Устройство для сигнализации об утечке между двумя точками трубопровода

 

СССР

_#_ 59067

Класс (4 b, 5,»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йМ сси д

Зарегистрировано е Ыюро изобретений

Ф. А. Верезов.

Устройство для сигнализации о прогаре фурм доменной печи.

Заявлено 16 сентября 1935 года в НКЧМ за _#_e 176581, Опубликовано 28 февраля 1941 года.

Фурмы доменной печи охлаждаются беспрерывно протекающей в двустен-, ном пространстве фурмы водой.

При прогаре наружной стенки фур- мы вода получает свободный доступ во внутренность печи, чем может быть вызвана порча чугуна.

Предлагаемое устройство предна- значено для осуществления автоматической сигнализации о прогаре фурмы и основано на известном принципе замера разности расходов поступающей в фурму и вытекающей из нее воды посредством двух устанавливаемых по концам контролируемого участка фурмы измерителей потока.

В частности, уже известны аналогичные устройства для ситнализации об утечке в трубопроводе, состоящие из двух измерителей потока, устанавливаемых по концам контролируемого участка трубопровода и включенные в блок- систему диференциально с той целью, чтобы, в случае значительной разности количеств жидкости, входящей и выходящей из трубопровода, приходило в действие сигнальное устройство.

В предлагаемом устройстве в качестве указанных измерителей потока применены сами по себе уже извест-, ные измерители, выполненные в виде диференциального манометра, включенного параллельно дросселю и снабженного электрическими ко нтактами, включенными в сигнализациочные цепи.

Согласно изобретению, эти снгналнзационные цепи образованы последовательным соединением источника тока, того или иного измерителя, контактов второй труоки входного манометра и контактов первой трубки выходного манометра таким образом, что верхний контакт трубки входного манометра соединен с нижним контактом первой трубки выходного манометра и т д

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема предлагаемого устройства.

Как видно из чертежа, в трубопровод перед фурмой и за ней включены параллельно дросселям (диафрагмам) I, 1 диференциальные манометры 2, 2 .

Расход воды подобного рода приборами учитывается, как известно, через перепад давления (5P), имеющий место в дроссельном органе и показываемый диференциальным манометром.

При одинаковых установках оооих манометров уровни ртути в них практически одинаковы.

59067 ния, D — внутренний диаметр трубопровода, — кинематическая вязкость) достигает такой величины, что при его увеличении уменьшается, так как М с повышением температуры растет, а а уменьшается, то, следовательно, при одном и том же расходе уровень ртути в правом колене выходного манометра 2 будет несколько(весьма незначительно, в виду малой .разности температур входящей и вытекающей из фурмы воды) выше уровня ртути в правом колене входного манометра 2, Это оостоятельство, как петру дно видеть из схемы, может отразиться

Малейшая течь из фурмы в домну учитывается манометром 2, расположенным за фурмой (зависимость ьР от расхода, как известно, квадратичная), что и дает возможность обнаружить прогар фурмы.

Сигнальная цепь, получаюшая питание от трансформатора Т, замыкается через контакты, расположенные во, второй трубке входного манометра и в первой трубке выходного манометра., При этом верхний контакт (а) входного манометра соединен с нижним контактом (а ) выходного манометра, следующий сверху контакт (b) входного манометра соединен со вторым снизу контактом (Ь ) выходного манометра и т. д.; нижний контакт (f) входного манометра соединен с верхним контактом (Г) выходного манометра.

При прогаре фурмы ртуть в левом колене выходного манометра 2 поднимается и замыкает одну из указанных пар контактов (а — à, b — Ь, с — с, с1 — сГ, е — е, f — Г) в зависимости от того расхода, а следовательно, и уровня ртути в диференциальных манометрах, которые в данный момент времении и и ею т место. (Колебания расхода, как легко видеть из схемы, вполне ею учитываются.

Число контактов обусловливается колебаниями расхода и требуемой чувствительностью, так например, расположение контактов через 2 мм даст чувсгвительность в 1% изменения расхода без учета .начального хода (б) и в

1,5 — 1,75% с учетом этого начального хода, в зависимости от величины по- I следнег о.

Как видно из схемы, это будет минимальной чу вствительностью в предположении, что ртуть во входном манометре 2 сошла с контакта (а) и, следовательно, ртути в выходном манометре 2, для того чтобы замкнулась сигнальная цепь, надо подняться до контакта (Ь ). При более благоприятном расположении уровней ртути чувствительность повышается.

Описанное устройство может быть применено для контроля ряда фурм, например, двенадцати, как это показано на чертеже, на котором цифрой 3 обозначен общий для всех фурм сигнальный прибор, цифрой 4 — табло с сигнальными лампами 1... XII, цифрами Г, IГ ..., XII — клеммы для присоединения проводов, идущих к соответствующим манометрам.

Действие предлагаемого устройства было выше описано в пред положении, что уровни ртути в обоих манометрах

2 и 2 íîpMB;IbHo одинаковы. Однако, вследствие разницы температур входящей в фурму и выходящей из нее воды может появиться некоторая разница в уровнях. Как легко показать, это не отражается на работе устройства.

Действительно, расход воды через Р выражается следующей формулои:

Q == nz F„K(V 2,.;. Р-, где а — постоянный коэфициент

i. — коэфициент расхода

К. — температурная поправка на расширение дросселя д — ускорение силы тяжести

1- > — наиболее узкое сечение диафрагмы т — удельный вес.

В этой формуле от температуры зависят I(<. y .; К и "; при имеющей место на практике разности температур (в среднем 15 — 20 ) входящей в фурму и вытекающей из нее воды изменяются так незначительно, что этими Изменениями вполне можно пренебречь. при числе Рейнольдса ниже предельного изменяется в зависимости от значения этого числа, увеличиваясь с его уменьшением (до некоторого предела значения числа Рейнольдса).

Практически, число Рейнольдса

-„ Д

R, = —, где v — скорость тече59067

Отв. редактор П, В. Никитин

Тпп. «Сов. печ,», М 49541. Зак. № 1934 — 700

Госпланнздат

Цена 35 коп. только на изменении начального хода (б) и не может внести каких-либо неполадок в работу всей сигнализационной установки.

С влиянием температуры на показания выходного манометра 2 можно бороться также изменением количества ртути в этом манометре на месте установки.

Температурное расширение самой ртути настолько незначительно, что им можно вполне пренебречь.

Предмет изобретения, 1. Устройство для сигнализации об утечке между двумя точками трубопровода, особенно о прогаре фурм доменной печи, с устанавливаемыми IIo концам контролируемого участка трубопровода двумя измерителями потока, Oòëè÷àþùååñÿ тем, что в ка чесгве измерителей потока применены ди ференц иальные жидкостные манометры, включенные каждый параллельно дросселю и снабженные рядом сигнализационных электрических контактов, включенных в электрические цепи сигнала.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что первый верхний контакт трубки пониженного давления диференциального манометра, стоящего на входе, соединен с первым нижним контактом трубки повыше нного давления диференциального манометра, стоящего на выходе, второй контакт диференциального манометра, стоящего на входе, соединен с соответствующим вторым контактом диференциального манометра, стоящего на выходе и т, д., образуя с источником тока и сигналом общую сигнализационную цепь.