Способ определения коэффициента избытка воздуха

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик оц 981761(51) М. Кп.з Р 23 м 5/02 Р 23 й 5/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий,261(088,8) Дата опубликования описания 15.12,82 4 еип.А,Д.Маркин, О.А.Геращенко, В.Г,федори а,В.И.Илющенко и С.А.СажинагДонецкий ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт(71) Заявитель 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗБЫТКА ВОЗДУХА Ф,-2 )с ттсЕ=К+К " 2 -К т;1 Ч 2 30 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, необходиьЯ для сжигания топлива, снижается. Принцип действия магнитного гаэоанализатора на О основан на магнитной воспри 2имчивости 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 мВ/ О ), а такие зависимость его показайий от температуры окрУжающей среды, расхода газа и его давления. Это не позволяет дос. тичь 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 1.Для данного способа характерна низкая точность, обусловленная недостаточной точностью измерения входящих в формулу параметров. 15Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента избытка. воздуха,Поставленная цель достигаетсятем, что дополнительно измеряюттепловой поток продуктов сгоранияпри помощи двух датчиков, имеющихразличную степень черноты приемных поверхностей, и величину коэфОиЦиента избытка воздуха определяютпо формуле) 7.4а: К+ К 2Ч-%2 где где 5, и 62 - степень черноты приемных поверхностейдатчиков;и- показания датчиков1 2теплового потока ;б - постоянная СтефанаБольцмана,Т - средняя температурапродуктов сгоранияК,К 2 и К - постоянные коэффициенты, зависящие от 1 Отоплива: Для газаК,=0,25,К 2=0,65 фКЪ==1,28 10для мазута К=0,27; К 2=0,43,кз 1 12 10 Э 15На чертеже изображена схема установки датчиков для измерения теплового потока и температуры продуктов сгоранияВ боковой стене на входе дымовых 20газов в рекуператор или дымовом трактев занисимости от условий ) в отверстие устанавливаются два датчика1 и 2 теплового потока, имеющие раз"личные степени черноты приемных, лонерхностей 8 и 62. Выходы с датчиков включены встречнО, образуяразность сигналов датчйков, пропорциональную разности теплового потока с - С 2 . В нескольких точках,30например в точках 3, 4 и 5, измеряется температура дымовых газов,вычисляется среднее значение Т,Способ определения коэффициентаизбытка воздуха осуществляетсяследующим образом.35После измерения температуры дымовых газов Т, теплового потокапродуктов сгорания- с при помощидвух датчиков, имеющйх различнуюстепень черноты приемных поверхностей Г и Г 2, коэффициент избытка воздуха определяют по формуле1.4ф Ч 2 456 - постоянная СтефанаБольцманаК, К 2,К- постоянные коэффици 1енты, зависящие от,топлив а: для газ а К =0,25; К 2=0,65; К==1,28"10 , для мазу.та К.,=0,27 ;К в в,43;К=1,12 10 ,Максимальная погрешность нопределении коэффициента избытка воздуха выше приведенным способом не превышает 5 в интервале 1,0-1,5 при температуре дымовых газов 1000- 1400 фС.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 изобретенияСпособ определения коэффициента избытка воздуха путем измерения температуры продуктов сгорания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью понышвния точности, дополнительно измеряют, тепловой поток продуктов сгорания при помощи двух датчиков, имеющих различную степень черноты приемных поверхностей, и величину коэффициентаизбытка воздуха определяют по формуле Е 2 - степень черноты привмных поверхностейдатчикови с - показания датчиков теплового потока;6 - постоянная СтефанаБольцмана,Т - средняя температурапродуктов сгорания;К, К 2, К 3 - постоянныв коэффициенты, зависящие от топлива: для газа К=0,25;К,=0,65;Кз=1,28 10для мазута К=О,27;К,="=0,43 К= 1,12 10 ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Копелович А.П. Краткий справочник по автоматическому регулиронанию в черной металлургии,М"Металлургия", 1963, с, 367-375.2. Авторское свидетельство СССРР 694736, кл,23 М 5/18, 1977. ВНИИПИ Заказ 9685/57Тираж 598 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, Ул.Проект