Зонд комплексного определения параметров газового потока в шахтной печи

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при измерении параметров газового потока в шахтных печах, в частности в доменных . Целью изобретения является повышение функциональных возможностей путем обеспечения измерения скорости движения газового потока внутри печи и надежности работы устройства. Нижняя часть корпуса зонда имеет окно, диаметрально расположенное по отношению к решетке в верхней части зонда, причем линейные размеры решетки и окна равны, их центры совпадают, отношение площади живого сечения решетки к площади окна равно 0,25-0,35} а чувствительный элемент термопары расположен на пересечении оси зонда и прямой, соединяющей центры решетки и окна. 3 ил. с SS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2f) 4451408/02 (22) 11.04.88 (46) 15.01.91. Бюл. Р 2 (71) Уральский политехнический институт им. С,H.Êèðoâà (72) В.Б.цербатский, В.В.Мадисон, Н.С.Калинин, Ю.Н.Овчинников, Ю.В.Федулов, С.П.Рогожников и Б.А.Марсуверский (53) 669. 162. 283.4 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 442214, кл. С 21 В 7/24, 1974, (54) ЗОНД КОМПЛЕКСНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ГАЗОВОГО ПОТОКА В UIAXTHOA

ПЕЧИ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изИзобретение относится к металлургии и может быть использовано при из- мерении параметров газового потока в шахтных, в частности доменных,печах.

Целью изобретения является повышение функциональных возможностей, путем измерения скорости движения газового потока внутри печи, и надежности работы устройства.

На фиг. 1 приведен зонд, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого расположены термопара 2, два трубопровода 3 отбора проб и керамический вкладьпп 4. Последний закреплен в корпусе 1, а на вкладьппе 4 закреплены электроды термопары 2 и трубопроводы 3. (51) С 21 В 7/24, F 27 В 1/28, С 01 N 1/22 мерении параметров газового потока в шахтных печах, в частности в доменных. Целью изобретения является повышение функциональных возможностей путем обеспечения измерения скорости движения газового потока внутри печи и надежности работы устройства. Нижняя часть корпуса зонда имеет окно, диаметрально расположенное по отношению к решетке в верхней части зонда, причем линейные размеры решетки и окна равны, их центры совпадают, отношение площади живого сечения решетки к плоц|ади окна равно 0,25-0,35, а чувствительный элемент термопары расположен на пересечении оси зонда и прямой, соединяюц1ей центры решетки и окна. 3 ил.

Верхняя часть корпуса 1 имеет сквозные цилиндрические отверстия, образующие решетку 5 для прохода газового потока ° Нижняя часть корпуса 1 имеет окно 6, диаметрально располо женное по отношению к решетке 5.

Для обеспечения высокой эффективности обтекания газовым потоком чувствительного элемента термопары и для защиты его от разрушения опускающимися кусками шихты чувствительный элемент 7 термопары 2 расположен на оси корпуса 1 напротив центра окна 6, а отношение площади живого сечения решетки к площади окна 6 выбрано в пределах 0,25-0,35, что следует из экспериментально полученных данных.

При экспериментальных исследова,ниях процесса измерения комплекса параметров газового потока установлено следующее.

1620489

При малых отношениях площади живого сечения решетки и площади нижнего отверстия (Fp/F,(0,25) наблюдается резкое снижение надежности процесса измерения. Было установлено, что снгжение надежности происходит из-за нарушения условий обтекания чувствительного эгемента газовым по. током вследствие образования застойных зон внутри зонда.

При использовании больших отношений площадей (Г /F >0,35) застойных зон не обнаружено, однако происходит разрушение чувствительного элемента шихтой из-за сильного механического воздействия.

В области отношений площадей

0,35 > F /Р >0,25 достигнута наибольшая надежность предлагаемой конструкции зонда.

Остальные элементы конструкции зонда практически не оказывают влияния на его надежность.

Зонд работает следующим образом.

Для комплексного измерения параметров газового потока в шахтных чечах зонд вводится на 1-2 мин в зону контроля в горизонтальном положении. При этом он ориентирован нижним отверстием навстречу газовому потоку, двигающемуся в печи снизу вверх, а решеткой — навстречу опускающимся кускам шихты. Газовый поток входит в,зонд ч рез окно 6, обтекает чувствительный элемент 7 термопары 2, обеспечивая его быстрый разогрел, и выходит через отверстия решетки 5.

После этого термопара используется как чувствительный элемечт термоанемометра (4, 5).

По окончании измерения температуры и скорости через трубопроводы 3 производится отбор пробы газового потока для определения его качественного состава. Затем зонд извлекается из печи.

Повышение надежности измерения

1р позволяет реализовать возможность получения информации о трех парамет1рах газового потока: температуры, скорости, состава. Благодаря комплексному и оперативному получению инфор15 мации о параметрах газового потока возможно более эффективное ведение доменного процесса.

Формула изобретения

Зонд комплексного определения параметров газового потока в шахтной печи, содержащий цилиндрический корпус с решеткой, внутри которого раз25 мещены трубопроводы отбора проб газа и термопара с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональных возможностей обеспечения измерения скорости движения газового потока внутри печи и надежности работы устройства, нижняя часть зонда выполнена с окном, а решетка расположена в его верхней части диаметрально противоположно окну, причем линейные размеры решетки и окна равны и их центры совпадают, отношение живого сечения решетки к площади окна равно 0,25-0,35, а чувствительный элемент расположен

4р на пересечении оси зонда и прямой, соединяющей центры решетки и окна °

1620489

Составитель А.Гудков

Редактор N.Íåäîëóæåíêî Техред JI.Îëèéíûê Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 4220 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101