Устройство для измерения скорости газа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (8 — 10) d (21) 3707531/24-10 (22) 28.02.84 (46) 07.02.86. Бюл. У 5 (71) Уральский политехнический институт им. С.М. Кирова (72) В.Б. Щербатский, А.Б. Цветков, Н.В. Щербакова, Б.М. Йавельзон, М.Ф. Сафронов, Ю.Н. Овчинников, Н.А. Спирин, Ю.В. Федулов и В.В.Мадисон (53) 532.574(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 546819, кл. С 01 P 5/10, 1975. . Авторское свидетельство СССР

У 877441, кл. С 01 P 5/10, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ ГАЗА, содержащее установленный перпендикулярно потоку полый цилиндрический корпус из нетеплопроводного материала, в котором размещены два термочувствительных элемента в виде термопар, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности измерения скорости газа в шахте доменной печи, в теле стенки цилиндрического корпуса выполнены наклонные дросселирующие каналы, оси которых расположены в плоскостях, перпендикулярных продольной оси корпуса и разнесенных вдоль

его оси на расстояние I), характеризуемое соотношением где с1 — диаметр дросселирующего канаВ ла, причем оси дросселирующих каналов составляют +135 с диаметральной о плоскостью корпуса, параллельной направлению потока, а термопары установлены в средней части дросселирующих каналов.

12101

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости ведущего потока газа в доменной печи.

Цель изобретения — повышение надежности изМерения скорости газа в шахте доменной печи.

На фиг. 1 показано устройство, в изометрии; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Корпус устройства, представляющий собой полый цилиндр, изготовлен из огнеупорного материала, сохраняющего свою прочность и обладающего электроизоляционными свойствами до 1000 С, !5

Цилиндр имеет два дросселирующих канала 1, расположенных на поверхности корпуса 2. Каналы отстоят один от другого на расстоянии в 8-10 раз превышающем диаметр дросселирующего 20 канала.Это расстояние является для современных доменных печей оптимальным, обеспечивающим наилучшую степень изокинетичности и тем самым наибольшую точность измерения ведущего потока газа.

Термочувствительные элементы 3, представляющие собой шарообразные спаи термопар, расположены в средних частях дросселирующих каналов. Для M прохода термоэлектродов (4) шамотный цилиндр имеет наклонные отверстия 5.

В целях предотвращения попадания частиц материала внутрь датчика и увеличения жесткости конструкции, боковые части цилиндра закрыты металлической 6 и шамотной 7 шайбами.Для подключения к измерительному прибору термоэлектроды термопар выведены наружу через отверстия в шамотной щ шайбе, которая также обладает электроизоляционными свойствами. В этом случае в трубе зонда напротив дросселирующих каналов вырезаются отверстия соответствующих размеров. 45

Устройство работает следующим образом.

Локальные струи газа, проходящие между кусками дисперсной фазы по извилистым каналам, имеют переменные по величине и направлению скорости.

При встрече с дросселирующей поверхностью каналов каждая локальная струя соответственно меняет направление своего движения в сторону сужения.

В суженном месте скорости локальных струй дополнительно усредняются по величине.

01 1

Таким образом, в месте установки термочувствительного элемента (средняя часть дросселирующего канала) .создается повышенная степень изокинетичности газовой фазы, омывающей эти элементы, что и увеличивает надежность замера скорости ведущего потока доменного газа. Однако достаточная степень изокинетичности в условиях доменной печи может быть достигнута лишь при использовании не менее двух дросселирующих каналов, отстоящих один от другого на расстоянии — (8 — 10) Д где о — диаметр дросселирующего канала.

При h меньших (8-10) d или при использовании одного дросселирующего канала количество локальных струй, "захватываемых" каналом с эффективной площадки прохода газа между кусками, недостаточно и степень осреднения незначительна. Показания датчика ! в этом случае близки к значению скорости какой-то одной локальной струи, циркулирующей между кусками. B результате погрешность измерения скорости ведущего потока резко возрастает„

При увеличении h более (8-10) J на показания датчика начинает влиять неравномерность в абсолютной величине скорости самого ведущего потока, имеющего различную интенсивность у стен шахты, в районе рудного гребня (в средней части радиуса шахты) и осевой части доменной печи. Различная интенсивность ведущего потока по радиусу шахты объясняется неодинаковой газопроницаемостью дисперсной фазы в этих местах, имеющей место вдействующей доменной печи в результате технологических особенностей °

В момент измерения скорости ведущего потока доменного газа два термочувствительных элемента устройства, электрически соединенных между собой параллельно, периодически нагреваются от постороннего источника тока, а в период их совместного охлаждения с помощью потенциометров определяется темп этого охпаждения, зависящий от скорости газовой фазы.

При этом использование корпуса с дросселирующими каналами на его noaepx ocxz существенно повьппает надежэ 1210101 4 ность измерений ведущего потока домен- организовать стационарный контроль ного газа, что дает возможность в условиях доменной печи. аг. 2

su

Составитель В. Назарова

Редактор А. Козориз Техред З.Палий Корректор О. Луговая

Заказ 513/53 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уж=. род, ул. Проектная, 4