Способ контроля температуры газов в печи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГННТ СССР ОПИСА теплотех-.реву изонтролю канале на внутренней иркуляционной ботки крупных хелла попадаа териопару . нале отходяедостатоцнои ого поворота. ВТОРСНОМУСВИ(54) СПОСОБ ЕОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГА"ЗОВ В ПЕЧАХ(57) Изобретение относится к теплотехнике, преимуцественно к нагреву Изобретение относится книке, преимущественно к нагделий в печах, а именно к к температурыв печах,Цель изобретения - повышение точности изиерения- эа счет оптималь . ного выбора места размецения термопары.На фиг.1 дана схема разиеценил .термопар в Г-образномучастке, параллельномповерхности стенки рецкамерной пеци для обраслитков; на Фиг. 2 - сния луцистого потока нпри раэиецении ее в ка щих дымовых газов на расстоянии от Г-обра 2иэделий в печах, .а именно к контро-: лю теипературы в печах. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет оптимального выбора места раэмецения. термопары. Размещение териопары в канале на участке, зазкранированнои от излучения, расположенном параллельно внутренней повехности стенки пеци на расстоянии в пределах (1,53,5) (ИЧ)от входа в канал поворота, где Б расход газа, мэ/ср Ч - средняя скорость газового потока, м/с. Это позволяет обеспечить среднюю относительную точность измерения за период нагрева порядка 14. 1 табл 2 ил.Схема (Фиг. 1) содержит смеситель1 инжекционного устройства, горелку . 2, териопары 3-6, рециркуляционный канал 7, кладку 8 печи, рабочее пространство 9 печи, нагреваеиые изделия (слитки) 10, жаропрочные подставки 11, выкатной под 12, В кладке печи имеются рециркуллционные каналы 7, через которые газ отбирается из рабочего пространства и по дается в сиесители инжекционных устройствНа фиг,2 приняты следуюцие дополнительные обозначения: 13 - изЛуцающая поверхность, находяцаяся в рабочел пространстве печи, 14 - луч.Прямое излучение от излучаюцей поверхности 13, находящейся в рабо чем пространстве печи, попадает на участок стенки канала, находящийсясразу же. за первым Гбразнцм поворотоми частицно .поглощается, а частично рассеивается. Поэтому указанный учас", ток в свою оцередь служит источником излучения, которое попадает на чувствительный элемент 5. В связи с тем, что угловой коэФФициент из ,лучения в данном. случае очень мал, а такие очень мала отражательная способность щероховатых стенок канала 7,уже.на определенном расстоянии от поворота влияние излучения становит ся постоянно малым, так что оно практически незаметно на Фоне конвективной теплоотдачи от движущегося по" тока газа к стенкам канала.При проведении экспериментов в 20 камерной:печи в процессе нагрева ус" тановлена зависимость, связывающая параметры потока газа с местом оп; тимальнаго размещения чувогвительного элемента - термопары. 25Иинимальное расстояние за первым Г-образным поворотом, на котором рекомендуется устанавливать термопару составляет.30 где О - .расход газа, л 1 з/с,У - средняя скорость газовогопотока в канале,. Если разместить чувствительныйэлемент за первым поворотом каналана расстоянии, меньаем ЬМ, товлияние лучистых потоков иэ рабочейкамеры проявляется даже на Фоне конвективной теплоотдачи от газа к стен-,.кам канала. А так как ввести постоянную поправку, учитывающую это влилние, практически невозможно (расположение иэдЕлий в печи, их температура, степейь черноты, длина Факела постоянно изменяются), то невозможно также обеспечить точностьконтроля температуры газа, требуемую технологией.50Иаксимальное расстояние за первым,Г-образным поворотом определено ввиде следующей зависимости:Ф Ф1 О,ЫЬрк 1 х, 3,5(фЕсли чувствительный, элемент термометра установлен на большем расстоянииот поворота канала, то изме 887ренная температура отличается от средней температуры газового потока. Следовательно, невозможно обеспе.- чить точность контроля температуры .газа, требуемую технологией. нагрева.Таким образом, размещение термопары на расстоянии 11,5(-) с 1( 3,5(-) ц ое оав эа первым поворотом канала позволяет избежать погревностей, выносимых луцистыми потоками из рабочего пространства.И температурным расслоением потока газа.Сущность предлагаемого способа заключается в следующем,В стенке печи .