CS203643B1

CS203643B1 - Sucction pyrometer with cyclic working regime

Info

Publication number: CS203643B1
Application number: CS909878A
Authority: CS
Inventors: Karel Svara; Albin Cink
Original assignee: Karel Svara; Albin Cink
Priority date: 1978-12-28
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1981-03-31

Description

Vynález se týká prosávacího pyrometru s cyklickým pracovním režimem.The invention relates to a vacuum pyrometer with a cyclic operating mode.

Dosud známé prosávací pyrometry používají vesměs běžných termočlánků vkonstruovaných do více či méně složitých konstrukčních zařízení, tvořených z trubek s ejektorem tak, že teplota média je měřena plynule. Plynová cesta prosávacích pyrometrů je pak pomocí přídavného zařízení proíukována v pravidelných intervalech automaticky anebo ručně. Je samozřejmé, že v době čištění a i krátce po· čištění prosávacího pyrometru tlakovým vzduchem není trvale měřený údaj teploty měřeného média správný. Trvalé zasunutí běžných prosávacích pyrometrů, jejich měřicí částí do měřeného· prostředí má také za následek vystavení pyrometrů většinou značné prašnosti a možnosti vzniku mechanického poškození padajícími či proudícími tuhými částicemi, případně vzniku usazenin, což zkresluje podstatně měřené údaje teplot. Nepodstatné není také to, že takto zpravidla dochází, k poškozování pyrometru erozí tuhých částic, vyskytujících se zpravidla v měřených médiích.The prior art suction pyrometers use mostly conventional thermocouples constructed in more or less complex construction devices made of ejector tubes so that the temperature of the medium is measured continuously. The gas path of the suction pyrometer is then blown at regular intervals automatically or manually by means of an additional device. It goes without saying that at the time of cleaning and even shortly after cleaning the suction pyrometer with compressed air, a permanently measured temperature reading of the measured medium is not correct. Permanent insertion of common suction pyrometers, their measuring parts into the measured environment also results in exposure of pyrometers mostly with considerable dust and possibility of mechanical damage by falling or flowing solid particles or formation of deposits, which distorts substantially measured temperature data. It is also immaterial that, as a rule, the pyrometer is damaged by the erosion of solid particles, which usually occur in the measured media.

Uvedené nedostatky odstraňuje prosávací pyrometr s cyklickým pracovním režimem podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že se skládá z pevné a pohyblivé části, přičemž pohyblivá část sestává z měřicí sondy s připevněným vozíkem, jehož pohon je spojen • s elektrotechnickým zařízením pro· ovládání cyklického· pracovního· režimu a měřicí sonda je tvořena dvouplášťpvým tělesem, sestávajícím z vnější trubky a z vnitřní trubky, mezi nimiž je vytvořen vnější kanál, zalepený na jedné straně nasávací hlavicí a na druhé straně spojený s výstupní komorou s vyústěnou tryskou, na níž navazuje ejektor s válcovou střední částí, dále ze vstupní komory tlakového· vzduchu, do níž jě vyústěno hrdlo přívodu tlakového· vzduchu a z níž vycházejí trubky přívodu chladicího vzduchu, umístěné ve vnějším kanále a z vnitřního kanálu, vymezeného· vnitřní trubkou a spojeného· jednak s odprašovací komorou, ohraničenou nasávací hlavicí, v níž jsou nasávací otvory, jednak přes spojovací trubku s ejektorem, přičemž ve vnitřním kanále je umístěn termočlánek, zasahující svým koncem do odprašovací komory a jehož studený konec je s výhodou opatřen kompenzační krabicí a pevná část je tvořena rámem prosávacího pyrometru s koncovými vypínači a trnem, skládajícím se z jehly, zasouvatelné do trysky, z rozšířené části trnu, zasouvatelné do válcové střední části ejektoru, přičemž jehla trnu je kratší, než válcová střední část ejektoru. Nasávací otvory na obvodu odprašovací komory mohou být uspořádány tangenciálně a rychlost pohonu vozíku může být regulovatelná.The above mentioned drawbacks are eliminated by the cyclic operating mode suction pyrometer according to the invention, which consists of a fixed and movable part, wherein the movable part consists of a measuring probe with a fixed carriage, the drive of which is connected to an electrical device for controlling the cyclic The working mode and the measuring probe consists of a double-walled body consisting of an outer tube and an inner tube between which an outer channel is formed, glued on one side by the suction head and on the other connected to the outlet chamber with the orifice to which a cylindrical central portion, further from a compressed air inlet chamber into which a compressed air inlet throat terminates and from which a cooling air inlet tube is located, located in the outer channel and from the inner channel defined by the inner tube and connected a sewing chamber, bounded by a suction head in which the suction openings are provided, on the one hand through a connecting tube with an ejector; a suction pyrometer with limit switches and a mandrel consisting of a needle retractable into the nozzle, an expanded part of the mandrel retractable into the cylindrical central portion of the ejector, the needle of the mandrel being shorter than the cylindrical central portion of the ejector. The suction openings on the circumference of the dust chamber can be arranged tangentially and the drive speed of the carriage can be controlled.

