Зонд для контролю температурного режиму штабеля вугілля

Реферат: UA 73417 U UA 73417 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі вимірювальної техніки і може бути використана при розробці засобів для контролю температурного режиму штабелів вугілля при його зберіганні на енергетичних підприємствах для недопущення самозаймання вугілля. Відомий переносний термощуп для контролю температурного режиму в штабелях вугілля (див. книгу Бабкин Р.Л. Хранение угля и торфа на электростанциях. - М.: Энергоиздат, 1982, C. 133, 135), що містить рідинний термометр або термометр опору. Даний пристрій дозволяє визначати температуру всередині штабеля вугілля шляхом введення термощупа у штабель вугілля, причому вимірювальна частина щупа повинна знаходитися безпосередньо у місці визначення температури. Цей пристрій характеризується невисокою точністю вимірювань у зв'язку з тим, що вимірювання температури всередині штабеля вугілля здійснюється крізь корпус термощупа. Контакт вимірювальної частини з корпусом термощупа характеризується початковою величиною контактного термічного опору, яка визначає похибку вимірювань. В процесі встановлення термощупа в штабель вугілля, що супроводжується поштовхами і ударами, вимірювальна частина може зміщуватися відносно початкового положення, що призведе до змінювання величини контактного термічного опору, і, відповідно, до зниження точності вимірювань. Низька надійність даного пристрою визначається високою вірогідністю виходу його з ладу при зануреннях в штабель вугілля, особливо при використанні як вимірювальної частини рідинного термометра. Тривалість вимірювань температури досить висока, особливо при застосуванні рідинного термометру через його значну інерційність. Як найбільш близький аналог вибрано зонд для контролю температурного режиму штабеля вугілля (див. книгу Картошкин М.Д. Хранение топлива на электростанциях. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - С. 58), що містить загострену і ущільнену на нижньому кінці сталеву трубу, внутрішня порожнина якої обмежена на верхньому кінці труби пробкою, датчик температури. Вимірювання виконують шляхом опускання термометра в патроні з маслом в трубу. Точність вимірювання температури в цьому технічному рішенні дещо підвищено в порівнянні з аналогом за рахунок покращання контакту датчика температури зі стінкою труби шляхом застосування масла як теплопередаючого середовища, що дозволяє зменшити термічний контактний опір проміжку між датчиком температури та стінкою труби. Підвищено також надійність цього пристрою за рахунок застосування міцного сталевого корпусу зонду, що дозволяє проводити багаторазові вимірювання. В той же час точність вимірювань все ще залишається досить низькою внаслідок невизначеності якості контакту датчика температури з корпусом труби, який неможливо проконтролювати після опускання датчика в трубу. Надійність цього пристрою також все ще знаходиться на невисокому рівні, тому що багаторазове переміщення датчика температури в трубі сприяє його зношуванню та досить швидко виведе його з ладу. Тривалість вимірювань температури даним пристроєм також буде досить великою внаслідок його інерційності. В основу корисної моделі поставлено задачу створення зонду для контролю температурного режиму штабеля вугілля, в якому нова будова сталевої труби та нове розміщення датчика температури дозволили б забезпечити підвищення точності вимірювань і надійності при одночасному зменшенні часу вимірювань та спрощенні монтажу та роботи з пристроєм. Поставлена задача вирішується тим, що в зонді для контролю температурного режиму штабеля вугілля, що містить загострену і ущільнену на нижньому кінці сталеву трубу, внутрішня порожнина якої обмежена на верхньому кінці труби пробкою, датчик температури, згідно з корисною моделлю, частково заповнена теплоносієм внутрішня порожнина труби звільнена від повітря та герметизована, як пробку використано пристрій для заповнення і герметизації, а датчик температури встановлено зовні труби на її верхньому кінці, причому верхній кінець труби вище штабеля вугілля покрито теплоізоляційним матеріалом. Звільнення від повітря частково заповненою