Пристрій для спостереження реакційного простору високотемпературного реактора

1. Пристрій для спостереження реакційного простору високотемпературного реактора, що містить циліндричну водоохолоджувальну оболонку, яка співвісно охоплює трубу з оптичним елементом у її вн утрішній порожнині з утворенням каналу для транспортування продувного газу, з поздовжніми наскрізними щілинами у ви хідному торці пристрою, спрямованими у бік центрального отвору, який відрізняється тим, що як оптичний елемент у втулці встановлена відеокамера, у якій за допо C2 2 (19) 1 3 83294 лом за допомогою співвісного з повідцем стрижня, при цьому на одному кінці стрижня виконаний отвір, а шти фт розміщений у пазу повідця й отвору стрижня [Патент Росії № 2049301, кл. F 27 D 21/02, заявл. 25.11.91, опубл. 27.11.95]. Однак дана конструкція оглядового вікна має низьку експлуатаційну надійність в умовах високих температур плавильних печей. Найбільш близьким по технічній сутності й результату, що досягається (прототип), прийнятий перископ для передачі оптичних сигналів з реакційного простору високотемпературних реакторів, що містить циліндричну водоохолоджувальну оболонку з вихідним соплом, що має конфузорну ділянку, оболонка співвісно охоплює з утворенням кільцевого каналу тр убу для спостережень, постачену системою лінз, фронтальна з яких звернена убік реакційного простору, відповідно до винаходу, труба для спостережень постачена конусним насадком, що звужується, із центральним отвором і поздовжніми наскрізними щілинами, який охоплює фронтальну лінзу й розміщений з утворенням кільцевої щілини в конфузорній ділянці вихідного сопла оболонки, кут звуження конфузорної ділянки якого дорівнює або більше кута звуження зовнішньої поверхні насадка, а сумарна площа прохідного перетину щілин в останньому перевищує відповідну площу його центрального отвору [А.с. СРСР №1636643, кл. F 23 М 11/04, заявл. 16.05.83, опубл. бюл. №11, 1991]. Однак дане технічне рішення, як і наведені вище аналоги, призначені для періодичного візуального спостереження, конструкції яких не дозволяють здійснювати дистанційне спостереження, особливо при роботі оператора поблизу небезпечних об'єктів або у важко доступному для нього місці. В основу винаходу поставлено завдання вдосконалення пристрою для спостереження реакційного простору високотемпературного реактора, шляхом створення простого конструктивно й технологічного при експлуатації пристрою, у якому в якості оптичного елемента установлена відеокамера з поляризаційним світлофільтром, електричне пов'язана з монітором відеоспостереження, і за рахунок цього підвищується інформативність, поліпшується можливість обробки отриманої інформації й вірогідність результатів. Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для спостереження реакційного простору високотемпературного реактора, що містить циліндричну водоохолоджувальну оболонку, яка співвісно охоплює трубу з оптичним елементом у внутрішній порожнині з утворенням каналу для транспортування продувного газу, з поздовжніми наскрізними щілинами у ви хідному торці пристрою, спрямованими убік центрального отвору, згідно винаходу, в якості оптичного елемента у втулці встановлена відеокамера, у якій за допомогою затискного кільця закріплений поляроїд, при цьому втулка виконана з радіальними прорізами, рівномірно рознесеними по її бічний поверхні, і встановлена у внутрішній трубі з мінімальним зазором з можливістю обертання за допомогою штока навколо поздовжньої осі разом з відеокамерою, вза 4 ємодіючи торцевими стінками затискного кільця із внутрішнім упором втулки, що контактує з іншої сторони з нерухомою обоймою, у яку вмонтовані другий поляроїд і захисне скло, що утворюють між собою замкнуту порожнину, у бічній похилій стінці обойми виконані з постійним кроком поздовжні пази для транспортування продувного газу, причому відеокамера електричне пов'язана із блоком живлення й з монітором відеоспостереження, а затискне кільце із закріпленим у ньому поляроїдом виконано, наприклад, з полістиролу й установлено на корпусі відеокамери з натягом, при цьому шток відеокамери пов'язаний з електроприводом. Для зменшення інтенсивності потоку часток пилу на захисне скло, розташоване перед поляроїдом, конструкцією пристрою