Výhody prosávacího· pyrometru s cyklickým pracovním režimem jsou v několikanásobně zvýšené životnosti, způsobené přerušovaným, cyklickým měřením, dále tím, že je nahrazeno· složité přídavné, v prašném provozu málo· spolehlivé, zařízení automatického čištění jednoduchým a spolehlivým zařízením, umožňujícím před měřením i po každém měření pročištění celé cesty prosávacího média; další výhoda vynálezu je v tom, že pro zajištění vlastního měření teploty média, čištění sondy, jakož i k chlazení a zabraňování vnikání prachu, v době mimo· měření se používá pouze jediného· přívodu vzduchu, trvale připojeného· na sondu. Výsledky měření jsou přesnější tím, že se chladicí vzduch přivádí přímo· k nasávací •hlavici a čištění systému se provádí v době, kdy se neměří. Značně nižší spotřeby tlakového vzduchu — cca 1/10 — se dosahuje tím, že během provozu prosávacího· pyrometru v poloze mimo- měření, dochází k seškrcení vzduchu v trysce jehlou trnu. Díky přerušovanému způsobu měření je možno měřit 1 vyšší teploty než 1100 °C. Prosávací pyrometr d.ává objektivní údaje o· teplotě plynného· prostředí, ve literám se provádí měření teploty média pomocí termočlánku.The advantages of a cyclic operating mode pyrometer are in several times increased service life due to intermittent cyclic measurement, as well as being replaced by · complicated additional, in dusty operation poorly reliable, automatic cleaning device with simple and reliable equipment enabling both before and after measurement each measurement of cleaning the entire path of the screening medium; A further advantage of the invention is that only one air supply permanently connected to the probe is used to provide proper measurement of the temperature of the medium, cleaning the probe, as well as cooling and preventing dust ingress. The measurement results are more accurate by directing the cooling air directly to the suction head and cleaning the system while it is not being measured. Significantly lower compressed air consumption - approx. Due to the intermittent measurement method, it is possible to measure 1 higher than 1100 ° C. The suction pyrometer gives objective data on the temperature of the gaseous medium.

Vynález bude dále podrobněji vysvětlen na příkladě provedení prosávacího pyrometru s cyklickým pracovním režimem podle vynálezu a pomocí výkresů, kde na obr. 1 je schématické znázornění pyrometru a na obr. 2 řez měřicí sondou v rovině A. — A obr. 1.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of a cyclic operating mode suction pyrometer according to the invention and with reference to the drawings, in which Fig. 1 is a schematic representation of the pyrometer;

Prosávací pyrometr s cyklickým pracovním režimem podle vynálezu se skládá z pevné a pohyblivé části. Pevná část je tvořena rámem 14, ke kterému je připevněn trn 16 s rozšířenou částí 18 trnu 16 a s jehlou 17 trnu 16. Na rámu jsou rovněž připevněny koncové vypínače 15.The cyclic operating mode pyrometer according to the invention consists of a fixed and movable part. The fixed portion is formed by a frame 14 to which a mandrel 16 is attached with an expanded portion 18 of the mandrel 16 and a needle 17 of the mandrel 16. The limit switches 15 are also attached to the frame.

