Устройство для измерения коэффициента расхода воздуха Советский патент 1988 года по МПК F23N1/02 

1«г-4Э

сл

Изобретение позволяет обеспечить измерение коэффициента расходов воздуха, больших оптимального значения Уст-во содержит источник 1 стабилизированного питания, чувствительные элементы 2,3 мостовой измерительной схемы, резисторы 4,5,9, милливольтметр 8, резистор для.подгонки диагонали моста до заданного

«.Л

DO

со

САЭ СО

со

00

1393

значения, регулируемый резистор 10, проточные камеры l,I2i Газовая схема прибора содержит систему 13 отсоса с микрокомпрессором, со сбросным трубопроводом 14 и регулирующим вен- тилем 15, соединенным трубками с про- точными камерами 11 и 12. Трубопровод 16 отбора продуктов горения разветвляется на две ветви , содержащие реометры 17 и 18 с регулирующи ми вентилями 19 и 20, присоединенные к проточным камерам 11 и 12, К ветви трубопровода 16, направляющей продукты горения в камеру 1 1, присоединен через реометр 2 воздушный трубопровод с регулирующим вентилем 22; к ветви, идущей к ,

1

Изобретение относится к теплоэнергетическим измерительным устройствам, используемым для определения | птимального значения коэффициента расхода воздуха в топках котлов, пе- 1ей, камер сгорания газовых турбин, .|1рименяемых в энергетике,, машине- троении, металлургии, химической г ромыпшенности, коммунальном хозяйст ife о

Целью изобретения является обес- 4ечение измерений коэффициента рас- а(ода воздуха, больших оптимального д|начения.

На чертеже представлена схема я|редлагаемого расхода воздуха,

Устройство имеет источник 1 ста- блпизированного питания для электро- сйабжения мостовой измерительной схе мЫ плечами моста в которой являются рабочий чувствительный элемент 2, второй рабочий чувствительнь1й элемен 3, резисторы 4 и 5 о На диагонали моста между точками 6 и 7 (вершинами .диагонали) расположен милливольтметр 8 с дв5/тссторонней шкалой и резистор для подгонки сопротивления диагонали д заданного значения. В линию питания последовательно с источником 1 питания включен резистор 9« Регулируемый резистор 10 расположен между рабочими чувствительными элементами 2 и 3, Рабочие чувствительные элементы 2 и 3 выполнены из платиновой прокамере 12, через реометр 23 и регулирующий вентиль 24 присоединен газопровод 25 горючего газа При значении коэффициента расхода воздуха oi меньше 1 повышается т-ра и сопротивление элемента 2. Элемент 3 не нагреваетсяс В результате стрелка милливольтметра 8 отклоняется от нулевого положения. Отклонение стрелки растет с уменьшением ai. При значении oi элемент 2 не нагревается, а элемент 3 дополнительно нагревается, соответственно растат его сопротивление. В результате стрелка милливольтметра отклоняется в противоположном направлениио i ил.

волоки и помещены в проточные камеры П и 12,

Газовая схема прибора содержит систему 13 отсоса с микрокомпрессором, со сбросным трубопроводом 14 и регулирующим вентилем 15, соединенный трубками с проточными камерами П и 12. Трубопрововод 16 отбора продуктов горения разветвляется на две ветви, содержащие реометры 17 и 18 с регулирующими вентилями 19 и 20, присоединенные к проточным камерам 11 и 12с К ветви трубопровода 16, направляющей продукты горения в проточную камеру 11J присоединен через реометр 21 воздзтпный трубопровод с регулирующим вентилем 22, к ветви трубопровода 16, идущей к проточной камере 12, через реометр 23 и регулирующий вентиль 24 присоединен газо- про вод 25 горячего газа

Устройство работает следующим образом

Ток в мостовой измерительной схеме путем подбора резистора 9 регулируется так, чтобы платиновые проволоки чувствительных элементов 2 и 3 в рабочем режиме имели температуру, достаточную для дожигания на их поверхности горючих газов. При изготовлении прибора элементы 2 и 3 и сопротивления 4 и 5 подбираются так, чтобы разность потенциалов в точках 7 и 6 равнялась нулю,, Регулируемый резистор 10 служит для точной установки нуля.