(Фиг.2) выполняют канал 7 имеющий по крайней мере один поворот, и отбирают через этот канал газы из рабочего пространства печи. В частности, указанный канал может быть рециркуляционнцм.Экспериментально или расчетным путем определяют. расход газа У и среднюю скорость У потока в канале, Расчетным путем находят значения:Ьл 1 5(у) Ьв, 3 5(ца 5 у,овЕсли параметры потока:.";газа изменяются, то находят максимальное зна чение нижнего предела (Ь, ) и минимальное значение верхнего предела (Ь" ). Устанавливают чувствительный элемент термометра. в канал за первым от рабочего пространства поворота на расстоянии Ь -от этого поворота, причем Ьл .сЬмакс4 Ь , и производят измерение температуры.П р и м,е р. Используют рециркуля- ционную камерную печь с садкой260 т (фиг.1), предназначенную для крупных слитков электрошлакового переплава. Каналы имеют Г-образнуюФорму. Для реализации предлагаемого способа проведено экспериментальное исследование газового потока в рециркуляционном канале на участке, параллельном внутренней поверхности стенки печи.- В таблице представлены параметры газового потока в рециркуляционном канале .при различных режимах работы. печи.1 г о,е Средняяскорость,и/с Расход,гз/ Эксперимент 622 782 998 3,2 4,2 0,232 0,227 0,218 Определяют границы .участка, на котором возможно измерение температуры в. ;соответствии с предлагаемым способом, 20 ,Нижняя граница:1,5(-) 0,348 Верхняя граница; 3 еенн - 0,763 м. Ц Ф,б Таким образом, чтобы обеспечить высокую точность измерения температуры газа в данном слУчае измерение долж- . но производиться на участке, парал лвльном внутренней поверхности стенки. печи за поворотом, канала на Расстоянии от него не менее 0,348 м, но не более 0,763 м, считая,от рабочего . пространства.В рециркуляциомном канале за поворотом на расстоянии 0,450 и, считая от рабочего пространства, установле на термопара. Для сравнения производят измерение температуры газа известным способом. Для него устанавливают термопару во входном сечении канала, Одновременно производят измерение термо" . парами, установленныии эа пределаии обусловленных-предлагаемым способои граниН, Юля чего в РециркуляНианном канале на расстоянии соответственно 100 и 1000 им за первым ат рабочего 0На .основании данных таблицы опреде- ляют иинииальное и максиллальное знау ю,бценил величины (-) :Ч(7)юи.и,218 (7)ма = 0,232. пространства поворотом установленытериопары 3 и 5.Измерения проводят каждый цас в течение 18 ч нагрева.При применении предлагаемого.способа, а также. известного, в котором териопару устанавлввают в сквозном проходе для отходящих газов, выполненном в стенке печи, получены следующие результаты. В качестве контрольной используют отсасйвающую термопару, установленную в канале.Относительная средняя погрешностьпредлагаеиого способа Не превышает1,1, в абсолютная погрешность саставляет 5,3 фС. В то же время в известном способе. относительная средняяпогрешность составляет 4,33, а аб"солютная - 21,БААС. Для термопар, ус- .тановленных с нарушением границ,: получено соответственна 3,473 и17,65 С (нижняя граница) и 4 3 и19, 12 фС (верхняя граница) .Нарушение нижней и верхней границ приводит к значительному сни;жению точности измерения.На основе исследований, которйепроизводили в порядке опытно-про"мышленных испытаний предлагаемогоспособа, разработаны новые режимные карты, обеспечивающие более.точный режим нагрева прииеньшем расхо"де инжектируюцего воздуха. Работапо этим режимным картам обеспечиваетснижение удельного расхода топливана 5,93.Формула изобретенияСпособ контроля температуры газов в печи, включающий измерение температуры в выполненных в стене печи отводящих гаэ израбоцего пространства каналов, о т л и ц а ю щ и Й с я теи, что, с целью повышения точности измере" нил, температуру измеряют в канале на участке, заэкранированном от пря" маго излучения из рабочего простран- ства, причем измерение проводят на расстоянии (1,53,5) (И 7) в от входа в канал, где 0 - расход газа, л 1/с; Ч - средняя скорость газового потока, м/с.5 оставитель Н.АсееваТехред д.Олийнык Корректор А.О тор Ре тров аказ 40 Тиражарственного комитета по иэобрете113035, Москва; Ж"35, Раущсааааа писн нно"иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101: ВНИИПИ Госуее е е а е а а Производств ди и открытиям,лри ГКНТ СССРнаб , д. 4/5еа аее аее