Теплотехнический контроль сушил и печей

24.05.2018
Теплотехнический контроль сушил и печей заключается: в контроле температур, тяги, состава дымовых газов, влажности воздуха, скорости обмена воздуха.

Контроль температуры


До 360°С температура измеряется ртутными термометрами. В сушилах термометры устанавливаются в боровах, подающих дымовые газы и воздух, в камерах вверху и внизу в нескольких пунктах по длине и в боровках, отсасывающих отработавший воздух. В печах термометрами контролируют температуру отходящих дымовых газов в борове и температуру камер на парах.

Контроль более высоких температур в печи осуществляется по цвету накаленного тела «на-глаз», с помощью пироскопов и пирометров. Пироскопы (конуса Зегера) изображены на рис. 148. Пироскоп, расплавляющийся и упавший своей вершиной на подставку, показывает наивысшую достигнутую температуру в печи (в данном случае № 94); температура измеряется один раз. Все пироскопы нумерованы; номера их по нашему стандарту соответствуют их температурам плавления без нуля.
Теплотехнический контроль сушил и печей

Для контроля температуры в печи помещают три конуса, вставленных в плитку из огнеупорной глины с шамотом. Конуса не должны засыпаться золой, в противном случае показания их будут неточными. Поэтому плитку с ними вставляют в муфелек размером 15*15*10 см из огнеупорной шамотной массы. Средний конус подбирают так, чтобы он плавился при температуре обжига сырца-кирпича или черепицы. Первый конус должен плавиться на 2,0—40° ниже температуры среднего конуса, а третий при температуре на 20° выше среднего. Обжигая сырец при 970—980°, ставят конуса — 94, 96, 100. Когда первый конус (94), плавясь при температуре 940°, пригинается вершиной к подставке это, является сигналом о скором наступлении требуемой температуры обжига. Третий конус (100), плавясь, при температуре 1000°, высшей, нежели температура обжига 960°, не должен плавиться и падать. Когда средний конус (96) сгибается, это говорит о том, что обжиг идет при требуемой температуре — 960°, и взварщик прекращает засыпку топлива в трубочки по соседству с наблюдаемыми конусами.

Для установки конусов и наблюдения за ними в садке выкладывают сплошные каналы поперек печи или ходков. Топливо не должно засыпать эти каналы. Напротив каналов в ходках оставляют смотровые отверстия — «глазки», заделанные слюдой (стекло трескается). Иногда такое отверстие устраивают в стенке печи. Через глазки наблюдают за состоянием конусов. Конуса можно ставить в специально выложенных колодцах (по всей высоте садки). В этом случае для наблюдения за конусами устраивают отверстие в самом своде печи.

Иногда между трубочками с песочными затворами вставляют в свод печи несколько фасонных кирпичей. В момент наблюдения крышки трубочек заменяются стеклянными или из слюды. Чтобы рассмотреть конуса сбоку в общей раскаленной массе кирпича, нужно за ними оставить не менее 250 мм свободного пространства.

Для контроля температур применяются еще пирометры.

В противоположность конусам пирометрами можно измерять температуру многократно.

Пирометры делятся на две группы:

а) термопары и

б) пирометры оптические.

Работа термопар основана на том, что в спае двух металлов возникает при нагревании электрический ток и тем большего напряжения, чем выше температура нагревания. Для разных пределов температур берутся спаи разных металлов. Схема термопары показана на рис. 149, где А — спай двух проволок различных металлов, В — гальванометр, измеряющий величину напряжения.

Термопара может быть сделана самопишущей, регистрирующей температуру непрерывно. Применяют ее для контроля работы засыпщиков топлива (взварщиков).

О температуре можно судить еще по цвету накаленного тела. Так определяют температуры свыше 450° невооруженным глазом. При навыке ошибка в определении составляет около 20°.

Сравнивая силу света, идущую от накаленного тела с каким-либо световым стандартом, также можно сделать вывод о температуре данного тела. Обычно сравнение делают с накаленной нитью электролампы. Подгоняя накал лампы к накалу изучаемого тела, определяют его температуру. Косвенно накал лампы определяется напряжением тока, подаваемого лампой, т. е. гальванометром. Прибор, основанный на этом принципе, называется оптическим пирометром. Схема его приведена на рис. 150.

