Способ измерения расхода защитного газа в колпаковых печах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (11) А 1 151) 4 О О 1 Г 1/ОО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЗЙЦИТНОГО ГАЗА В КОЛПАКОВЬБ ПЕЧАХ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет расширить область примененияза счет измерения расхода защитного газа, подаваемого в подмуфельноепространство колпаковой печи. Смешивают измеряемый газ с газом-индикатором, в качестве которого используют кислород воздуха, вытесняемого изпечи в начале подготовки операцииотжига металла. С момента начала продувки печи защитным газом измеряютобъемную концентрацию кислорода всоответствующие промежутки временив процессе его вытеснения. Для определения расхода газа необходимовыполнить не менее двух измеренийв процессе подготовки операции отжига. Приведена формула для расходагаза,Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения расхода газа в металлургической, хи. мической и газовой промышленности.Целью изобретения является расширение области применения эа счет измерения расхода защитного газа, подаваемого в подмуфельное пространство колпаковой печи.Кислород, который оказывается под муфелем в момент сборки стенда и накрывания его муфелем вытесняется из печи защитны газом, не содержащим кислород, для исключения окисления металла при его отжиге Наличие принудительной циркуляции газа в колпаковых печах обеспечивает равномерное содержание кислорода по всему объему и тем самым не ограничивает место отбора газа из печи.Интенсивность убыли концентрации кислорода зависит от расхода защитного газа Я, объема газа под муфелем ч и времени вытеснения (продувки) ь, Зависимость между расходом защитного газа и концентрацией кислорода в любой момент времени может быть выражена аналитически иэ следующих рассуждений. 15 Пусть ко времени , после начала продувки печи защитным газом концентрация кислорода равна С об,7. За время продувки Й, т.е, ко времени г л ос = , + ог концентрация уменьшится на 3 с об.% кислорода и составит ССг - 3 с об.7. Объем кислорода, вытесненного из подмуфельного пространства, равен разности объемов кислорода в эти моменты в подмуфельном пространстве печи и составит:С Сг 8 сч --- че100 100 100Этот же объем вытесненного кисло,рода можно связать с расходом защитного газа,За время Зь вытеснится объем подмуфельного газа Я 87 с концентрацией кислорода С - С, "- С в связи с. бес г 1 конечно малым промежутком времени й), Следовательно, обьем вытесненного кислорода будет также равен С й100 5Таким образом, получаем дифференциальное уравнение-чу С.Я Зс,Решение этого дифференциальногоуравнения при постоянных ч ии граничных условиях: моменту времени с,соответствует концентрация кислородалС, а - С дает выражение для определения расхода защитного газа поизмеренным концентрациям С 1 и Св моменты времени 2, иС( = -- 1 пСДля определения расхода газа поприведенной формуле необходимо выполнить:не менее двух измерейий, впроцессе подготовки операции отжига.Пример осуществления способа.Печь подготавливают к отжигу, учитывают объем свободного от металлаподмуфельного пространства, которое3составляет 4,0 м и подают под муфель защитный газ. При введении защитного газа в печь кислород воздуха,находящегося под иуфелем, вытесняется и концентрация его уменьшается,С момента начала продувки печи защитным газом измеряют объемную концентрацию кислорода. Анализ газаосуществляют газоанализатором. Получили следующие значения концентрациикислорода в соответствующие промежутки времени;мин, 6 11,2 16,2об.7 18,0 15,2 12,9Значения расхода защитного газа оказались следующими60 4 18 зй = 1 п -- =78 м/ч52 152 ф)60 4- зЧ - 1 п =д- - 8,2 м /ч5,0 12,9 фСреднее значение расхода, равное8,0 м /ч, отклоняется от измеренныхв разные промежутки времени расходовна +2,5%,Формула изобретенияСпособ измерения расхода защитного газа в колпаковых печах, включающий операции смешения измеряемого .газа с газом-индикатором, измерения объемной концентрации газа-индикатора в определенные моменты времени и определение по известной формуле величины расхода газа по изменению объемной концентрации газа-индикатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет измерения расхода защитного газа, подаваемого в подмуфельное3пространство колпаковой печи, в качестве газа-индикатора используют кис лород воздуха, вььтесняемого из печи защитного газа в начале подготовки операции отжига металла, а объемную концентрацию кислорода измеряют с интервалом времени в процессе его вытеснения, при этом расход газа определяют по формуле 1229580 фСЯ- 1 пьг С 1 где ч - объем газа в подмуфельномпространстве печи; С, иС -объемные концентрации кислорода; Ф - интервал времени между измерениями..Составитель Б, КузнецовРедактор В. Иванова Техред О.Гортвай Корректор А. Ференц Заказ 2443/40 Тираж 705 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5