Способ контроля длины факела в печи с торцовым отоплением и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к автоматическому контролю геометрических размеров факела в промьшшенных печах и может использоваться в черной и цветной металлургии, в промьшшенности строительных материалов, в .. ческой промьшшенности. Цель изобретения - обеспечение непрерывности контроля длины факела и повышение его надежности. Для этого определяют температурные поля поверхности кладки по длине факела во всем диапазоне изменения тепловой нагрузки печи и длин факела, по температурным полям поверхности кладки определяют две локальные области кладки, температура точек которых минимально и максимально зависит от длины факела, устанавливают функциональную зависимость длины факела от разности температур в указанных локальных областях кладки и по указанной функциональной зависимости определяют длину факела в процессе работы печи. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) О1) (5й 4 P 27 D 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1НРЫТИЯМ

ПРИ 1ННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4278148/ 23-02 (22) Об.07.87 (4б) 30. 12.88. Бюл. У 48 (71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (72) А.Л,Гончаров, И.М.,Резник и О.И.Монятовская (53) 622.28(088.8) (5á) Лисиенко В.Г., Китаев Б.И. и Кокарев Н.И. Усовершенствование методов сжигания природного газа в сталеплавильных печах. М.: Металлургия, 1977, с. 12.

Авторское свидетельство СССР

N- 620778, кл. F 27 D 19/00, 1977. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЛИНЫ ФАКЕЛА

В ПЕЧИ С ТОРЦОВЫМ ОТОПЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому контролю геометрических размеров факела в промышленных печах.и может использоваться в черной и цветной металлургии, в промышленности строительных материалов, в хими-. ческой промышленности. Цель изобретения — обеспечение непрерывности контроля длины факела и повышение его надежности. Для этого определяют температурные поля поверхности кладки по длине факела во всем диапазоне изменения тепловой нагрузки печи и длин факела, по температурным ., полям поверхности кладки определяют две локальные области кладки, температура точек которых минимально и максимально зависит от длины факела, устанавливают функциональную зависимость длины факела от разности температур в указанных локальных областях кладки и по указанной функциональной зависимости определяют длину факела в процессе работы печи. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1448193 ф 4

А Т -А Т

Ц )

i 43

g;;T +Q, =0 где Т,Т, 1 J

8 3 1 В3"

Q c

) n, m (2) Гц +Qì =0 м3

Изобретение относится к автоматическому контролю геометрических размеров факела в промышленных печах и может быть использовано в черной и

5 цветной металлургии, в промышленности строительных материалов и химической промышленности.

Цель изобретения — обеспечение непрерывности контроля длины факела и йовышение его надежности.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа контроля длины факела.

Устройство содержит теплотехничес- 15 кую зону 1 печи, факел 2, точки 3 и 4 локальных областей, датчики 5 и

6 в точках 3 и 4 локальных областей, сумматор 7 н нелинейный функциональный преобразователь 8, причем датчи— чи 5 и 6 закреплены в кладке печи в точках 3 н 4, выходы датчиков 5 и 6 соединены с входом сумматора 7, выход которого соединен с входом функционального преобразователя 8.

Устройство работает следующим образом.

Топливо, поступающее к горелкам теплотехнической зоны 1 печи, сгорает в факеле 2. Сформированное сгорев- 30 шим в факеле 2 топливом температурное поле кладки измеряется датчиками

5 и 6 температуры. Сигналы от датчи,ков 5 и 6 подают на вход сумматора 7.

Найденную разность температур с вы35 хода сумматора 7 подают на вход нелиТп, Тм3

W T — W.Т + м; м м)

0k 3

+ 3 o j где W ..,,Ч вЂ” теплоемкость потока м) ™1 металла, входящего в зону j из зоны i и выходящего из. зоны j;

Т 1 — среднемассовые темпераМ1 туры зон металла, К;

T„, F — температура и площадь 3 э поверхностной зоны металла j К, м2;

Ij „, h „ — толщина и коэффициент

50 теплопроводности слоя окалины, м, Вт/(м К), r 3,„ — то же, металл;

М3 Мj

y — коэффициент формы массивного тела для сля- 55 бов (равен 1/3) .

Для того, чтобы найти температурные поля в рабочем пространстве печи, необходимо решить систему m+n уравнейного функционального преобразователя 8, где в соответствии с зависимостью йс = f(1+) определяется искомая длина факела.

С целью определения локальных областей на поверхности кладки печи производят расчеты по математическим моделям теплообмена в теплотехнической зоне печи на основе решения системы нелинейных уравнений теплового баланса и теплопередачи для каждой расчетной зоны: температуры расчетных зон; коэффициенты радиационного теплообмена межд> зонами . и j, Вт/К; коэффициенты конвективного теплообмена или переноса тепла газами между зонами i и j, Вт/К, внутреннее тепловыделение в зоне j или тепло, подводимое из другой зоны, Вт, количество объемных и поверхностных зон модели.

Количество тепла, поглощенное каждой j-й из k зон металла, равно ! нений вида (1) и k уравнений вида (2). Затем проводят серию вычислительных экспериментов для различных длин факелов и тепловых нагрузок, соответствующих всем возможным производственным ситуациям. В результате анализа полученных температурных полей кладки для каждой тепловой нагрузки и переменной длины факела находятся искомые локальные области на поверхности кладки.

Для методических печей с торцовым отоплением наиболее удобно анализировать темпера гурные по ля по своду печи, так как они в меньшей степени зависят от сортамента нагреваемы.: за готовок.

93

4 диапазоне изменения тепловой нагрузки печи и длин факела, по температурным полям поверхности кладки определяют две локальные области кладки, температура точек которых минимально и максимально зависит от длины факела, устанавливают функициональную зависимость длины факела от разности температур в указанных локальных об" ластях кладки и по указанной функциональной зависимости определяют длину факела в процессе работы печи.

2. Устройство контроля длины факела в печи с торцовым отоплением, содержащее датчики температуры кладки печи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывного контроля и повышения надежности, снабжено сумматором и нелинейным функциональным преобразователем, причем датчики температуры установлены в кладке печи в точках, температура в которых соответственно минимально и максимально зависит от длины факела, причем выходы датчиков темпера-. туры соединены с входом сумматора, выход которого соединен с входом нелинейного функционального преобразователя.

14481

По результатам вычислений для каждого рассчитанного температурного поля кладки при заданных длинах факела и тепловой нагрузке находят разность температур кладки в точках, в которых температура максимальна и минимальна, и строится зависимость

gt = Й(1„,) . Для получения непрерыв= ной однозначной функции результата расчета обрабатывают методом наименьших квадратов. Полученную функциональную зависимость с = f(1 ) заводят в функциональный преобразо" ватель 8, выход которого может быть соединен с входом измерительного прибора или АСУТП для дальнейшего использования информации.

15

Формула изобретения

1. Способ контроля длины факела в печи с торцовым отоплением путем измерения температуры кладки печи в направлении развития факела, о т — 25 л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности контроля и повышения надежности, определяют температурные поля поверхности кладки по длине факела во всем

Составитель А. Сергеев

Техред М. Ходанич Корректор И.Шароши

Редактор М.Петрова

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6834/45 Тираж 561 Подписное

BHK1IG1 Государственного комитета по изобретениям и открытиям-при ГКНТ СССР

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