Счетный прибор для контроля процессов горения топлива

74 32210 Класс 42 гп, 36 1 Б 191 ПИСА го прибора для контроля процессов горениятоплива. сч К авторскому свидетельству А, А. Комарова, заявленном 4 мая 1932 года (спр. о пер,108585).выдаче авторского свидетельства опубликовано ЗС сентября 1933 года,Предлагаемый счетный прибор относится к области теплотехники, являясь вспомогательным прибором при контроле процессов горения топлива в топках паровых котлов и в некоторых промышленных печах. Прибор этот позволяет по известному содержанию в топочных газах СО и СО,+О, определять соответствующие этим значениям величины содержания в газах СО и коэфициента избытка воздуха и для топлива, характеризующегося по своему составу определенным значением коэфициента топлива,.Если СО может быть кроме подсчета по известной формуле определено и непосредственно при помощи соответствующего газоанализатора, то коэфициент избытка воздуха при тепловом контроле определяется исключительно путем вычисления. И именно при наличии такого газоанализатора, когда к систематическому использованию прибора Орса" (дающего, как известно, содержание в газах СО:, и СО.+02) не прибегают, опре 423 деление коэфициента избытка воздуха осложняется, ибо предварительно приходится вычислять по формуле 02, затем 1 М. и только после этого по полученным значениям в коэфицие избытка воздуха.Однако, дорого стоящие приборы для определения содержания СО имеются далеко не во всех котельных, и, в большинстве случаев, обе величины вычисляются по формулам.При систематическом кочтроле эти вычисления отнимают много времени, неудобны в условиях котельной обстановки, нередко сопровождаются арифметическими ошибками, вследствие которых рисуется искаженная картина процесса горения, и в результате теплотехники в подавляющем большинстве случаев ограничиваются определением СО. и СОе+О.; иногда лишь вычисляя по истечении смены, суток и т, д. СО и а по средним значениям СО 2 и СО +О.Естественно, это лишает контроль необходимой активности, сводит его к про1068 (СО+Оз) стой регистрации и последующему учету, ибо только имея вполне отчетливое представление о коэфициенте избытка воздуха наряду с величиной химической неполноты горения в момент самого протекания процесса, можно хорошо ориентироваться в необходимых мероприятиях по улучшению последнего и своевременно их осуществлять.Предлагаемый счетный прибор, по мнению автора, дает возможность быстро получать полную картину процесса го рения и, обладая большой показательностью, должен способствовать активизации теплового контроля, т.-е., в конечном счете, содействовать экономии топлива.На чертеже изображен счетный прибор в схематическом виде.В предлагаемом счетном приборе имеется четыре заключенных в общий корпус циферблата. Каждый циферблат снабжен стрелкой, вращающейся около центра циферблата, Два циферблата 7 и 2 - неподвижные, а два других 3 и 4 могут вращаться около своих центров, независимо от вращения стрелок при них.Первый из неподвижных циферблатов 7 снабжен равномерной, расположенной по окружности, шкалой объемного содержания в газах СОградуированной на десятые доли процента СО. Вращая, при помощи рукоятки, ось, на которой укреплена стрелка циферблата, можно установить последнюю на йужное значе ние СО. функциональная зависимость (2) может быть выражена при помощи формулы,выведенной автором настоящего изобре тения и имеющей следующий вид: 1659+ 21 Р (СО+ СО) - 8,4 СОЕсли в числителе и знаменателе этой формулы отбросить вычитаемые, приближенная формула примет тогда такой вид: Второй из неподвижных циферблатов 3 снабжен равномерной, расположенной по окружности, шкалой объемного содержания в газах СО,+О., градуированной на десятые доли процента СО,+О. .Вращая при помощи рукоятки ось, на которой укреплена стрелка этого циферблата, можно установить последнюю на требуемое значение СО+О.Циферблат 3 снабжен равномерной, расположенной по окружности шкалой объемного содержания в газах СО, градуированной на десятые доли процента СО, а циферблат 4 - также расположенной по окружности, но неравномерной шкалой коэфициентов а избытка воздуха.