Устройство для измерения эффективной тепловой мощности пламени горелок

Устройство для измерения эффективной тепловой мощности пламени горелок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(li) 5 448 j2

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.02.73 (21) 1881052/10 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл б 011 5/00

Совета Иинистрав СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 53G.52(088.8) Опубликовано 30.01.77. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 21.03.77 (72) Авторы изобретения

В. Л. Бурнштейн, В. В. Пассек и В. М. Душницкий

Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ

ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ ПЛАМЕНИ ГОРЕЛОК

ГосУдарственнь<й комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области измерений параметров в технологических процессах, связанных с местным высокотемпературным нагревом металлических конструкций, например, при термической и тер., омеханической правке стальных конструкций или их формировании по заданной форме.

При осуществлении местных высокотемпературных нагревов (до 1000 С) газовыми горелками одним из основных измеряемых параметров является эффективная тепловая мощ ность пламени горелки, т. е. количество теплоты, вводимой пламенем в металл в единицу времен и.

В ряде случаев (например, при правке путем нагрева узки« полос) требуется измерять и удельное распределение тепловых потоков по радиусу пятна нагрева с учетом толщины нагреваемого элемента.

В настоящее время измерение общей величины эффективной тепловой мощности пламени горелки осуществляется при помощи калориметров. Для этого нагретый пламенем горелии нагреваемый элемент помещается в наполненный водой калориметр и по степени нагрева воды определяется количество тепла, введенное пламенем горелки в нагреваемый элемент за единицу времени.

Известно устройство для измерения распределения удельных тепловых потоков по радиусу пятна нагрева (1). Устройство состоит из тонкого стального листа толщиной примерно

1 мм, термопар, встроенны«в этот лист, и прибора, регистрирующего показания термопар.

По заранее намеченной на листе прямой линии (полоса нагрева) быстро перемещают горелку и замеряют распределение темпсратуры по прямой, перпендикулярной к полосе нагрева, в момент пересечения горелкой этой пря>О мой, перпендикулярной к полосе нагрева. Считая, что указанное распределение температур пропорционально распределению удельных тепловых потоков по радиусу пятна нагрсва, путем аналитически«расчетов определяют ис15 комую характеристику пламени горелки.

Недостатком известны«устройств является то, что полную «арактеристпку эффективной тепловой мощности горелки при«одится определять в два этапа на различны«устройствах

20 и с помощью дополнительны«аналитических расчетов. Кроме того, распределение удельных тепловых потоков по радиусу пятна нагрева определяется для тонких листов. Для толстых же листов, как известно, эта «аракте25 рпстика будет несколько иной.

С целью устранения вышсуказанны«недостатков предлагается устройство для измерения эффективной тепловой мощности пламс)щ горелки, отличающееся тем, что для обсспе30 чения возможности одновременного измерения

544872

r)0\

Зо

50 удельного распределения тепловых потоков по радиусу пятна нагрева с учетом толщины нагреваемого элемента, регистрирующий прибор снабжен экраном, на рамке которого параллельно его плоскости шарнирно закреплен набор прозрачных пластинок с эталонными эпюрами, а нагреваемый элемент выполнен в виде нескольких параллельно расположенных круговых секторов, на каждом из которых установлена термобатарея с концами, подведенными к переключателю с ручным управлением.

На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, нескольких нагреваемых элементов 2, прибора 3, например эпюрографа, фиксирующего показания термопар 4, набора прозрачных пластинок 5 с эталонными графиками б распределения температур в нагреваемых элементах 2 при нагреве их горелками 7 с различной эффективной тепловой мощностью пламени, через определенное время после начала нагрева.

На фиг. 2 изображен набор графиков удельных тепловых потоков по радиусу пятна нагрева при различных эффективных тепловых мощностях пламени горелок.

Основной особенностью прибора 3 для фиксации показаний термопар 4 является наличие экрана 8, на котором в любой момент времени показывается график распределения 9 температур в нагреваемых элементах 2 при их нагреве горелкой 7. Графики распределения температур имеют вид эпюры, приведенной на фиг. 2.

Нагреваемые элементы 2 присоединены шарнирно к стержню 10 корпуса 1 так, что они свободно могут поворачиваться из нерабочего положения а в рабочее, в котором осуществляетсяя их н а грев.

К прибору 3 присоединяется лишь то количество термопар 4, которое необходимо для одного нагреваемого элемента 2. Подключение того или иного нагреваемого элемента к прибору 3 осуществляется с помощью переключателя 11. Прозрачные пластинки 5 закреплены шарнирно на осп 12. Они могут свободно поворачиваться из нерабочего положения с в рабочее положение d, совмещаясь с экраном 8 прибора 3 при помощи упоров 13.

Описанное устройство работает следующим образ,ом.

Нагреваемый элемент 2 такой же толщины, которую будет иметь нагреваемый элемент при соответствующем технологическом процессе, отводится в рабочее положение в; с помощью переключателя 11 нагреваемый элемент 2 подключается к прибору 3; в рабочее положение d переводятся две прозрачные пластинки 5 с эталонными графиками б, соответствующими ожидаемой эффективной тепловой мощности пламени горелки; производится нагрев элемента 2 горелкой в течение указанного рядом с графиком 6 времени; проверяется, насколько фактическое распределение температур соответствует совмещенным с экраном

8 графикам б; в случае необходимости ставится новый график, и нагрев повторяется; при неооходимости уточненного определения распределения температур показания термопар на экране 8 можно фотографировать, а снимок сопоставлять с графиком 6; по измеренному таким образом распределению температур находится эффективная тепловая мощность пламени горелки и удельное распределение тепловых потоков по радиусу пятна нагрева по прилагаемым графикам.

Формула изобретения

Устройство для измерения эффективной тепловой мощности пламени горелок, содержащее нагреваемый элемент с закрепленными в нем термопарами, подключенными K регистрирующему прибору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного измерения удельного распределения тепловых потоков по радиусу пятна нагрева с учетом толщины нагреваемого элемента, регистрирующий прибор снабжен экраном, на рамке которого параллельно его плоскости шарнирно закреплен набор прозрачных пластинок с эталонными эпюрами, а нагреваемый элемент выполнен в виде нескольких параллельно расположенных круговых секторов, на каждом из которых установлена термобатарея с концами, подведенными к переключателю с ручным управлением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Н. Н. Рыкалин, И. Д. Кулагин. Тепловые характеристики открытой угольной дуги и дуги в среде аргона. «Автогенное дело», 1953, P,Iî 1