•Pohyblivá část prosávacího· pyrometru je tvořena vozíkem 13, spočívajícím na rámu 14; vozík 13 je spojen s měřicí sondou, ve které je umístěn termočlánek 11 s kompenzační krabicí 12. Chladicí prostor měřicí sondy je tvořen vnější trubkou 1, vnitřní trubkou 2, nasávací hlavicí 3, chladicími trubkami 8, vyústěnými do· vstupní komory 7 tlakového vzduchu, do které je rovněž na' pojeno hrdlo· 21 přívodu tlakového vzduchu. Součástí chladicího· prostoru měřicí sondy je rovněž vnější kanál 24, vymezený vnější trubkou 1, vnitřní trubkou 2 a nasávací hlavicí 3. Vnějším, kanálem 24 spojeným s výstupní komorou 4 měřicí sondy a s tryskou 5 ejektoru 6, procházejí chladicí trubky 8. Do trysky 5 zasahuje jehla 17 .trnu 16, který se i se svou rozšířenou částí 18 nachází v ejektoru 6. Nasávací hlavice 3 měřicí sondy vymezuje odprašovací komoru 9, která je nasávacími otvory 20 napojena na měřicí šachtu. Do odprašovací komory 9 zasahuje termočlánek. 11 svým teplým koncem 10. Termočlánek 11 je obklopen vnitřním kanálem 23, jehož vnější obvod tvoří vnitřní trubka 2. Vnitřní kanál 23 je spojen na jedné straně s odprašovací komorou S a na opačné straně je Spojovací .trubkou 22 spojen s válcovou střední částí 19 ejektoru 8.The movable part of the suction pyrometer consists of a carriage 13 resting on the frame 14; the trolley 13 is connected to a measuring probe, in which a thermocouple 11 with a compensation box 12 is placed. The cooling chamber of the measuring probe is formed by an outer tube 1, an inner tube 2, a suction head 3, cooling tubes 8 leading to a compressed air inlet chamber 7; to which the nozzle 21 of the compressed air supply is also connected. The cooling chamber of the measuring probe also comprises an outer channel 24, defined by the outer tube 1, the inner tube 2 and the suction head 3. The cooling tubes 8 pass through the outer channel 24 connected to the output chamber 4 of the measuring probe and the nozzle 5 of the ejector 6. the needle 17 engages the mandrel 16, which, with its enlarged portion 18, is located in the ejector 6. The suction head 3 of the measuring probe defines a dusting chamber 9, which is connected by suction holes 20 to the measuring shaft. A thermocouple protrudes into the dusting chamber 9. The thermocouple 11 is surrounded by an inner conduit 23, the outer periphery of which is an inner pipe 2. The inner conduit 23 is connected on one side to the dedusting chamber S and on the other side it is connected to the cylindrical central part 19 of the ejector. 8.

Zdvih měřicí sondy na rámu. 14 zajišťuje elektromotor prostřednictvím řetězového •náhonu —. výhodného pro prašné prostředí — spojeného s vozíkem 13. Elektromotor j,e doplněn elektronickým zařízením s možností volby doby setrvání měřicí sondy v přední či zadní poloze, vymezené koncovými spínači 15. Cyklický režim prosávacího pyrometru může být ovládán podle volby buď automaticky nebo ručně.Stroke of the measuring probe on the frame. 14 provides the electric motor by means of a chain drive. 13. The electric motor is supplemented by an electronic device with a choice of the residence time of the measuring probe in the front or rear position defined by the limit switches 15. The cyclic mode of the suction pyrometer can be controlled either automatically or manually as desired.

Tlakový vzduch, přiváděný hrdlem 21 do vstupní komory 7, je odtud, veden do chladicích trubek 8, takže je prakticky studený dopraven přímo až k nasávací hlavici 3 měřicí sondy a zpět se vrací vnějším kanálem 24 mezi chladicími trubkami 8 do výstupní komory 4 měřicí sondy a odtud do trysky 5 ejektoru 6. Další proudění tlakového vzduchu je závislé na poloze pohyblivé části prosávacího pyrometru.The compressed air supplied by the orifice 21 to the inlet chamber 7 is led from there to the cooling tubes 8 so that it is practically cold conveyed directly to the suction head 3 of the measuring probe and returns through the external channel 24 between the cooling tubes 8 to the outlet chamber 4 of the measuring probe. and from there to the nozzle 5 of the ejector 6. The further flow of compressed air is dependent on the position of the movable part of the suction pyrometer.

