Устройство для определения углеродного потенциала

16 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 М 25)02 И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Иф 31 Б.В.Радзи ски свидетельство СС0 1(74, 1974.обритании 912682ототип). О ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИАЛА печной атмопечь, канал охлажложенный в стенке одним концом к раканал отвода про" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ(21) 3508476/ 18-25 (22) 03.11.82 (46) 23.08.84. Бюл (72) В.И.Непогодин и И.В.Гордеев (53) 543.27(088.8) (56) 1, Авторское 9420686, кл. С 212. Патент Велик кл. В 14, 1972 (пр (54)(57) УСТРОЙСТ УГЛЕРОДНОГО ПОТЕН сферы, содержащее дения пробы, расп печи и обращенный бочей камере печи бы, холодильник, расположенный внутри канала охлаждения, датчик, чувствительный к отложению углерода, с датчиком его температуры, закрепленные на подвижном элементе кривошипного механизма внутри канала охлаждения, регулятор, связанный с датчиком, чувствительным к отложению углерода, и с приводом кривошипного механизма, и измерительный прибор, связанный с датчиком температуры, о т л и- ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения его надежности, канал отвода пробы расположен внутри холодильника, причем холодильник установлен на подвижном элементе кривошипного Емеханизма.1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в агрегатах химико-термической обработки для определения углеродного потенциала науглероживающих атмосфер.5Известно устройство для контроля и автоматического регулирования углеродного потенциала, содержащее датчик для определения углеродного потенциала, например датчик точки росы, и установленный в рабочем пространстве печи Фотоэлектрический датчик концентрации сажистого углерода.В известном устройстве углеродный потенциал измеряется косвенным методом по точке росы печной атмосферы, Для подачи атмосферы в датчик точки росы ее "замораживают" - резко понижают температуру с целью устранения20 протекания тепловых реакций, Датчик концентрации сажистого углерода выдает сигнал при наличии углеродного осадка в камере печи 13.Недостатком этого устройства яв 25 ляется то, что сигнал от датчика концентрации сажистого углерода появляется только после образования углеродного осадка (сажи) в рабочей камере печи, образование которого в агрегатах химико-термической обработки недопустимо, так как приводит к ухудшению технико-экономических показателей технологического процесса (перерасход электроэнергии, преждевременный выход из строя нагреватель-З 5 ных элементов, необходимость периодической остановки печей для выжигания сажи, удлинение циклов химико-терми.ческой обработки).Наиболее близким по технической 40 сущности к предлагаемому является . устройство для определения углеродно" го потенциала печной атмосферы, содержащее печь, канал охлаждения пробы, расположенный в стенке печи и обращенный одним концом к рабочей камере печи, канал отвода пробы, образуемый стенкой печи и внешней поверхностью подвижного элемента кривошипного механизма, неподвижно уста новленный в канале охлаждения холодильник, датчик, чувствительный к отложению углеродного осадка, с датчиком его .температуры, установленные на подвижном элементе кривошипного 55 механизма внутри канала охлаждения пробы, регулятор, связанный с датчиком, чувствительным к отложению угле 61 брода, и с приводом кривошипного механизма, регистрирующий прибор, связанный с датчиком температуры чувствительного элемента, и датчик температуры рабочей камеры печи.Замкнутая система регулирования визвестном устройстве, в которую входят регулятор, привод с кривошипньммеханизмом и датчик, чувствительныйк отложению углерода, поддерживаетна датчике, чувствительном к отложению углерода, постоянный уровеньосадка за счет перемещения датчикав область высокой или низкой температуры по каналу охлаждения пробы. Температура датчика, чувствительногок отложению углерода, измеряется припомощи датчика температуры. По температуре датчика, чувствительногэк отложению углерода, при наличиизаданного уровня осадка углеродаи температуре рабочего пространствапечи, используя известную зависимость)определяют углеродный потенциалпечной атмосферы,Применение известного устройстваисключает образование углеродногоосадка в рабочей камере печи и темсамым способствует повышению технико-экономических показателей агрегатов химико-термической обработки деталей 21,Однако известное устройство является недостаточно надежным вследствиетого, что в канале отвода пробы постоянно происходит выделение твердогоуглерода, образующегося за счет про"текания тепловых реакций при медленном уменьшении температуры пробы. От.- ложившийся осадок углерода может вызвать закупорку, канала отвода пробы, что, в свою очередь, приводит к нарушению работоспособности устройства.Для восстановления работоспособности устройства перед чисткой необходима его разборка.