Система 13 отсоса создает paspe-t жение в газовой схеме прибора, под воздействием которого продукты горения из места отбора пробы по трубопроводу 16 поступают в прибор. Поток продуктов горения разветвляется на два потока, один из которых через вентиль 19 и реометр 17 поступает в камеру 11 рабочего чувствительного элемента 2 и далее через вентиль 15 и систему 13 отсоса с микрокомпрессором в сбросной трубопровод 14„Под действием разрежения в этот поток до входа в камеру из воздушного трубопровода через регулирующий вентиль 22 и реометр 2 подсасывается воздух (примерно 3% от объемного расхода продуктов горения),

Второй поток через вен.тиль 20 и реометр 18 проходит через камеру 12 чувствительного элемента 3„ В этот поток продуктов горения подсасывается через вентиль 24 и реометр 23 горючий газ из газопровода 25, в котором поддерживается постоянное давление. Расход газа примерно 3% от расхода продуктов горения.

Если коэффициент oi расхода воздуха меньше 1, т,е, в топку подается воздух меньше, чем необходимо для полного сгорания топлива, то в продуктах горения содержатся газообразные продукты неполного сгорания, прлчем их тем больше, чем меньше коэффициент ci расхода воздуха, Б потоке продуктов горения с подмешанным к ним воздухом, идущим через камеру 11, газообразные продукты не- полного сгорания горят на нагре- . той платиновой проволоке чувствитель ного элемента 2,что вызывает дополнительное повышение ее температуры и сопротивления. В потоке продуктов горения с подмешанным к ним горю чим газом, идуш;им через камеру 12, кислород отсутствует и продукты неполного сгорания с горючим газом на нагретой платиновой проволоке чувствительного элемента 3 не горят и не вызывают дополнительного повьшгения ее температуры и сопротивления.

В результате повьш1ения сопротивления элемента 2 при неизменных дру- ги х сопротивлениях напряжение в точке 6 вьшге напряжения в точке 7 и стрелка милливольтметра 8 отклоняется от нулевого положения. Отклонение стрелки растет с уменьшением коэффициента избытка воздуха и может быть проградуирована в долях коэффи- циентас. .

Если коэффициентов 1 расхода воздуха, т.е. в топку подается воздуха больше, чем необходимо для полного

сгорания, в продуктах горения есть избыточный кислород, но не содержится продуктов неполного сгорания (или содержится ничтожное количество). Поэтому в камере 11 на нагретой платиновой проволоке чувствительного

элемента 2 горения нет и нет дополнительного повышения температуры проволоки (или это повьш ение незначительно) о Сопротивление элемента 2 не возрастаето Зато в камере 12 на нагретой платиновой проволоке элемента 3 идет каталитическая реакция окисления газа, добавляемого в поток продуктов горения избыточным кислородом. Чем

выше коэффициентов расхода воздуха, тем больше избыточного кислорода и интенсивнее горение„ Те тература проволоки и сопротивление чувствительного элемента 3 увеличивается с увеличением расхода воздуха в топке.

В результате повьш1ения сопротивления элемента 3,напряжение в точке 7 вьш1е напряжения в точке 6, полярность меняется, стрелка милливольтметра.отклоняется в противоположном направлении (чем приог; 1)о Отклонение - стрелки может быть проградуировано в долях коэффициента oi .

40

Формула изо. бре тения

Устройство для измерения коэффициента расхода воздуха в процессе горения, содержащее два чувствительных g элемента, изготовленных из платиновой проволоки, один из которых помещен в первую црюточную камеру, выход которой подключен к системе отсоса, а вход через регулирующие вентили и реометры соединен с трубопроводом отбора продуктов горения и воздушным трубопроводом, и измерительную схему, выполненную в виде неуравновешенного моста, плечами которого являются два резистора и оба чувствительных элемента, а к диагоналям моста подключены стабилизированный источник электропитания и милливольтметр, отличающееся тем, что, с целью

0

5

513939986

расширения диапазона измерений, онотельный элемент, ее выход подключен

рополнительяо содержи;т газопровод го-к системе отсоса, вход - к гаэопроворючего газа с регулирующим вентилемду горючего газа и к трубопроводу от-;

М реометром и вторую проточную каме-бора продуктов горения, а милливольтру, в которую помещен второй чувстви-метр выполнен с двусторонней шкалой.