CS240197B1

CS240197B1 - Apparatus for measuring surface temperatures of process tubes

Info

Publication number: CS240197B1
Application number: CS182484A
Authority: CS
Inventors: Jan Nemecek; Jiri Vocilka
Original assignee: Jan Nemecek; Jiri Vocilka
Priority date: 1984-03-14
Filing date: 1984-03-14
Publication date: 1986-02-13

Abstract

Řešení se týká zařízení pro měření povrchových teplot procesních trubek v pecích za použití teplotního čidla, uloženého v ochranném plášti, který zasahuje do prostoru pece. Ochranný plást je připojen k vnějšímu povrchu měřené procesní trubky svojí koncovou kontaktní částí, ve které je uložen měrný konec teplotního čidla. Vynález řeší problém odstranění nepříznivého vlivu vysokých teplot v prostoru pece na teplotní čidlo a ochranný plášt tak, že do dutiny ochranného pláště ústi přívod chladicího média, které je vypouštěno do prostoru pece nejméně jedním výfukovým otvorem, upraveným v bezprostřední blízkosti kontaktní části. Chladicí účinek může být dále zvýšen použitím pomocného pláště, ve kterém je uložena část ochranného pláště, navazující na jeho kontaktní část a který je rovněž opatřen přívodem a odvodem chladicího media.The solution relates to a device for measuring the surface temperatures of process pipes in furnaces using a temperature sensor, placed in a protective jacket, which extends into the furnace space. The protective jacket is connected to the outer surface of the measured process pipe by its end contact part, in which the measuring end of the temperature sensor is placed. The invention solves the problem of eliminating the adverse effect of high temperatures in the furnace space on the temperature sensor and the protective jacket by providing a cooling medium inlet into the cavity of the protective jacket, which is discharged into the furnace space through at least one exhaust opening arranged in the immediate vicinity of the contact part. The cooling effect can be further increased by using an auxiliary jacket, in which a part of the protective jacket is placed, connecting to its contact part and which is also provided with a cooling medium inlet and outlet.

Description

(54)(54)

Zařízeni pro měření povrchových teplot procesních trubekDevice for measuring surface temperatures of process tubes

Řešení se týká zařízení pro měření povrchových teplot procesních trubek v pecích za použití teplotního čidla, uloženého v ochranném plášti, který zasahuje do prostoru pece. Ochranný plást je připojen k vnějšímu povrchu měřené procesní trubky svojí koncovou kontaktní částí, ve které je uložen měrný konec teplotního čidla. Vynález řeší problém odstranění nepříznivého vlivu vysokých teplot v prostoru pece na teplotní čidlo a ochranný plášt tak, že do dutiny ochranného pláště ústi přívod chladicího média, které je vypouštěno do prostoru pece nejméně jedním výfukovým otvorem, upraveným v bezprostřední blízkosti kontaktní části. Chladicí účinek může být dále zvýšen použitím pomocného pláště, ve kterém je uložena část ochranného pláště, navazující na jeho kontaktní část a který je rovněž opatřen přívodem a odvodem chladicího media.The invention relates to a device for measuring the surface temperatures of process tubes in furnaces using a temperature sensor embedded in a protective jacket which extends into the furnace space. The protective sheath is connected to the outer surface of the process pipe being measured by its end contact portion in which the specific end of the temperature sensor is received. The invention solves the problem of eliminating the adverse effect of high temperatures in the furnace space on the temperature sensor and the protective jacket by providing a cooling medium inlet into the cavity of the protective jacket which is discharged into the furnace space through at least one exhaust opening provided in the immediate vicinity of the contact portion. The cooling effect can be further enhanced by the use of an auxiliary jacket in which a part of the protective jacket is arranged adjacent to its contact part and which is also provided with a coolant inlet and outlet.

240 197240 197

Vynález se týká zařízení pro měření povrchových teplot procesních trubek v padchoThe invention relates to a device for measuring the surface temperatures of process tubes in a paddle

