Устройство для моделирования тепловых процессов

 

, ï„,498681

ОП ИСАЯNE

;ИЗОБРЕТЕНV ß

Союз Роев-ских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ! (61) Дополнительное к авт. св»д-ву

II (22) Заявлено 24.05.72 (21) 1788614/18-24 (51) М. Кл. 6 06@ 7/56 !

1 !

I с присоедине ием з;-яаки № (23,) 11р пор и тет

Гасударственный комитет

Совета МНННсТр08 СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК. 681,333(088.8) Опубликовано 15.12.75. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 13.04.76 (72) Авторы изобретения П. А. Воронин, А. M. Давидсон, В. В. Авраменко, Г. А. Епутаев и B. И. Лаптев

Северо-Кавказский горно-металлургичсский институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к электр опеч ной теплотехнике и может быть использовано для моделирования тепловых процессов в протяженных электрических печах сопротивления, в системах автоматического управления такими печами.

Известны электрические сеточные устройства и устройства для моделирования тепловых процессов, содержащие блок моделирования протяженной электрической печи и блок моделирования нагреваемого материала, выполненные в виде последовательно соединенных Т-образных ячеек.

Однако известные устройства обладают конструктивной сложностьто и характеризу ются значительными погрешностями моделирования, так ка < процессы теплообмена излучением между телами в них учитываются приближенно, а время релаксации теплопроводности материалов и движение объектов друг относительно друга в процессе теплообмена не учитываются. В известных устройствах используют аналоги источников теплового потока, что усложняет устройство и снижает точность моделирования.

С целью повышения точности моделирования предлагаемое устройство содержит блок моделирования сопротивления теплообмена, вход которого подключен к выходу блока моделирования протяженной электрической пез,ход — к первому входу блока модел.трования нагреваемого материала, и последовательно соединенные коммутатор и блок моделирования теплоемкости нагреваемого материала, выходы которого подключены ко входам блока моделирования протяженной электрической печи и ко BTopoMv и третьему входам блока моделирования нагреваемого материала, выход которого соединен со вхо10 дом коммутатора.

Каждая ячейка блока моделирования протяженной электрической печи содержит элемент модел»рования теплоемкости электрической печи, соединенной с источником пита15 н»я и с элементом моделирования теплопроводимости теплоизоляции, элемент моделироваш|я термического сопротивления нагревателя, соедине»ный с элементом моделирования теплоемкости электрической печи и элементом

20 моделирован»я времени релаксации теплопрос,oäíooт» нагревателя. Источттит. питания через элемент моделирования времени релаксации теплопроводностп тепло»золяцпи соедине» с элементом моделирования теплопровод25 ности теплоизоляции.

Каждая ячейка блока моделирования нагреваемого материала выполнена в виде элемента моделирования продольного термического сопротивления нагреваемого материала, 30 соед»нениого с элементом моделирования по495681 г>

ii г

Перо li! 01 0 Ср ), .I.ч Сl>П. 1 0 C(! i)) lc ЬЛСНИ)! Jl ñ .::J)c i! )С:;. -ггс (i .- . С- c!Ë )> !. О, .!io" Ñ !i)»i G " -"- i»

Л(С(гг МС СЛ>>РО.>аип.:i 3 00;)С т i! )!) Е. с,. с,Ц;П!

ТЕП.)vlij) u30, 1 0 Тп Ьгl г т)ЗЬ ilai )СП2ЕМОГО ."(3ТС, ЗИЕЛП, li С Лсi - .I-".TÎ;i i!iÎÄÅË)iP J с>il)15i l>PСЫЕPc;(>;: 3:i!1) ТС!.:!O; !OLОД)". )»ТП );,:)С.) >;! !)"Р(>

>)с. « -ОГО .Яс) . - Diia.>18 !

ii= (рпг. 1 гоеаза ьа олок-схема прсдлагас:iti I G УС1))oiiCT B; .!а (J) J!L с, — CXei)ia О;Iока .>IОДЕ:.!;J)0::,3 : !-; П)ЗОТЯ)КСПИОИ Э, )ЕКТЗ)!ЧС(КОй печи; па фпг. 3 — схема блока модслирова I!i5i llciI рс(30)io. О ма!српала; п>B. фпГ. 4

rIP! I iIil1 i!) )(a 1 bi-1 с)Я СХЕ 12. >З CTP 0 1")СТВ а.

1>ОВЬ(Г МП)Е TO -:1 OCTEI «)ОдЕЛ()рсваии5! > ЕПЛОВы; проке) 0 ) В lipoT5i5!L(11)ib!x пе IB)(cc!!j)озч,;ie r ьп EGGT,!Га rci! тсм, ч Гс мe;i- j) ().(сеом 1

«(СД>С:),)рОВЕП) Я ))рот)1)КСПНО)(>т ЛЕЧИ ii ОЛОКС>Ъ! с, . а Г)) С; 3 с . С 3 С Г С 10 3 T(-. . J) . : c!,! H В КЛ 1 0 Ч 0 И 0 Л 0 Е 3 М 0ДЕГ! (ПОI)с! (:!и ЛИПЕI>ПЫХ П 1.(.Лl liC )IП> Х СО:100> i

Tl;.Вл пл!1 теплсс i!le!le а Олок 3 ci> i!(Мп ВыХО:IH) СССДППС)1 т)орсэ I(Ui )М ) Та Îp 4 СО ВХС(та«) И 0 10Е(! д )G, (0, )IPÎD ап).Я Lcm!(00 li(OCT(!