Целью изобретения является повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для определенияуглеродного потенциала печной атмосферы, содержащем печь каналохлаждения пробы, расположенный в стенке печи и обращенный одним концом крабочей камере нечи, канал отвода пробы, холодильник, расположенный внутри канала охлаждения, датчик, чувствительный к отложению углерода, с датчиком его температуры, закрепленные на подвижном элементе кривошипного механизма внутри каналаохлаждения, регулятор, связанныйс датчиком, чувствительным к отложению углерода, и с приводом кривошипного механизма, и измерительныйприбор, связанный с датчиком температуры, канал отвода пробы расположен внутри холодильника, причемхолодильник установлен на подвижномэлементе кривошипного механизма.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит канал 1 охлаждения пробы, расположенный в стен-.ке 2 печи и обращенный одним концомк рабочему пространству печи 3, под"вижный элемент 4, являющийся частьюкривошипного механизма 5 и расположенный внутри канала 1 охлаждения пробы. На конце подвижного элемента 4расположен датчик 6, чувствительныйк отложению твердого углерода, с датчиком 7 его температуры, состоящий,например, из двух электродов,электрически не связанных между собой приотсутствии на них углеродного осадка. Устройство также содержит установленный на подвижном элементе 4холодильник 8, внутри которого расположен канал 9 отвода пробы (не менее одного). Между холодильником 8и каналом 1 охлаждения пробы установ лен теплоизолятор 10. Кроме того,устройство содержит регулятор 11,вход которого подключен к датчику6, чувствительному к отложению углерода, а выход - к приводу 12 кривошипного механизма 5, измерительныйприбор 13, подключенный к датчику7 температуры, трубку 14 отвода пробы, пробки 15, которые расположенына одной оси с каналом 9 отвода пробы и датчик температуры рабочей камеры печи (на чертеже не показан).Датчик 6, чувствительный к отложению углерода, регулятор .11 и привод 12 с кривошипным механизмом 5образуют замкнутую. систему автоматического регулирования поддержаниязаданного уровня углеродного осадкана датчике 6.Устройство работает следующим образом.Проба атмосферы непрерывно перемещается из камеры печи 3 в канал 1охлаждения.и .далее через канал 925 образом, замкнутая система автоматиэтот уровень. ЗО 45 50 ходимости чистка канала 9 отводапробы.Размещение канала отвода пробы 55в холодильнике, установленном наподвижном элементе, позволяет повысить надежность устройства эа счетрезкого уменьшения температуры пробы 5 10 15 20 отвода тепла через стенку 2 печипроисходит медленное изменение температуры пробы в канале 1 охлаждения. В случае отсутствия.вьделяющегося из атмосферы осадка углеродав канале 1 охлаждения датчик 6,чувствительный к отложению углерода,вьдает сигнал на регулятор 11, который вызывает вращение привода 12, пе"ремещающего подвижный элемент 4 сдатчиком 6, чувствительным к отложению осадка углерода, в область болеенизкой. температуры, где возможновьделение осадка. При появлении заданного уровня осадка на электродахдатчика,6 сигнал на его выходе изменяется и регулятор 11 изменяетнаправление вращения привода 12.Подвижный элемент 4 с датчиками 6и 7 перемещается в область более высокой температуры, уровень углеродного осадка на электродах датчика 6 уменьшается и регулятор 11 изменяет направление вращения привода. Таким ческого регулирования поддерживаетзаданный уровень осадка на электродах датчика 6, чувствительного к отложению углерода, и стабилизирует Температура датчика 6, чувствительного к отложению углерода, в процессе работы регистрируется прибором 13.По температуре вьделения углерода и температуре в рабочей кам".ре печи определяют по известной зависимости ,значение углеродного потенциала печной атмосферы.Проба атмосферы после контакта с датчиком 6, чувствительным к отложению углерода, из канала 1 охлаждения попадает в канал 9 отвода пробы, где происходит ее "замораживание", т.е. резкое снижениетемпературы, исключающее протеканиетепловых реакций и, следовательно,не происходит осаждение углеродав канале 9 отвода пробы. Затем пробачерез трубку 14 .отводится для сжигания. Через пробки 15 производитсяпрофилактический осмотр и при необ1109616 Заказ 6020/27 Тираж 464 Подписное ШЩ "Патент", г. Ужгород, уп.Проектная,4 при проходе через канал отвода, что приводит к прекращению тепловых реакций и исключает. выделение углеродного осадка. в канале отвода пробы и, сле-. довательно, исключается возможность нарушения работоспособности предлагаемого устройства из-за закупорки осадком канала отвода пробы.Использование предлагаемого устройства для измерения углеродного потенциала атмосферы в печах типаСНЦА по сравнению с известным устройством позволяет повысить производительность печи за счет увеличения межремонтного цикла, снизитьзатраты на ремонт устройства, уменьшить (условно) количество рабочих,обслуживающих печное оборудованиеи снизить удельные капиталовложенияв производственные фонды,1