Способ определения коэффициента избытка воздуха

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<н>981 761 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03.02.81 (21) 324423Э/24-06 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 151282 Бюллетень Мо46 (51) М. Кл.,з

F 23 и 5/02

F 23 и 5/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (33) УДК 6 21. 182 . .261(088.8) Дата опубликования описания15.12.82

А.Д.Маркин, О.А.Геращенко, В.Г.Федори а, В.И.Илющенко и С.A.Ñàæèíà

r !

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗБЫТКА ВОЗДУХА (E„-Å, ) 6 Т -к к 1 2 к т. 1 2

Изобретение относится к области использования газообразного и >кидкого топлива в промышленных нагреватель ных устройствах и может найти применение при регулировании сжигания топлива в печах для нагрева металла перед его прокаткой или ковкой.

Известен косвенный способ определения коэффициента избытка воздуха, который включает отбор пробы дымовых газов и последующий анализ кислорода с помощью автоматического магнитного газоанализатора (1). При наличии кислорода в продуктах сгорания расход воздуха, необходим для сжигания топлива, снижается. Принцип действия магнитного гаэоанализатора на О основан на магнитной воспри2 имчивости кислорода. При этом используется явление термомагнитной конвекции кислородсодержащего газа в неоднородном магнитном поле при наличии в газе температурного градиента.

Недостатком известного способа является большая тепловая инерция датчика и низкая чувствительность не- более 8 MB/% О ), а также зависимость его показайий от температуРы окружающей среды, расхода газа и его давления. Это не позволяет достичь необходимой точности.

Наиболее близким к изобретению является способ определения коэффициента избытка воздуха путем измерения температуры продуктов сгорания и других параметров и дальнейшего расчета коэффициента избытка воздуха по формуле 2 .

Для данного способа характерна низкая точность, обусловленная недостаточной точностью измерения входящих в формулу параметров.

Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента избытка. воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют тепловой поток продуктов сгорания при помощи двух датчиков, имеющих различную степень черноты приемных поверхностей, и величину коэффициента избытка воздуха определяют по формуле

981761 где

1 2 где f„, и E2 — степень черноты при мных поверхностей датчиков; и q, - показания датчиков

1 2 теплового потока ; б — - постоянная СтефанаБольцмана;

Т вЂ” средняя температура продуктов сгорания

К„,К2и К вЂ” постоянные коэффициенты, зависящие от 10 топлива: Для газа

К 0 25,К20,65 КЪ=

=1,28.10 для мазута К„=0,27; К2=0,43, К = 1,12 10 . 15

На чертеже изображена схема установки датчиков для измерения теплового потока и температуры продуктов сгорания °

В боковой стене на входе дымовых 20 газов в рекуператор или дымовом тракте в занисимости от условий ) в от нерстие устанавливаются дна датчика

1 и 2 теплового потока, имеющие различные степени черноты приемных, лонерхностей E,„è Е2. . Выходы с датчиков включены встречнО, образуя разность сигналов датчйков, пропорциональную разности теплового потока g„ — q . В нескольких точках, 30 например в точках 3, 4 и 5, измеряется температура дымовых газов, вычисляется среднее значение Т.

Способ определения коэффициента избытка воздуха осуществляется следующим образом.

После измерения температуры дымовых газов Т, теплового потока продуктов сгорания „- с при поглощи двух датчиков, имеющйх различную степень черноты приемных поверхнос- 40 тей Е„ и Е2, коэффициент избытка воздуха определяют по формуле

Ф- )бт 1 Ъ2 45

d — постоянная СтефанаБольцмана

К 2,K З вЂ” постоянные коэффици1Р енты, зависящие от, топлив а: для газ а К1 =

=0,25 К2=0,65; К =

=1,28"10 >, для мазута K1=0, 27; Ê вЂ” — О, 43;

I: =1,12 10 .

Максимальная погрешность н определении коэффициента избытка воздуха выше приведенным способом не превышает 5% в интервале 1,0-1,5 при температуре дымовых газов 10001400 С.

Преимущества способа заключаются в повышении точности определения коэффициента избытка воздуха в процессе сжигания топлива, так .как замеры температуры и теплового потока можно выполнить с высокой точностью.

Кроме того, нет необходимости устанавливать громоздкую и дорогостоящую аппаратуру по газовому каналу, что,упрощает и удешевляет способ.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента избытка воздуха путем измерения температуры продуктов сгорания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью поньвавния точности, дополнительно измеряют. тепловой поток продуктов сгорания при помощи двух датчиков, имеющих различную степень черноты приемных поверхностей, и величину коэффициента избытка воздуха определяют rro формуле

) 7-4 oL = К, + К2 2 — К Т, Ч 1 %2 где Е„, E 3 — степень черноты при-, емных поверхностей датчиков

q,„è q — показания датчиков теплового потока, 6 — постоянная СтефанаБольцмана;

Т вЂ” средняя температура продуктов сгорания;

К1, К2, К3 - постоянныв коэффициенты, зависящие от топлива: для газа К„=0,25;

К, =0,65;Кз=1,28 10 для мазута К „=О, 27;K, ="

=0,43; К = 1,12 10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Копелович A.Ï. Краткий справочник по автоматическому регулиронанию в черной металлургии,М,,"Металлургия", 1963, с, 367-375.

2. Авторское свидетельство СССР

9 694736, кл, f 23 N 5/18, 1977.

ВИИИПИ Заказ 9685/57

Тираж 598 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4