Спосіб визначення моменту появи пропускань води в котлових трубах

Спосіб визначення моменту появи пропускань води в котлових трубах шляхом вимірювання різниці температур двома термодатчиками в сере довищі, теплоємність і температура якого змінюються від появи в ньому водяної пари в момент протікання котлових труб, який відрізняється тим, що використовують термодатчики, захисні кожухи яких виготовлені з матеріалів, що реагують на зміну температури з різною швидкістю через різну теплопровідність цих матеріалів, а момент пропускання котлової води визначають по збільшенню крутизни графіка зміни різниці температур середовища в часі, виміряної термодатчиками, крутизна якого залежить від появи в середовищі водяної пари і відома завчасно Спосіб відноситься до вимірювальної техніки, і може бути використаний для контролю пропусків води в трубах котлів-утилізаторів, установлених в теплових технологічних апаратах для утилізації тепла ХІМІЧНИХ реакцій, де теплоносієм є середовище з низькою теплоємністю, наприклад, газ або суміш газів ВІДОМІ термоконвективні аналізатори якості потоків речовин (див Обновленский П А , Соколов Г А Тепловые системы контроля параметров процессов химической технологии Л Химия 1982 176с с 91), принцип дм яких полягає в порівнянні сигналів двох термодатчиків (термометрів опору або термопар), один із яких вимірює температуру досліджуваного середовища, а другий - температуру нагрівача, яка залежить від того, скільки тепла із нього забрало середовище, витрата якого стабілізована, а теплоємність залежить від концентрації однієї речовини в ІНШІЙ ти спосіб визначення моменту появи пропусків води в котлових трубах, який дозволив би створювати прості по конструкції, в обслуговуванні і дешеві контролюючі пристрої Поставлена задача вирішується тим, що використовують термодатчики, захисні кожухи яких виготовлені з матеріалів, що реагують на зміну температури з різною швидкістю через різну теплопровідність цих матеріалів, а момент пропуску котлової води визначають по збільшенню крутизни графіка зміни різниці температур середовища в часі, виміряної термодатчиками, крутизна якого залежить від появи в середовищі водяної пари і відома завчасно На фіг 1 показано приклади виконання пристроїв для визначення моменту появи пропусків котлової води, виконаних на основі запропонованого способу На фіг 2 показано поздовжній розріз керамічного захисного кожуха з низькою теплопровідністю, виконаного по спеціальній технології На фіг 3 показано поздовжній розріз металевого захисного кожуха з великою теплопровідністю Спосіб монтажу кожухів в корпусі котла не має значення В піч 1 (див фіг1), наприклад, сірчанокислотного цеху, двома потоками подається рідка сірка і повітря для її спалювання, що протікає при температурі НООград С Продукт спалювання - газ SO2 (в подальшому - газ) проходить послідовно котлові труби 2 і труби пароперегрівача 3, де залишає ВІДОМІ термоконвективні витратоміри (див це ж джерело) різноманітних конструкцій, принцип дії яких аналогічний, але якість середовища незмінна, а змінюється його витрата, від якої залежить теплознімання із нагрівача Недоліком даних способів вимірювання є присутність в конструкціях пристроїв, виконаних на основі цих способів, нагрівачів або холодильників, через що конструкція різко ускладнюється, і вартість приладів збільшується в два і більше разів В основу винаходу поставлена задача створи О (О 49961 частину свого тепла, і поступає в контактний апарат (на фіг 1 не показаний), де на каталізаторі із окислів ванадію догорає до SO3 і, в подальшому, поступає на абсорбцію в кислотне відділення (на фіг 1 не показане) Щоб добитися низького опору потоку газу і великої площі контакту окислів ванадію з газом, каталізатор виготовляють у вигляді гранул Коли котлові труби 2 або труби пароперегрівача 3 пропускають воду або пару, наприклад, через корозію, вона частково вступає в реакцію з газом, і при цьому утворюється пара сірчаної кислоти, яка падаючи на гранули каталізатора, руйнує їх Каталізатор покривається твердою щільною оболонкою, яка при