Способ контроля продуктов сгорания Советский патент 1992 года по МПК F23N5/10 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах контроля и управления топливоиспользующих установок

Целью изобретения является повышение качества контроля путем расширения диапазона измерения по температуре продуктов сгорания и обеспечения избирательности измерений концентрации продуктов недожога и свободного кислорода.

На чертеже представлено устройство, реализующее способ контроля продуктов сгорания.

Устройство контроля продуктов сгорания содержит установленный в газоотводя- цем канале 1 датчик 2, выполненный в виде термопары 2 диоксид титана - металл с вы- водчыми платиновыми проводниками 3, подклюненными компенсационными проводами 4 к источнику 5 стабилизированного

тока через коммутатор 6 изменения поляр ности. Устройство также содержит таймер 7, периодически дающий сигнал к изменению полярности, и индикатор 8, являющийся регистратором вырабатываемой термоЭДС и выдающий сигнал на регулятор соотношения топливо - воздух (не показан).

Способ реализуют следующим образом.

Отводящие дымовые газы с температурой до 400°С омывают термопару 2 диоксид титана - металл (платина). За счет того, что металл обладает электрическим сопротив лением, происходит дополнительный ее самонагрев до 800-850°С и нагрев слоя газов в зоне датчика. Благодаря тому, что датчик подключен к источнику 5 стабилизированного тока, его температура постоянна при изменении температуры дымовых газов от 250 до 400°С. При подогреве датчика до 800-850° С создается разность температур

VI

, Ю СП

со

00

на выводных проводниках 3, в результате чего возникает термоЭДС, регистрируемая индикатором 8. При наличии в дымовых газах свободного кислорода с объемной концентрацией 1,0-10% термоЭДС практически постоянна и не зависит от других составляющих в дымовых газах NbCOa и НаО. При появлении в дымовых газах продуктов неполного сгорания топлива, таких как Н2, СО и CH/i, происходит восста- новление диоксида титана в титан. При этом изменяются полупроводниковые свойства пары диоксид титана -титан - пластина. Наличие в дымовых газах Н2 (0,0003-0,0005 об. %) СО (0,003-0,005 об. %) и 02 (1,0-10 об,%) наблюдается падение термоЭДС на 10-15% при неизменном токе нагрева. Величина падения термоЭДС пропорциональна увеличению концентрации продуктов неполного сгорания топлива. Та- ким образом, отсутствие газов восстановителей и наличие свободного кислорода способствует обратному процессу перехода титана в диоксид титана с увеличением термоЭДС до первоначального значения.

Время реагирования на продукты неполного сгорания составляет 1-2 с, а время окисления с и зависит от величины концентрации Н2, СО; СН4 и 02 в дымовых газах.

При перемене полярности токз нагрева датчик начинает реагировать на избыточный кислород.

Конкретное подключение датчика к источнику 5 определяется полярностью термоЭДС, возникающей в термопаре 2, и должна быть противоположной по знаку последней.

Формула изобретения

Способ контроля продуктов сгорания путем измерения термоЭДС, возникающей в термопаре, образованной диоксидом титана и металлом и помещенной в поток продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля путем расширения диапазона измерений по температуре продуктов сгорания и обеспечения избирательности измерений концентрации продуктов недожога и свободного кислорода, дополнительно нагревают термопару и продукты сгорания в зоне измере- ний пропусканием постоянного электрического токз через металл термопары, силу тока стабилизируют, а его полярность периодически пере ключа нот, причем при одной полярности электрического тока по величине термоЭДС судят о концентрации продуктов гедожогз, в продуктах сгора- ния, а при другой полярности - о концентрации свободного кислорода,

Изобретение относится к энергетике, может Сьпь использовано в системах контроля и управления топливоиспользующими установками и позволяет повысить качество контроля измерения вредных веществ в дымовых газах путем расширения диапазона измерения по температуре продуктов сгорания и обеспечения избирательности измерений концентраций продуктов недожига и кислорода в продуктах сгорания. Способ контроля продуктов сгорания заключается в том, что при измерении термоЭДС, возникающей в термопаре диоксид титана - металл, нагревают металл датчика стабилизированным постоянным током. Одним датчиком можно измерять концентрацию продуктов неполного сгорания (На, СО и СН4) и количество свободного кислорода в дымовых газах, переключив полярности тока нагрева датчика. О концентрациях Н2, СО и СН4 дят по величине термоЭДС при одной полярности тока, а о концентрации Оа - при другой полярности тока. 1 ил. |сл |с

х

-«с

СГЙГЛ i-J-iLJ

7

| s

IИ/

) Ј40 ||

/

. , ..,., . . a:.

| t&vrtt-p (U-Awy/wa.- b- &Ai i/fa:/ cs,t-,.,-I

/