теплоносієм внутрішньої порожнини труби та її герметизація шляхом використання як пробки пристрою для заповнення і герметизації, встановлення датчика температури зовні труби на її верхньому кінці, покриття верхнього кінця труби вище штабеля вугілля теплоізоляційним матеріалом дозволяє утворити у цій трубі випаровувально-конденсаційний контур. Це дає можливість суттєво підвищити точність вимірювань за рахунок забезпечення високої ізотермічності зовнішньої поверхні труби шляхом застосування для передачі теплоти від місця вимірювання температури до місця встановлення датчика температури, тобто верхньої частини труби, випаровувально-конденсаційного способу передачі теплоти в герметичній внутрішній порожнині труби в умовах відсутності повітря з характерною для цього способу теплопередачі високою ізотермічністю. Уникнення втрат теплоти за рахунок теплоізоляції верхнього кінця труби над штабелем вугілля також веде до підвищення точності вимірювань. Розташування датчика температури на верхньому кінці труби 1 UA 73417 U 5 10 15 20 25 30 на її зовнішній поверхні дозволяє суттєво підвищити надійність пристрою за рахунок того, що датчик температури встановлюється після занурення труби у вугілля і таким чином на нього не діють механічні навантаження при поштовхах та ударах, що можливі при зануренні зонду у штабель вугілля. Дане розташування датчика також дозволяє спростити монтаж та проведення вимірювань температури, а також забезпечує можливість безперешкодного усунення пошкоджень, наприклад пошкоджень датчика температури, що виконується в умовах візуального доступу до всіх елементів пристрою на відміну від найближчого аналога. Час вимірювань суттєво скорочується за рахунок зручності монтажу та високої швидкості набуття трубою ізотермічності після її встановлення на ділянці вимірювання температури, що є властивістю випаровувальні-конденсаційних контурів. Технічна суть запропонованого зонду для контролю температурного режиму штабеля вугілля пояснюється кресленням. На кресленні зображено зонд для контролю температурного режиму штабеля вугілля в розрізі. Зонд включає в себе трубу 1, внутрішня порожнина якої 2 частково заповнена теплоносієм 3, що знаходиться у нижньому загостреному та ущільненому кінці 4 труби 1. На верхньому кінці 5 труби 1 встановлено пристрій для заповнення і герметизації 6. На цьому ж верхньому кінці 5 розміщено датчик температури 7. Вище штабеля вугілля 8 верхній кінець 5 труби 1 покрито теплоізоляційним матеріалом 9. Зонд для контролю температурного режиму штабеля вугілля працює наступним чином. Трубу 1 занурюють у вугілля 8 в місці проведення контролю на наперед задану глибину (як правило, це відстань 0,5 м від основи штабеля). Встановлюють датчик температури 7 на верхньому кінці 5 труби 1. Верхній кінець труби 5 труби 1 вище рівня вугілля 8 покривають теплоізоляційним матеріалом 9 (це може бути будь-який теплоізоляційний матеріал, що застосовується на енергетичному підприємстві, наприклад базальтовий картон, азбестовий шнур, скловата тощо). Далі проводять вимірювання та записують їх у журнал. Даний зонд може застосовуватися стаціонарно на найбільш небезпечному місці штабелю з точки зору самозаймання або у переносному режимі для вимірювання температури у різних місцях штабелю (штабелів). Замість датчика температури 7 на верхньому кінці 5 труби 1 може бути встановлено звуковий, світловий (або будь-який інший) сигналізатор про перевищення допустимої температури зберігання вугілля. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Зонд для контролю температурного режиму штабеля вугілля, що містить загострену і ущільнену на нижньому кінці сталеву трубу, внутрішня порожнина якої обмежена на верхньому кінці труби пробкою, датчик температури, який відрізняється тим, що частково заповнена теплоносієм внутрішня порожнина труби звільнена від повітря та герметизована, як пробку використано пристрій для заповнення і герметизації, а датчик температури встановлено зовні труби на її верхньому кінці, причому верхній кінець труби вище штабеля вугілля покрито теплоізоляційним матеріалом. 2 UA 73417 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3