>iciÃP Вс! . .МОГО МаТС ".. сlЛа., 1)bJXOДЬ ХОТСРО 0 COед). П спи! (с в кодс))>ili блсеа 1 Ji . )то;зыз):i Вхслс! и i и 3 В! )поли "F!!>! !i3 Ii c:ieäoD;-liтсл)и(0

CO0",))):Сиn)>)X 1 -СбР спи L!X ЯЧССК.,,2)К,(251 5:ЧЕI(1(а G:01 3 - СО,., РЗКИТ ПС 1 ОЧ:(! Е "!Лптс) (И51 6 анаЛОГ;icrÎ× .. Еа )СЗ)ИСратЗ",,..с, ЭЛСМCIi Ül МОДЕ Л:. i .;) O U 3:! i5) .Ь р С.. * >i l f j) ÑЛ а 1>".С с ц Н П Т си;I G ll p 0Вс,т(сст(! 1(-;(10>>ЗС>-)Я !! l 7 T01— : ттс.) )Овстт(, ОС>И

ТЕПЛО:IЗОЛЯ i I ll u> ПРОДОЛЬ (ol G !"CP!C)DDCC!.GEO Oil))i))!, )Л: IЯ ППГ .с)ТСЛЯ 3> i3P .i> Е l . . ))СЛЗКcHn;:.(Тсi i.! cirpor.o;:,пoc. rii DB)j) eE>B:0 25, j 0 !! Teitл00>«кос) и псч) 1 i.

Я 0 !) а олoêa .(Одел: рсвания пагрс аемого

МИТС;3 .;ci,(, СОДСР>КИТ:-. ivi.i ):iЬb iЪIОДСЛ:))ЗОЬP.1:1)5)i )3), СЪ.Е)ll>,! с!ЕСЬ)(ПП ТЕ i;, 0!Ip DG )НОСТИ

В 1, TPb (аг))P. Be)>IOÃO Мс)ТСР):с)Лс) 1; > ПОПЕ ;)Е .

НОГО ТС!)«IПЧССЕЗ) О :0!iPOTH)32Ñ!i 51. i!BT(".Зпс)i

Л2 13, ri))ОП>С;П>1!Ol о . pp .l i)vг КОГО СОППОТ ВЛСи;-)я матср) ла 1-"::,;.р L)ip. Iii i)0. аксаиii!I тсплоI.p0D0 ч Сc i .(13, с i!> (т! -!Te ) ñ);(c! 1 о.

« .,>Лс .) С"Н ;>i Мо С I:!;т) ОВ ) Пп>) ВПС i(0!JÈ;)Bi(i) i(СВ>

И >l (()C.>! ;,G:)ЯТ!,1 >ПО. ". . cl. ОГ JicÒÑ l:i=.!1(c! б СОСт!ПОП li((П До(3 )C..) т(С = " >ii !!"! i.. I! i)", ". ()!

РОВ() П>Я ..; СМС). РЕЛ>а)(:апи:! 7, тс. l01(j)03;) Д, ():. )l . Н, г С. ЗОЛ; )) ii »«c! )Л(>)СИТ )>,;O te;(.! !

"O . i : 0 ):с ) "сг с, !Д

1хОЪ )! . TBTO!) 4 пр) с" НBH) Bc)СI (. .5, !IOC,"IÑ )013 ->,—

i (т;i noi 0 — тс ) г>т; -!!От. 0) я;;>;т. ))ХО! г) ОГ >310>;с

ЗIО, СЛПРСвс)ИПЯ ТЕПЛОС(т «ОСТ) . f. !.Òe!) .)аЛа OTE!OC!;TeЛЬИО -,,". ВЬ: (тодзз ОЛОКа 3 МО .ÅË)ij)ODHci гп и сор((б(гть)В))смога ма Герпала, и.(ит((руя !

i i!>Gt!0Ci, В .)Kvllllr МС)TCi)i:аЛ а OT ЗИГP, 20 ЧНО

"О ) гс,)0!i»T!)c! D Хо IO).. Ibi ;)(.

LÐ 0 p I Л ci:.I 3 0 О р С ) Е 11 И Я

Уст).»йс«;0 для мс,с. и!рова)и(51 тепловы. н)) ))(00ññâ, СО.!Ср ;Б)цс(. . 0;!Ое 5)оделпрОВаппя !.Р(,1 гг . г tie!: > (>1, г ))i )CC)>Îil Пот>(т ll 0..>ОК,(0 р» пп;, ).Bãj)0,;-,.«)0 "o з)а)ер: ала, Выпо,.:—

::с:è :с i) r;:!.(e );ослсдоз- толь)(о сое;(и;)енных

00) Bv!ii>iX >l 00):, (! Г . )i c! )G >Ц С v C )i ГС I!