руйнуванні перетворюється на пил При цьому опір потоку газу збільшується, і ВІДПОВІДНО, спадає продуктивність цеху У виробництві сірчаної кислоти використовують велику КІЛЬКІСТЬ каталізатора, і він має велику вартість Технологія відновлення каталізатора передбачає великі затрати енергії і праці Щоб зберегти каталізатор, необхідно вчасно виявити пропуски води і пари в котлових трубах 2 і трубах пароперегрівача З і зупинити потік газу, погасивши полум'я в печі 1 Повторно запускати піч 1 в роботу можна тільки після проведення ремонтних робіт Режим роботи котла (на фіг 1 не показаний) такий, що котлові труби 2 знімають однакову КІЛЬКІСТЬ тепла незалежно від того, яка температура газу Тому, до і після котлових труб 2, вбудовують в стінки печі 1 термодатчики (наприклад, термопари з градуюванням ХА) 4 і 5 і підключають їх до потенціометра 6 (наприклад, типу КСП - 3 або КСП - 4, що функціонально здатні записувати графік зміни температур) зустрічно, тобто в точці „а" з'єднані мінусові виводи термопар, а плюсові з'єднані з потенціометром 6 До клеми „ + " потенціометра 6 підключають клему „+" термопари 4, а до клеми „ -" потенціометра 6 клему „+" термопари 5 Термопара 4 знаходиться в зоні більшої температури, ніж термопара 5 і вбудована в керамічний захисний кожух(див фіг 2) А термопара 5 вбудована в металевий захисний кожух (див фігЗ), виконаний із стійкої проти корозії і температури сталі, наприклад, марки ХН32Т Труба 10 (див фіг 3)заглушена з одного боку кришкою 11 Щоб збільшити швидкість реакції термопари (на фіг З не показана) на зміну температури газу і надати захисному кожуху властивостей радіатора, вздовж труби 10 з певним інтервалом приварені кільця 12, виконані з такої ж сталі, як і труба 10, і кришка 11 До кришки 11 приварені також пластини 13 з цією ж ціллю Для порівняння приведемо значення питомої теплоємності водяної пари і газу SO2 при різних температурах в таблиці 1 (див Справочник серно кислотчика Изд 2-е Под ред д т н , проф Малина К М М Химия, 1971г 744с, с 26, 27, 72) Таблиця 1 Температура, град С 500 900 1000 1100 Питома теплоємність, ккал/(кГ град) Водяна пара Газ 0,5092 0,193 0,5769 0,205 0,5929 0,207 0,6080 0,208 Як видно з таблиці 1, теплоємність водяної пари при різних температурах приблизно в три рази більша, ніж газу SO2 Отже, при протіканні котлових труб 2 (фиг 1), зміниться не тільки температура газу, а і його здатність забирати тепло із термопари 5 Цю різницю і покаже потенціометр 6 Попередні зміни температури на потенціометрі 6 будуть мати вигляд на графіку (на кресленнях не показаний), як незначний дрейф в ту, чи іншу сторону, а при протіканні котлових труб 2 різко зміниться крутизна графіка Пропусканням пари через труби пароперегрівача 3 регулюють її температуру Тому зміна температури газу після труб пароперегрівача 3 відбувається часто і в широкому діапазоні Крім того, на зміну температури газу може мати вплив протікання котлових труб 2 Тому можливий варіант установки термопар 7 і 8 поряд, в одній точці, після труб пароперегрівача 3, при цьому одну з них встановлюють в керамічний захисний кожух (див фіг 2), а другу - в металевий (див фігЗ) До потенціометра 9 термопари 7 і 8 підключають аналогічно, як і в попередньому випадку Потенціометр 6 повинен мати шкалу, максимум якої відповідає різниці температур газу до і після котлових труб 2 Потенціометр 9 повинен мати максимум шкали величиною, на яку здатна змінитися температура газу в момент протікання труб пароперегрівача 3 Це може бути 10 15град С При протіканні труб пароперегрівача 3, термопара 8 швидше зреагує на зміну температури, ніж термопара 7, і на графіку потенціометра 9 з'явиться „скачок", який через певний час знову вирівняється, але його поява буде свідченням протікання труб пароперегрівача З Аналогічно, як і після труб пароперегрівача З, можна установити термопари 4 і 5 після труб котла 2, але тоді не буде можливості спостерігати спад температури газу на трубах котла 2 49961 д Сірка Повітря t> ФІГ.1 Газ SO 2 49961 ФІГ.2 ФІГ.З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71