Устройство для измерения температуры материала во вращающихся печах Советский патент 1985 года по МПК G01K13/08 

1

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в уст ройствах для измерения температуры материала во вращающихся печах.

Известно устройство для измерения температуры материала во вращающихся печах, содержащее термочувствительный элемент, в качестве которого использована термопара, установленная в защитном чехле, закрепленном в стенке вращающейся печи, причем защитный чехол выполнен в виде огнеупорного блока с боковым вьфезом 1 L

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что огнеупорный блок обладает значительной инерционностью. Кроме того, термочувствительный элемент периодически выводится из измеряемого материала, что также приводит к снижению точности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры материала во вращающихся печах, содержащее термочувствительный элемент, расположенный в защитном чехле, который закреплен на опорном блоке С2 X

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения температуры материала вследстви того, что в.процессе измерения происходит налипание частиц измеряемого материала на защитный чехол, которые экранируют его. Защитный чехол в известном устройстве лишь периодически вводится в измеряемый материал, что также уменьшает точность измерения.

Целью Изобретения является повышение точности измерения.

Для достижения поставленной цели в устройстве для измерения температуры материала во вращающихся печах, содержащем термочувствительный элемент, расположенный в защитном чехле, который закреплен на опо ном блоке, последний выполнен в виде балки, установленной на вращающихся опорах, причем угол между горизонтальной плоскостью и осью защитного чехла составляет 43-47°, а угол fltg между осью вращающейся

1439982

печи и осью защитного чехла выбирают из соотношения

пр

. ci8-90°-«rciq;-2fR где Vnp R

продольная составляющая скорости материала печи; расстояние от оси печи до термочувствительного элемента

w - угловая скорость вращения печи.

Благодаря вьтолнению опорного бл ка в виде балки, установленной во вращающихся опорах, термочувствительный элемент постоянно находится в зоне измерения, а вследствие расположения защитного чехла под оптимальными углами устраняется налипание частиц на чехол, и термочувствительный элемент регистрирует измерйемую температуру без искажений, вносимых пограничным слоем.

На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство, общий вид на фиг.2 - то же, продольный разрез.

Устройство для измерения температуры материала печи содержит расположенный в защитном чехле термочувствительный элемент 1, соединительные провода 2, зардитную трубу 3 прикрепленную к балке 4, причем труба 3 герметично соединяется с защитным чехлом, балка 4 при помощи вставленных в бобьшки пальцев 6 подвешивается к двум опорам 7, приваренным к барабану печи 8. Труба 3 с заключенными в ней .проводами 2 выводится наружу через отверстие в пальце 6, что позволяет избежать вращения проводов и делает возмож;ным присоединение Чувствительного элемента к вторичному измерительному прибору без использования скользящи}{ контактов.

Устройство работает следующим образом.

В процессе эксплуатации печи балка 4 с укрепленным на ней термочувствительным элементом 1 остается практически неподвижной (она совершает лишь небольшие колебательные движения), в результате чего термочувствительный элемент 1 постоянно находится в слое материала. При вращении печи направление результирующего вектора скорости материала 3 Vp находится сложением вектора пр дольной скоростн движения материал в печи Vjjp с в;ектором его поперечной скорости V , обусловленной вращением барабана, причем вектор пр перпендикулярен вектору V . Величина вектора V является задан ной величиной, а величина вектора определяется по формуле I Vp ) г 2/inf u)MM/bmH где Р - расстояние от оси вращения барабана до чувствительног элемента; U.I - угловая скорость врашения барабана печи. Так как в результате вращения ба рабана, положение материала оказывается смещенным, то вектор V составляет с горизонтальной плоскость некоторьй угол ei., который зависит от силы сцепления материала со стен ками барабана печи, его вязкости и скорости вращения барабана. Угол etg образованньй результирующим ве тором VP с направлением оси вращения барабана, определяется из форму лын , Минимальная погрещность измерения достигается при величине oL 43-47°. Движу1циеся потоки материала, благодаря расположению термо984чувствительного элемента 1 под оптимальными углами, полностью очищают его поверхности от налипающих частиц, поэтому термочувствительный элемент воспринимает без искажений температуру окружающего его слоя. Сигнал от термочувствительного эле.мента 1, пропорциональный величине температуры слоя материала по соединительным проводам 2, поступает на измерительный прибор, который может быть установлен на любом удобном расстоянии от печи. Относительная погрешность измерения температуры составляет 1,6%, в то время как погрешность измерения в .известном устройстве составляет 25%, Кроме того, предлагаемое устройство за счет быстрого реагирования на изменения температуры позволяет получить функциональную зависимость между температурами зон греющей камеры печи и распределенной температурой материала по длине барабана. Это дает возможность оптимизировать работу печи путем точного регулирования ее теплового режима. Оптимизация позволит только на од- ной печи с косвенным электрообогревом мощностью 750 кВт экономить сырья более чем на 10000 руб. ежегодно и электроэнергии до 1,5 млн кВт.ч.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАТЕРИАЛА ВО ВРАГ1АКЩИХСЯ ПЕЧАХ, содержащее термочувствительный элемент, расположенный в защитном чехле, которьм закреплен на опорном блоке, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, опорный блок выполнен в виде балки, установленной во вращаюпщхся опорах, причем угол между горизонтальной плоскостью и осью защитного чехла составляет 43-47, а угол JJB между осью вращающейся печи и осью защитного чехла выбирают из соотношения o-., где - продольная составляющая скорости материала печи; R - расстояние от оси печи до (Л термочувствичельиого элемента i ,ш - угловая скорость вращения печи. 4i)i. СО СО ф ЭО