K měření povrchových teplot procesních trubek se obvykle používají bezdotykové teploměry, bu3 jasové nebo infračervené» Údaj těchto přístrojů je obecně nutno korigovat emisivitou měřeného objektu. Při měřeni povrchových teplot procesních trubek v pecích je situace komplikována ještě tím, že procesní trubka je obklopena sálavými stěnami, takže k pozorovateli přichází záření složené ze záření vlastního objektu a přídavného záření ze sálavých ploch, jako jsou vyzdívka nebo hořák, které je odražene· od procesní trubky k pozorovateli. Výsledek je potom ten, že skutečné teplota procesní trubky je nižší než hodnota naměřená přístrojem. Stanovení velikosti příslušné korekce početně je značně obtížné, protože je též funkcí uspořádání procesních trubek a sálavých ploch.Z toho také vyplývá, že nelze jednoznačně přenášet hodnoty zjištěné korekce z jedné pece na druhou.Contactless thermometers, either brightness or infrared, are usually used to measure the surface temperatures of process tubes. »The readings of these instruments generally need to be corrected by the emissivity of the measured object. When measuring the surface temperatures of process tubes in furnaces, the situation is complicated by the fact that the process tube is surrounded by radiant walls, so that the observer receives radiation consisting of radiation from the object itself and additional radiation from radiant surfaces such as lining or burner that is reflected. process tubes to the observer. The result is then that the actual temperature of the process tube is lower than the value measured by the instrument. Determining the magnitude of the correction is numerically difficult because it is also a function of the process tube and radiant surface arrangement.

Přesnější údaje poskytuje měření povrchových teplot procesních trubek kontaktní metodou. K tomuto účelu může být použito zařízení, opatřené teplotním čidlem, které je uloženo v ochranném plášti, zasahujícím do prostoru pene. K vnějšímu povrchu měřená procesní trubky je ochranný plášť připojen svojí kontaktní částí, navazující na uzavřený konec ochranného pláště, kde je umístěn měrný konec teplotního čidla , například termočlánku. Nevýhodou tohoto způsobu měření je, že ochranný plášť prochází pecní atmosférou a je vystaven sálavému působení zplodin hoření, jejichž teplota často vysoko přesahuje 1000° C a je vždy vyšší , než je teplota procesních trubek» Vysoká teplota peení atmosféry má proto nepříznivý vliv na životnost měřicího zařízení, zejména ochranného pláště»More accurate data can be obtained by measuring the surface temperatures of the process tubes using the contact method. For this purpose, a device may be provided having a temperature sensor which is housed in a protective jacket extending into the foam space. To the outer surface of the process tube to be measured, the protective jacket is connected by its contact portion adjacent to the closed end of the protective jacket where the specific end of a temperature sensor, such as a thermocouple, is located. The disadvantage of this method of measurement is that the protective jacket passes through the furnace atmosphere and is exposed to the radiant effect of combustion products, the temperature of which often exceeds 1000 ° C and is always higher than the temperature of the process tubes. equipment, especially protective jacket »

Uvedené nevýhody odstraňuje vynálezy jehož podstata spočívá v tom, že do dutiny ochranného pláště ústí v místě ležícímThe above-mentioned disadvantages are eliminated by the inventions whose essence lies in the fact that it opens into the cavity of the protective jacket at the

- 2 240 197 mimo prostor pece přívod chladicího média, přičemž v bezprostřední blízkosti kontaktní části ochranného pláště je v jeho stěně upraven nejméně jeden výfukový otvom. Pro zvýšení teplotní odolnosti zařízení může být část ochranného pláště navazující na jeho kontaktní část uložena v pomocném plášti, do jehož dutiny ústí v místé ležícím mimo prostor pece* přívod chladicího média a který je opatřen nejméně jedním výstupním otvorem, vyústujícím do prostoru pece.2 240 197 outside the furnace space, a coolant supply, wherein at least one exhaust opening is provided in its wall in the immediate vicinity of the contact portion of the protective jacket. To increase the temperature resistance of the apparatus, a portion of the protective jacket adjacent to its contact portion may be housed in an auxiliary jacket, into whose cavity a coolant inlet extends beyond the furnace space and has at least one outlet opening leading to the furnace space.

Zařízení podle vynálezu umožňuje dosáhnout vyšší přesnosti měření než při bezdotykovém způsobu měření teplot. Vynález současně odstraňuje nepříznivé účinky vysokých teplot na životnost ochranného pláště. Porovnáním naměřených hodnot při užití zařízení podle vynálezu a užití bezdotykového měření je možno stanovit příslušnou korekci pro bezdotykové měření®The device according to the invention makes it possible to achieve a higher measurement accuracy than in the non-contact temperature measurement method. At the same time, the invention avoids the adverse effects of high temperatures on the life of the protective sheath. By comparing the measured values using the device according to the invention and the use of non-contact measurement, it is possible to determine the appropriate correction for the non-contact measurement.

Na přiloženém výkresu je znázorněn příklad zařízení podle vynálezu.An example of a device according to the invention is shown in the attached drawing.

