Способ контроля температуры газов в печи

 

Изобретение относится к теплотехнике, преимущественно »? нагревуизделий в печах, а именно к контро- . лю температуры в печах. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет оптимального выбора места размещения термопары. Размещение термопары в канале на'участке, заэкранированном от излучения, расположенном параллельно внутренней повехности стенки печи на расстоянии в пределах

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОИЦ%

РЕСПУБЛИК рц С 21 D 9/7,0

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИЛ

Н. АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Схема (Фиг. 1) содержит смеситель инжекционного устройства, горелку . 2, термопары 3-6, рециркуляционный канал 7, кладку 8 печи, рабочее пространство 9 печи, нагреваемые изделия (слитки) 10, жаропрочные подставки ll, выкатной под 12. В кладке печи имеются рециркуллционные

:каналы 7, через которые газ отбирается из рабочего пространства и по- дается в смесители инжекционных уст ройств..

На фиг.2 приняты следуюцие дополнительные обозначения: 13 — изЛучающая поверхность, находяцаяся в рабочем пространстве печи, 14 — луч.

Прямое излучение от иэлучаюцей поверхности 13, находящейся в рабоГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТЙЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (21) 4489486/02 . (22) 06.10.88 (46) 30.01.92 ° Бюл. И 4 (T1) Иариупольский металлургический институт (72) П.Л.Вмачков, И.Л.Хазнаферов, Е.В.Змаэнева, В.Н. Смоляной и Л.И.Киселев (53) 621.783(088.8) (56) Расчеты нагревательных печей/Под. ред.Тайца Н.k). Киев: Техника, 1969,, с. 132..

Заявка Японии Р 49-41245, кл. С 21 D 1/00, опублик. 08.11.74.. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГА30В В ПЕЧЛХ (57) Изобретение относится к теплотехнике, преимуцественно к нагреву

Изобретение относится к теплотех-. нике, преимущественно к нагреву изделий в печах, а именно к контролю температуры в печах.

Цель изобретения - повышение точности измерения- эа счет.оптималь. ного выбора места размецения термопары.

На фиг.l дана схема раэмеценил .термопар в Г-образном канале на участке, параллельном внутренней поверхности стенки рециркуляционной камерной печи для обработки крупных слитков; на фиг. 2 - схелла попадания лучистого потока на термопару при раэмецении ее в канале отходящих дымовых газов на недостаточном расстоянии от Г-образного поворота.

„Я0„„1708887 А 1

2 иэделий в печах, .а именно к контро-: лю температуры в печах. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет оптимального выбора места раэмецения. термопары. Размещение термопары в канале на участке, заэкранированном от излучения, расположенном параллельно внутренней повехности стенки печи на расстоянии в пределах (1,5...3,5) (ИЧ.) от входа в канал поворота, rpe U расход газа, мэ/с " V — средняя скорость газового потока, м/с. Это позволяет обеспечить среднюю относительную точность измерения за период нагрева порядка 14. 1 табл., 2 ил.

1,5(-) с 1(3,5(-) .ЗО

11 Оф

1 Цдка 1 «5(у) чем пространстве печи, попадает на участок стенки канала, находящийся ... сразу же за- первым Г-6бразным поворотом и частично. поглощается, а частично рассеивается. Поэтому указанный учас-, . ток в свою очередь служит источником излучения, которое попадает на чувствительный элемент 5. В связи с тем, что угловой коэффициент из- 10 .лучения в данном случае очень мал, а . такие очень мала отражательная спо-. собность шероховатых стенок канала 7, 1 уже.на определенном расстоянии от. поворота влияние излучения становит- . 15 ся постоянно малым, так что оно практически незаметно на Фоне конвективной теплоотдачи от движущегося потока газа к стенкам канала.

При проведении экспериментов в камерной:печи в процессе нагрева yc" тановлена зависимость, связывающая параметры потока газа с местом оп; тимального размещения чувогвительного элемента - термопары. 25

Иинимальиое расстояние за первым

Г-образным поворотом, на котором рекомендуется устанавливать термопару,, составляет где U —.расход газа, л1з/с, У - средняя скорость газового потока в канале, . Если разместить чувствительный элемент за первым поворотом канала на расстоянии, меньшем Lpga, то влияние лучистых потоков иэ рабочей камеры проявляется даже на Фоне кон- 40 вективной теплоотдачи от газа к стен-, ..кам канала. А так как ввести постоянную поправку, учитывающую это влилние, практически невозможно (расположение иэдрлий в печи, их темпе- 45 ратура, степень черноты, длина Факела постоянно изменяются), то невозможно также обеспечить точность контроля температуры газа, требуемую технологией. 50

Иаксимальное расстояние за первым, Г-ооразным поворотом определено в виде следующей зависимости:

Ф \

U 0 6

L 3,5(-) Если чувствительный, элемент термометра установлен на большем расстоянии от поворота канала, то изме1

887 ренная температура отличается от средйей температуры газового потока.