Существуют еще приборы, в которых собирают лучистую энергию накаленного тела в фокусе, где помещен спай термопары. Чем выше температура нагретого, тела, тем больше оно выделяет лучистой тепловой энергии. Благодаря этому есть возможность измерять температуру накаленного тела. Схема его показана на рис. 151, где в — спай термопары. Такой пирометр легко может быть сделан самопишущим.

Наблюдение за температурой печи производится пирометрами через отверстия трубсчек или через глазки в ходках. В сушилах применяют пирометры для контроля температуры дымовых газов подтопка.

Контроль тяги


Тяга в печи должна быть такой, чтобы на разрежении была покрайней мере половина зоны взвара (обжига). Тяга измеряется U-образной трубкой (рис. 152) либо видоизменением ее — тягомером Креля (рис. 153). Оба прибора работают по принципу простейшего манометра. Применяют еще мембранные тягомеры. Тягомеры устанавливаются в сушилах у нагнетающего вентилятора подтопка, у всасывающего вентилятора, в боровах, подающих и отводящих газы, в камерах сушил вверху и внизу. В гофманских печах установка тягомеров производится в борове у источника тяги, в боровках, в канале печи. И на 6 ряду впереди зоны взвара.


Контроль состава дымовых газов


Очень большую роль в контроле печи играет анализ дымовых газов. Пользуясь результатами измерения количества углекислоты (CO2) в дымовых газах, можно установить правильно ли ведется засыпка топлива в печь (величина промежутков времени между засыпками, размеры засыпаемых порций). Ta засыпка будет наилучшей, при которой удается достигнуть максимального количества углекислоты (в процентах) в дымовых газах и минимума закиси углерода (продукта неполного горения топлива, вследствие недостатка кислорода воздуха). Анализ дымовых газов показывает и наличие вредных засосов воздуха. Определение состава газов производится прибором — газоанализатором. Схема прибора изображена на рис. 154. В сосуд 3 набирается газ, подлежащий анализу, в количестве 100 см2. Газ пропускают через склянку 4, поглощающую углекислоту. В склянке находится раствор едкого калия. По разнице объемов газа до пропуска через склянку и после него находят количество углекислоты. Подобным же путем определяют кислород в склянке 5 (поглощение его раствором пирогаллола) и закись углерода — продукт неполного горения топлива. Закись углерода поглощается в склянке 6 аммиачным раствором хлористой меди. При нормальном горении в дымовых газах ее должно быть не более 1%. Контроль состава дымовых газов в гофманской печи производится обычно на 5-м ряду впереди огня. В сушилах газоанализатор ставится в борове подтопка до смесительной камеры.

Влажность воздуха и газовой смеси


Измерение влажности воздуха (относительной) имеет значение, главным образом, для контроля работы сушил. Контроль производится психрометром Августа. Как показано на рис. 155, прибор состоит из двух одинаковых термометров. Шарик одного из них завернут в марлю, постоянно смачиваемую водой (мокрый термометр В). Благодаря поглощению теплоты на испарение, мокрый термометр всегда показывает температуру низшую, нежели сухой А. Разница температур будет тем большей, чем меньше влажность воздуха. Зная разницу температур и показания термометров, по готовым таблицам легко находим относительную влажность воздуха в процентах. Психрометры устанавливаются в боровках перед сушилами, после них и в боровах, подающих воздух в смесительную камеру у подтопков.


Скорость обмена воздуха


Для сушил, как естественных, так и искусственных, а отчасти и для печей, имеет значение определение скорости обмена (движения) воздуха. Приборы служащие для этой цели, называются анемометрами. Приборы эти устроены так, что движущийся газ вращает колесо с лопастями. Скорость вращения, главным образом, зависит от скорости движения газа. Колесо, вращаясь, регистрирует свое движение счетчиком оборотов. По числу оборотов в единицу времени находят путь газа за это время, т.е. скорость движения газа. Анемометр изображен на рис. 156.

Анемометры устанавливаются в борове, соединяющем смесительные камеры подтопков с сушилами, и в борове от печи к сушилам (если печь к ним присоединена); иногда анемометры устанавливаются в боровке подтопка, питающего наружным воздухом смесительную камеру.