передбачений захист його струменем повітря або інертного газу. При певній густині струмінь повітря (газу), що омиває стекло, розсіює потік часток пилу, захищаючи його від забруднення. Застосування відеокамери в пристрої для спостереження дозволяє виводити інформацію на монітор і записувати на різні інформаційні носії, що поліпшує зручності експлуатації й розширює експлуатаційні можливості. За рахунок візуалізації фрагмента зображення, по світінню розігрітого тіла можна визначити його температуру. Поляроїди в даному пристрої служать для плавного регулювання інтенсивності світлового пучка. Послідовно розташовані на одній осі паралельні поляроїди застосовуються як затемняючі світлофільтри змінної густини, й при повороті одного поляроїда щодо другого - нерухомого, інтенсивність випромінювання, що проходить крізь них, змінюється від ~ 40% до ~ 0,01%. Особлива зручність цього пристрою обумовлює його переважне застосування в плазмових металургійних плавильних печах для спостереження реакційного простору. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 представлений загальний вид пристрою, поздовжній розріз; на Фіг.2 - перетин А- А Фіг.1. Пристрій для спостереження реакційного простору високотемпературного реактора містить циліндричну водоохолоджувальну оболонку 1 з кільцевими порожнинами 2, пов'язаними з патрубками 3 і 4, що підводять і відводять охолоджувальну воду. Оболонка 1 співвісно охоплює трубу 5, у внутрішній порожнині якої за допомогою втулки 6 установлена відеокамера 7. На об'єктиві відеокамери 7 за допомогою затискного кільця 8 закріплений поляроїд 9. Торцева стінка затискного кільця 8 установлена з можливістю взаємодії із внутрішнім упором 10 втулки 6. Втулка 6 виконана з радіальними прорізами 11, рівномірно розділеними по її бічній поверхні й установлена у вн утрішній порожнині труби 5 з мінімальним зазором з можливістю обертання за допомогою штока 12 і електропривода 13 навколо поздовжньої осі разом з відеокамерою 7. З іншої сторони внутрішнього упору 10 розташована нерухома обойма 14, у якій вмонтований другий поляроїд 15 і захисне скло 16, що утворюють між собою замкнуту порожнину. Канал продувного газу проходить через патрубок 5 83294 17, внутрішню порожнину труби 5, радіальні прорізи 11 у втулці 6 і поздовжні пази 18, які виконані з постійним кроком у бічній похилій стінці обойми 14. Відеокамера 7 електричне пов'язана із блоком живлення 19 і з монітором 20 відеоспостереження. Пристрій працює в такий спосіб. В оболонку 1 через патрубок 3 надходить охолоджувальна вода й, пройшовши через систему водяного охолодження, вертається через патрубок 4. Продувний газ (повітря) подається через патрубок 17 у простір перед захисним склом 16 і забезпечує надійний захист останнього від впливу часток у вигляді пилу, іскор, що виникають при проведенні, наприклад, плавки металу в металургійній печі. Захисне скло 16 не піддається впливу силових навантажень, тому що тиск по обидві сторони від нього однаковий. Принцип роботи пристрою заснований на тім, що послідовно розташовані на одній осі поляроїди, площини поляризації яких взаємно перпендикулярні - не пропускають світло, а зміна кута між рухомим і нерухомим поляроїдами приводить до зміни інтенсивності світла, що проходить крізь них. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 При спостереженні за поверхнею розплаву в плавильній печі необхідно зменшувати осві тленість відеоприймача для одержання детальної інформації. Двополяроїдний фільтр виконує роль погоджувального елемента між інтенсивно випромінюючою поверхнею розплаву й відеоприймачем. Кут повороту одного з поляроїдів є цим погоджувальним елементом. Робота пристрою починається з нульової освітленості, коли осі поляроїдів взаємно перпендикулярні. Обертаючи один з поляроїдів, вибирають оптимальний для відеоприймача рівень освітленості, що дозволяє визначити деталі процесу на поверхні ши хти або розплаву. Даний пристрій дозволяє передати сигнал зображення з відеокамери на монітор, що підвищує експлуатаційні характеристики установки, поліпшує можливість обробки отриманої інформації й вірогідність результатів. Пристрій виготовлений і випробуваний в умовах роботи плазмової плавильної печі. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601