При установке стрелок циферблатов и 2 на известные значения СО. ,и СО,+О, стрелки циферблатов 3 и 4, а равно и сами циферблаты поворачиваются, и показания на их шкалах дают соответственные значения величин СО и м,Перемещение циферблатов 3 и 4 и стрелок при них достигается сочленением их с осями стрелок циферблатов 7 и 2 при помощи зубчатых или иных передач,Расчет этих передач основан на функциональной зависимости следующих величин: СО=(СО., СО+О, )(Ц а=ДСО,+СО,) (2) Функциональная зависимость (1) выражается известной формулой: 1659+ 21(СО. .+ СО)(79+100 Щ (СОз+СО)При неполном горении величина коэфициента избытка воздуха, вычисленная по этой формуле, получится несколько преувеличенной против истинной. Однако, даже при наиболее неблагоприятных, встречающихся в практике, условиях горения, при весьма большой неполноте горения и при большом избытке воздуха,. (5) погрешность (в сторону увеличения) не ,будет превышать 0,05, Поэтому для целей практики допустимо пользоваться формулой (4), тем более, что к прибору будет прилагаться таблица поправок,Для пояснения расчета передач необходимо допустить: 1) что градуировка шкал на циферблатах , 2 и 3 (т,-е. для содержания.СО,+О, СО, и СО) одинаковая, т.-е. деления этих шкал в угловом измерении равны, 2) что значения делений на всех трехшкалах возрастают слеванаправо, и 3) что стрелки циферблатови 2 стоят на некоторых определенных значениях СО. и СО. ,+ 02.Из формулы (3) можно заключить, что при повороте стрелки циферблата 2 на одна деление вправо (т.-е. при увеличении содержания в газах СО.,+О, на 0,1%) и неизменном положении стрелки циферблата(указывающей содержание в газах СО,) стрелка циферблата 3 должна повернуться (при неизменном положении самого циферблата 3) в противополож 1нон иаиранлении иа угол а рава0,6+ о ббльший, чем угол поворота стрелки циферблата 2. Для этого на осях вращения стрелок циферблатов 2 и 3 имеются зубчатки 5 и б, жестко соединенные с соответствующими стрелками.Начальные окружности или числа зубьев зубчаток 5 и б находятся между собою в отношении 1:0,6-, т,-е, в обратном отношении к требуемым углам поворота обеих стрелок. При этом, если сцепление зубчаток не непосредственное, а через промежуточные зубчатки, то общее число зубчатых колес в этой системе должно быть кратно двум для достижения движения стрелок в обратные стороны. Как можно убедиться из формулы (4), коэфициент избытка воздуха уменьшается с увеличением суммы (СО,+СО), а из формулы (5) следует, что эта сумма увеличиваетсяя с увеличением СО, или При повороте стрелки циферблатавправо на одно деление (т.-е. при увеличении СО., на 0,1%) при неизменном положении стрелки циферблата 2 (указывающей содержание в газах СО,+Ог) показание СО на шкале циферблата 3 должно уменьшиться, как это следует из формулы 13) на -частей одного0,6+деления. Этого можно достигнуть или соответствующим перемещением стрелки циферблата 3 влево или самого циферблата 3 вправо. Именно последний метод и осуществлен в приборе; для этого на оси стрелки циферблата 3 свободно насажено зубчатое колесо 7, жестко соединенное с этим циферблатом.Зубчатка 7 через промежуточную зубчатку 8 сцепляется с зубчаткой 9, сидя. щей на оси стрелки циферблата и жестко соединенной с этой стрелкой. Диаметры начальных окружностей (или числа зубцов) зубчаток 7 и 9 должны находиться между собою в отношении (0,6+Я:, Вместо одной промежуточной зубчатки 8 может быть установлено ббльшее число их, но непременно нечетное (если нет двойной передачи), дабы зубчатки 7 ивращались в одну сторону.Отсчет показаний коэфициентов избытка воздуха на циферблате 4 осуще. ствляется следующим образом. Стрелка циферблата 4 связана зубчатой передачей со стрелкой циферблата , а сам циферблат 4 связан зубчатой передачей со стрелкой циферблата 2, Передача подобрана так, что перемещение стрелки циферблата 4 относительно своей шкалы в результате изменения СО, и СО,.+О оказывается пропорциональным сумме (СО. + СО),Эту сумму можно представить в такой зависимости от СО 2 и СО, + О,: с уменьшением СО,+О,. Поэтому передачи устроены так, что при передвижении стрелки циферблатавправо, т,-е. при увеличении содержания СО. ,стрелка циферблата 4 передвигается влево, и величина ксЬфициента избытка воздуха, указываемая стрелкою на шкале, уменьшается; при передвижении же вправо стрелки циферблата 2, т.