Ve znázorněné poloze na obr. 1, kdy jehla 17 trnu 18 je zasunuta v trysce 5 a rozšířená část 18 trnu 16 je ve válcové střední části 19 ejektoru 6, je proudící vzduch jehlou 17 trnu 16 .a rozšířenou částí 18 trnu 16 škrcen, takže větší část vzduchu projde spojovací trubkou 22 do vnitřního· kanálu 23 a odtud do odprašovací komory 9 a nasávacími otvory 20 do měřicí šachty. Přitom jé udržován v této· větvi proudícího vzduchu, počínající spojovací trubkou 22 až ,po· nasávací otvory 20· mírný přetlak, který zabraňuje vnikání prachu a nečistot do měřicího systému v době, kdy se, neměří.In the position shown in FIG. 1, when the needle 17 of the mandrel 18 is inserted in the nozzle 5 and the expanded portion 18 of the mandrel 16 is in the cylindrical central portion 19 of the ejector 6, the air flow is through the needle 17 of the mandrel 16 and the expanded portion 18 of the mandrel 16. most of the air passes through the connecting tube 22 into the inner duct 23 and from there into the dedusting chamber 9 and through the suction openings 20 into the measuring well. In this case, a slight overpressure is prevented in this branch of the flowing air, starting from the connecting pipe 22 to the suction openings 20, which prevents dust and dirt from entering the measuring system when it is not being measured.

V druhé krajní poloze pohyblivé .části prosávacího· pyrometru je tryska 5 i válcová střední část 19 ejektoru 6 zcela volná, takže tlakový vzduch prochází volně ejektorem do atmosféry; přitom se ve spojovací trubce 22, ve vnitřním kanálu 23 a v odprašovací komoře 9 vytvoří podtlak, což způsobí, že měřené médium vnikne nasávacími otvory 20 do odprašovací komory 9 a je dále strháváno kolem teplého· konce 10 termočlánku a termočlánku 11 vnitřním kanálem 23- a spojovacím kanálem 22 do ejektoru 6 a odchází . společně s tlakovým vzduchem do atmosféry. V mezlpoloze pohyblivé části .prosávacího· pyrometru se provádí čištění prθ'fouknu,tím cesty, kterou proudí měřené médium. Jehla 17 trnu 16 je kratší než válcová střední část 19 ejektoru 6. Tato konstrukční úprava slouží tomuto účelu: v okamžiku, kdy jehla 17 tmu 16 opustila trysku 5, zůstává rozšířená část 18 trnu 18 ještě ve střední částí 19 ejektoru 6 a zabraňuje tak· odchodu větší části tlakového· vzduchu do· atmosféry; tlakový vzduch je nucen procházet spojovací trubkou 22 a dále vnitřním kanálemIn the second extreme position of the movable part of the suction pyrometer, the nozzle 5 and the cylindrical central part 19 of the ejector 6 are completely free so that compressed air passes freely through the ejector into the atmosphere; in this case, a negative pressure is created in the connecting tube 22, in the inner channel 23 and in the dedusting chamber 9, causing the measured medium to penetrate through the suction holes 20 into the dedusting chamber 9 and further entrained around the thermocouple and thermocouple 11 and a connecting channel 22 to the ejector 6 and exits. together with compressed air to the atmosphere. In the intermediate position of the movable part of the suction pyrometer, the blowing is cleaned, by the path through which the measured medium flows. The needle 17 of the mandrel 16 is shorter than the cylindrical central portion 19 of the ejector 6. This design serves this purpose: when the needle 17 of darkness 16 has left the nozzle 5, the widened portion 18 of the mandrel 18 remains in the central portion 19 of the ejector 6. leaving most of the pressurized air into the atmosphere; The compressed air is forced through the connecting pipe 22 and through the inner duct

203843 dó odprašovací komory 9 a nasávacími Otvory 20 do měřicí šachty. V této mezipoloze zůstává pohyblivá část pouze krátkou dobu, jejíž délku kromě zmíněné konstrukční úpravy ovlivňuje i regulovatelná rycjilost pohybu vozíku 13. Po dobu, kdy je pohyblivá část v mezipoloze, dochází k energetickému profouknutí cesty měřeného média.203843 to the dust chamber 9 and suction openings 20 into the measuring well. In this intermediate position, the movable part remains only for a short time, the length of which, in addition to the aforementioned design, is also influenced by the controllable speed of the carriage 13. During the moving part the intermediate position is energetically purged.