ЧтО> . ),СЛ> и) ).Geb;n((n)Ï5; )О )ilvi т;(Х:ОДСЛ (РОВ», )и, ОПО 0;! 0))))()E) ОЛОЕ Х:GJ0.):)J) ODc>DИЯ

Coll), С i .i!3.. CB,J) ) i )!, )0(i».i!CÍñ!> .ХОД ЕОТО) ОГО

j, НОДкл.оч(.. к ))ь:хотду блока молелирования

1;>ртг)1)-(0;Ä1()). =-.1eêò))è-!есеой печи, а выход— к перв )!) Вхс )," блсl(а мОДС;inpoDHDH5! наГpe). ñ, C)>!GÃG .,13ТPP)iBЛа, li ПОСЛЕДОВЗТЕЛЬНО СОСД)11)0!!ИЫС ЕО )If ),"l H TOP ii ОЛОК МОДЕЛ)IPODBIIIi5!

)() ТЕI.ЛОСК!КОСI 11 ПЗГРЕ)330(>!ОГО (т!3ТЕРИала, ВЫХО

;,ы которого подкл.очеп; ко ))ходах! блока

3(сдсз)проз(:)л я протяи(е)и(ой элеетрическсй

llC-iii К,":) loj)0)(! и ТРС)ЬЕМ) ВХОД3«1 ОЛОК3

МОДСЛ)ГР О в а т) !ЬЧ ИЗГРС,)3 СМСГО «13ТЕРИ3Л3, ВЬ:. ОД ЕО ГО)ЗОГО СОЕД 1ПСП СО 3ХО;;ОЪ) КО 51)))>TBTOра. с«CT!)oiiCTi 0 I!Î и. 1, 0 T;I И n H Io тц е е C 51

0 I ã> В !". (I> H. т. i B>I >с! И! 0:101 3;>ОДС (п„

РОВBi ГИЯ ПРОТ> )Есиi ОП ЭГ)СКТРИс!ЕСКОй ПЕЧИ СО3>! (сп)епт „ -.л ь "i1 ) с;,(> J)l j) 03 апnil (!!,)осх! ЕссI B;)0iiTOniiCC)03„J)ei)!l, ОЕ i!!IIPIIIILI!!C lICToilI! "КО« . П;1.".)Пi:и . . С ЗЛСi)iP!!TGXI МОДЕЛИ!)ОВ2НИЯ

Eel!;iOnPOВОД):ОСтг(! тЕПЛО)!ЗОЛЯЦИИ, ЭЛЕМЕНТ моделирова-i. я термического сопротивления

3);)с)ГРСВНТЕЗ)Я, ССЕ j,i)ÍCÍÍD! È С ЛСМЕНТО)т! МОДЕЛ i)>GJ3c! >! .СПЛОЕМЕОСП ЭЛЕКтрИЧЕСКОй ПЕЧИ

Н Э,!)ЗК:0) ТОМ (т .>ЛДС;lп))овс)ПИЯ ЗрЕХIЕПИ peËBÊCB: еп.)!>i(ро);сдпостl: и )грегателя, а источ.))!та ип5(I PPB ЭЛСI>!ЕНТ Ъ(ОДЕЛ i;POD32>(ß

l3,:смени рсл .Ксап:! (Теп;lспр0130дпссти !епло30;!и!(:! 1 С )С (Пl 0;1 С ЭЛЕМЕНТОМ .",)ОДЕЛПРО:32пия тепло! рсвод tocT)l Te). ëî:)золяции.

3. 3 сэр 05(с. ьс по -i. 1, о т л и ч а Го L«e е с я

ТСМ, !i ÒÎ В:.СЗ! Ка:и,:);! и Я" Ейиа С.(ОК3:!(ОДЕЛИ-! (>, ()!33!>- l5! >)с(-- рс!. ".С«(ОГО Ъ) а l ep! 2Л3 ВЫПОЛНЕН3

)> в)),;=- =:! 0.31 :,lта,Iоде... I.por)BП1 (я продольно!Гс

1 СРМП -(ЕСКОГО 00;iPGl ИВЛСППЯ >с!2ГРЕВ3Е)!(Ого МаГ >Р ii;)Ла, СРДП>i! Clil ОГО С ЭЛP.. ivit с ОЗ) (С!ОДЕЛИ()0:.;. : я гопср "пп)го тсрмпчсског0 со. ротивле Х П: 5. i!BÃ )CDB . !01 С МВТСППЗЛс ПОДКЛ!ОЧЕПНСГО

Е З,i r, Сит, МО. ;,СЛ;)Рсэаiil!Я ВРЕМЕНИ РЕЛBÊCà ),.1: ТС; !Cг)>)сзо,-(!ОСТ:i U! )>ТРЬ ПаГРЕВBeX(OÃO

:i)c ", С!),;(!.1 ), П С Э.)СМС -10(!-. )>О -СЛПР )Ва)- (Я 13РС

3)С 1.! Рт, i Г. > Cill! ii ii I С. ;l(ill)>св>ОДПССТ(J E, IG Ь П 2,35 Г!ienc 33)СГ!) МатсрпаЛа.