-е. при увелич:нии содержания СО+О циферблат 4 поворачивается влево и. так как стрелка циферблата остается в это время неподвижной, то величина коэфициента из. бытка воздуха, указываемая стрелкою на шкале, возрастает,,цля осуществления этих движений системы на оси вращения стрелки циферблата 4 имеется зубчатка 10, жестко соединенная с этой стрелкой и сцепляю. щаяся с зубчаткой 9, имею:цейся на оси стрелки циферблата 1, причем это сцепление может быть или непосредствен ное или через четное число промежуточных зубчатых колес; на ту же ось, что и зубчатка 10, но свободно насажена другая зубчатка 77, жестко соединенная с циферблатом 4 и сцепляющаяся или непосредственно или через четное число промежуточных зубчатых колес с зубчаткой 5, имеющейся на оси стрелкй циферблата 2. Как можно усмотреть из формулы (5), числа зубцов в зубчатках 5 и 77 должны находиться в отношении 1: (0,6+Я, т.-е. зубчатка 17 должна быть одинаковой с зубчаткой 6, а числа зубцов в зубчатках 9 и 10 должны находиться в отношении;)Таким образом, соотношение чисел зубцов в зубчатках 5, б и 77, входящих в первую систему, должно быть 1: (0,6+ 3): (0,6+;.); в зубчатках 7 и 9 это соотношение, как выявлено выше, должно быть (О,б+3): 3, а в зубчатках 9 и 70 - 0,6: (0,6+ 3 Отсюда возможно установить, что соотношения числа зубцов трех зубчаток 7, 9 и 70, входящих во вторую систему, должно быть таково:(О,6+ 3): 3; р3ибо из прОпорции0,6: (0,6+Я=: жследует, чтож= + --О,б илиО,б При описачном устройстве передач и шкал циферблатов 7 и 2 перемещения стрелки относительно циферблата 4 будут представлять собою в угловом измерении изменения суммы (СО,+ СО), отвечающие той же градуировке делений, которая принята для шкал циферблатов 7 и 2. Следовательно, нанеся на циферблате предварительно такую же шкалу, какая имеется на циферблатах 7 и 2, можно отсчитывать по ней сумму (СО) + СО),Но из формулы (4) следует, что СО СО = 6(79+100) о. - 213-Поэтому, задаваясь различными значениями коэфициента избытка воздуха й и подставляя их последовательно в формулу (6), получают соответствующие значения (СО+СО). Отметив эти значения на упомянутой предварительной шкале циферблата 4 и нанеся соответствующую градуировку, получают шкалу коэфи.циентов избытка воздуха.Вместо зубчатых передач В в прйборе могут быть применены ременные, шнуровые или фрикционные передачи, рассчитанные по вышеуказанным методам.При производстве газового анализа посредством прибора Орса" или ему подобного, определив СО, и СО+О., устанавливают при помощи рукоятки стрелку циферблата 7 на полученное значение СО, а стрелку циферблата 2 - на полученное значение СО,+О. после чего на циферблате 3 читают искомое значение СО, на циферблате 4 - искомое значение д,.При производстве газового анализа посредством приборов, показывающих содержание в газах СО и СО, пользуясь этими показаниями, устанавливают при помогци рукоятки стрелку циферблата 7 на данное значение СО., затем рукоятку циферблата 2 поворачивают так, чтобы стрелка циферблата 3 указала данное значение СО, после чего на циферблате 4 читают искомое значение к. При надоб, ности можно также по показанию стрелкициферблата 2 узнать соответствующеесодержание в газах СОа+ О,Так как величину я при значительном содержании в газах СО прибор указывает приближенно, то при желании получить в этом случае более точное значение а надо воспользоваться прилагаемой к прибору таблицей поправок. Предмет изобретения.Счетный прибор для контроля процессов горения топлива, предназначенный для определения содержания в дымовых, газах окиси углерода и коэфициента избытка воздуха по известному содержанию в газах СО. .и СОа+ Оа при определенном коэфициенте топлива р, отли-чающийся применением четырех, заклю-ченных в общий корпус, циферблатов 3, 2, 3 и 4 со шкалами и с могущими поворачиваться стрелками, из которых циферблат 7 со шкалой объемного содержания в газах СО и циферблат 2 со шкалой объемного содержания в газах СО+О. жестко соединены с корпусом, циферблат 3 со шкалой объемного содержания в газах СО и циферблат 4 со шкалой коэфициентов избытков воз. духа устроены вращающимися, причем вращение стрелки циферблата 7 при посредстве соответствующих передач управляет вращением циферблата 3 и вращением стрелки циферблата 4, а вращение стрелки циферблата 2 управляет при посредстве соответствующих передач вращением стрелки циферблата 3 и вращением циферблата 4.