Следовательно, невозможно обеспе.чить точность контроля температуры .газа, требуемую технологией. нагрева.

Таким образом, размещение термо-пары на расстоянии 1 эа первым поворотом канала позволяет избежать погрешностей, выносимых лучистыми потоками из рабочего пространства.И температурным расслоением потока газа.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

В стенке печи .(Фиг.2) выполняют. канал 7 имеющий по крайней мере один поворот, и отбирают через этот канал газы из рабочего пространства печи.

В частности, указанный канал может быть рециркуляционным.

Экспериментально или расчетным путем определяют. расход газа U u среднюю скорость V потока а канале, Расчетным путем находят значения:

1,5(ф ., Ь, - 3,5(p

U o5 U.aв

Если параметры потока::;газа изменяются, то находят максимальное значение нижнего предела (Ь . ) и минимальное значение верхнего предела (I. "» ) . Устанавливают чувствительный элемент термометра. в канал за первым от- рабочего пространства поворота на расстоянии Ь -от этого поворота, причем L< I. C макс

CL, и производят измерение.температуры.

A р и м.е р. Используют рециркуля- . ционную камерную печь с садкой

260 т (фиг.1), предназначенную для крупных слитков-электрошлакового переплава. Каналы имеют Г-образную

Форму. Для реализации предлагаемоro способа проведено экспериментальное исследование газового потока в рециркуляционном канале на участке, параллельном внутренней поверхности стенки печи.

- В таблице представлены параметры газового потока в рециркуляционном канале .при различных режимах работы. печи.

1708887 ()

11 Ое

Средняя скорость, и/с

Расход, «13/ч

Эксперимент

622

782

998

3,2

4,2

0,232

0,227

0,218

Определяют границы участка, на котором возможно измерение температуры в.

;соответствии с предлагаемым способом. 0 .Нижняя граница:

1,5(>) à„ 0,348 м

Верхняя граница:

3,5(v) вщ - 0,763 м.

Ц 0, Таким образом, чтобы обеспечить высокую точность измерения температуры газа в даннои слУчае измерение -должно производиться на участке, парал° лвльном внутренней поверхности стенки. печи за поворотом .канала íà -расстоянии от него не менее 0,348 м, но не более 0,763 м, считая.от рабочего . пространства.

В рециркуляциоином канале за поворотом на расстоянии 0,450 и, считая от рабочего пространства, установле- 40 на термопара.

Для сравнения производят измерение температуры газа известным способом. Для него устанавливают термо- 4 пару во входном сечении канала, Одновременно производят измерение терио- . парами, установленныии эа пределаии обусловленных-предлагаемым способои границ, для чего в рециркуляцианном канале на расстоянии соответственно

100 и 1000 им за первым от рабочего

На .основании данных таблицы опреде- ляют иинииальное и максиллальное знаU 0,б ченил величины (-) :

U (-) „ - O,21e; (-) пространства поворотом установлены териопары 3 и 5

Измерения проводят каждый час в течение 18 ч нагрева.

При применении предлагаеиого.способа, а также известного, в котором териопару устанавливают в сквозном проходе для отходящих газов, выполненном в стенке печи, получены следующие -результаты. В качестве контрольной используют отсасйвающую термопару, установленную в канале.

Относительная средняя погрешность предлагаеиого способа Йе превышает

1,13, в абсолютная погрешность сас1 тавляет 5,3еС. В то же время" в известном способе. относительная средняя погрешность составляет 4,33, а абсолютная - 21,5 С. Для термопар, ус- . тановленных с нарушением границ,: получено соответственна 3,473 и

17,65 С (нижняя граница) и 4 33 и

19, 12оС (верхняя граница) .

Нарушение нижней и верхней границ приводит к значительному сни; жению точности измерения.

На основе исследований, которйе производили в порядке опытно-про". мышленных испытаний предлагаемого способа, разработаны новые режимные карты, обеспечивающие более.точный режим нагрева при иеньшем pacxo" де инжектируюцего воздуха. Работа . по этим режимным картам обеспечивает снижение удельного расхода топлива на 5,93.

Формула изобретения.

Способ контроля температуры газов в печи, включающий измерение температуры в выполненных в стене печи отводящих гаэ израбочего пространства каналов, отличающийся теи, что, с целью повышения точности измерения, температуру измеряют в канале на участке, заэкранированном от прямого излучения из рабочего простран- ства, причем измерение проводят на расстоянии (1, 5...3, 5) (О/7) "s от входа в канал, где U — расход газа, P/с, V — средняя скорость газового потока, м/с.

Составитель H.Àñeåaà

А.Обручар.

Редактор И.Петрова Техред Л.()лийкык. Корректор

O ° и

Заказ 405 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям .лри ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

«ееюююеюмееавее 4%

Производственно"издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина,101:!