V dutině ochranného pláště χ je uloženo «teplotní čidlo χ,například termočlánek, jehož měrný spoj je přitlačen do uzavřeného konce 15 kontaktní části 8 ochranného pláště 1. Na opačném konci ochranného pláště X je teplotní čidlo jS vyvedeno ucpávkou 2 Pře připojovací konektor 16 k vyhodnocovacímu zařízení. V blízkosti téhož konce ochranného pláště χ ústí do jeho dutiny prvním vstupním hrdlem X a prvním regulačním a uzavíracím ventilem 12 přívod chladicího média, například vzduchu. V bezpro* střední blízkosti kontaktní části 8 ochranného pláště X je upraveno několik výfukových otvorů J, jejichž vzdálenost od měrného konce teplotního čidla 6 je volena tak, aby měřicí místo a měrný konec teplotního čidla j6 nebyly ovlivněny chladicím médiem. Část ochranného pláště χ navazující na jeho kontaktní část 8 je uložena v pomocném plášti 2, který je na svém konci obráceném ke kontaktní části J3 opatřen výstupními otvory 10_o V blízkosti svého opačného konce je pomocný pláší χ opatřen druhým vstupním hrdlem χ, do něhož ústí pres druhý regulační a uzavírací ventil 13 přívod chladicího média.A temperature sensor χ, for example a thermocouple, is placed in the cavity of the protective jacket χ, the measuring element of which is pressed into the closed end 15 of the contact part 8 of the protective jacket 1. At the opposite end of the protective jacket X, equipment. In the vicinity of the same end of the protective sheath 10, a cooling medium, e.g. In the immediate proximity of the contact portion 8 of the protective jacket X there are several exhaust openings J whose distance from the specific end of the temperature sensor 6 is selected such that the measuring point and the specific end of the temperature sensor 6 are not affected by the coolant. The part of the protective casing χ adjoining its contact part 8 is housed in the auxiliary casing 2, which is provided at its end facing the contact part 13 with outlet openings 10 _o coolant supply via second control and shut-off valve 13.

¥ pracovní poloze, znázorněné na přiloženém výkresu, je kontaktní část 8 ochranného' pláště χ přivařena k procesní trubce X, přičemž jak kontaktní část 8 tak i procesní trubka 9In the operating position shown in the attached drawing, the contact portion 8 of the protective sheath 8 is welded to the process tube X, wherein both the contact portion 8 and the process tube 9

- 3 240 197 jsou předem vybroušeny a upraveny tak, aby se dosáhl přímý teplot ní styk měrného konce teplotního čidla 6 s procesní trubkou j)₀V blízkosti kontaktní části 8 tvoři ochranný plášť 1 ohyb, na kte rý navazuje zbývající část ochranného pláště 3. opatřená pomocným pláštěm £* Tato část prochází oválným otvorem 11 ve stěně 14 pece tak, že první a druhé vstupní hrdlo χ leží mimo prostor pece, zatímco výfukové otvory 2 & výstupní otvory 10 jsou umístěny v tomto prostoru.- 3,240,197 are pre-polished and adjusted so as to reach directly the temperature of the contact of the measuring end of the temperature sensor 6 of the process tube j) ₀ The close contact part 8 constitutes the protective sheath 1 is bent to who rice followed remainder of the shroud third This portion extends through the oval opening 11 in the furnace wall 14 such that the first and second inlet throats β lie outside the furnace space, while the exhaust openings 2 & outlet openings 10 are located therein.

Během měření se přivádí chladicí médium prvním vstupním hrdlem J do dutiny ochranného pláště χ a druhým vstupním hrdlem X do dutiny pomocného pláště 2., odkud vystupuje do prostoru pece výfukovými otvory 2 ^a výstupními otvory 10 .Přívod chladicího média se reguluje prvním a druhým regulačním a uzavíracím ventilem 12 a η tak, aby pláště byly dostatečně chlazeny, ale aby při tom nedocházelo k ovlivňování teplot v místě měrného konce teplotního čidla 6.During measurement, coolant is fed through the first inlet throat J into the cavity cavity χ and the second inlet throat X into the cavity cavity 2, from where it exits into the furnace space through the exhaust ports 2 ^and outlet ports 10. The coolant supply is controlled by the first and second regulating and shut-off valve 12 and η so that the shells are sufficiently cooled, but in such a way that the temperatures at the specific end of the temperature sensor 6 are not affected.

Claims

BACKGROUND OF THE INVENTION An apparatus for measuring the surface temperatures of process tubes by a temperature sensor embedded in a protective jacket extending into the furnace space and attached to the outer surface of the process tube to be measured by its contact portion adjoining its closed end; 2. The method according to claim 1, characterized in that at least one exhaust opening (7) is provided in the wall of the protective casing (1) at a location outside the furnace space, and in the immediate vicinity of the contact portion (8) of the protective casing (1).

Device according to claim 1, characterized in that the part of the protective jacket (C1) adjoining its contact part (8) is housed in an auxiliary jacket (2), into whose cavity a coolant supply is provided at a location outside the furnace space. at least one outlet opening (10) opening into the furnace space.