K měření teploty média pyrometrem tedy dochází vždy po dobu setrvání měřicí sondy v přední krajní poloze; v krajní zadní poloze není přední část měřicí sondy s nasávací hlavicí 3, teplý konec 10 termočlánku 11 a přední část vnější trubky 1 vystavena účinku tepla a agresivity prostředí, a je současně intenzívně ochlazována. Při pohybu měřicí sondy ze zadní krajní polohy dochází k iňtenzívnímu profouknutí cesty měřeného. média na počátku pohybu, zatímco při ⁶ návratu'měřicí sondy z přední krajní polohy dochází k intenzivnímu profouknutí až před ukončením pohybu. Měřicí cyklus tedy trvá od výjezdu měřicí sondy ze zadní krajní polohy do návratu měřicí sondy opět do této polohy.Thus, the temperature measurement of the medium by the pyrometer always occurs for as long as the probe remains in the forward extreme position; in the extreme rearward position, the front part of the measuring probe with the suction head 3, the warm end 10 of the thermocouple 11 and the front part of the outer tube 1 are not exposed to heat and environmental aggressiveness, and at the same time is intensively cooled. When the probe moves from the rear end position, the measured path is blown intensively. media at the beginning of the movement, while ⁶ return of the measuring probe from the forward end position causes intensive blowing only before the end of the movement. The measuring cycle therefore lasts from the exit of the probe from the rear end position to the return of the probe to that position.

Prosávacím pyrometrem s cyklickým pracovním režimem podle vynálezu lze zejména v cementárnách a vápenkách a podobných závodech měřit teplotu vzduchu, plynů a spalin hoření tak, že sálavé teplo, vycházející z horkých částic nebo částí zařízení, je zcela eliminováno'. Používá se především pro měření teplot sekundárního vzduchu v chladičích slínku rotačních pecí, případně teploty kouřových plynů v jednotlivých stupních výměníkových systémů a v podobných procesech.In particular, in cement plants and lime kilns and similar plants, the temperature of the air, gases and combustion gases can be measured by the cyclic operating mode pyrometer according to the invention in such a way that the radiant heat coming from hot particles or plant parts is completely eliminated. It is used primarily for measuring the temperatures of secondary air in the clinker coolers of rotary kilns, eventually the temperature of flue gases in the individual stages of the heat exchanger systems and in similar processes.

Claims

Cyclic operating mode vacuum pyrometer, characterized in that it consists of a fixed and movable part, the movable part consisting of a measuring probe with a trolley (13) attached, the drive of which is connected to an electrical device for controlling the cyclic operating mode; the measuring probe consists of a double-shell body consisting of. an outer tube (11) and an inner tube (2) between which an outer channel (24) is formed, blinded on the one hand by the suction head (3) and on the other hand connected to the outlet chamber (4) with the orifice (5) followed by an ejector (6) with a cylindrical central portion (19), further from a compressed air inlet chamber (7) into which a compressed air supply throat (21) opens and from which the cooling air supply pipes (8) located in the outer duct (24) and an inner duct (23) defined by an inner tube (2) connected to a dusting chamber (.9) bounded by an intake manifold

BACKGROUND OF THE INVENTION a head (3) having suction openings (20), on the one hand through a connecting tube (22) with an ejector (6), wherein a thermocouple (11) extending in its hot end (10) the dust collection chamber (9) ^and whose cold end is provided with a compensation box (12) and the fixed part comprises a frame (14) prosávacího · pyrometer with the limit switches (15) and mandrel (16) consisting of a needle (17) insertable into a nozzle (5) and an expanded portion (18) of the mandrel (16) insertable into the cylindrical central portion (19) of the ejector (6), the needle (17) of the mandrel (16) being shorter than the cylindrical central portion (19) of the ejector (6) ).

The vacuum pyrometer according to claim 1, characterized in that the drive speed of the carriage (13) is adjustable.

Vacuum pyrometer according to Claims 1 and 2, characterized in that the suction openings (20) are arranged tangentially on the circumference of the dust chamber (9).