Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 13
Текст из файла (страница 13)
В уславият авиуумв, исатрвлеивя и восстановительная атмосфера, При применении термопары в агрессивных средах она должна быть защищена чехлом. Для температур ниже 1000'С достаточно металлического чехла, тогда как при несколько более высоких температ)рах можно использовать кварцевые чехлы; однако эти чехлы сами явля!отея коррозионноопасными для термопар нз благородных металлов. Чехлы из иодифицнрованного (перекристаллизованпого) оксида алюминия могут применяться вплоть до 1850 'С.
Прп более высоких температурах можно использовать окснд бериллпя. Калпбрование термочуэствительного элемента. Основными (первичнымн) реперными точками являются температура плавления льда (О'С), температура кипения воды (100,0'С), температура кипения серы (444,60'С) и температуры плавления серебра (960,5'С и золота (1063'С).
Вторичной реперной точкой служит температура плавления паллндия (1552'С), хотя е1о может быть и температура плавления никеля (1452'С). Платина пла~вится при 1769'С. Для дальнейшего расширения шкалы можно использовать температуры плавления некоторых других металлов (родий — 1960'С, иридий — 2443 'С и т. д.). Лохман 14711 использовал эталонный оптический микропнрометр для калнбровапия термопар из благородных металлов до 2200'С в высокотемпсратурной лабораторной печи.
Несколько позже Цик и Тонсхоф 19651 привели деталвное описание конструкции печи (до 2400'С) с вольфрамовыми стенками (рис. П-5). Были приняты специальные меры предосторожности для того, чтобы избежать эмиссионных коррекций; для этого термопару помещали внутри черного тела — молибденового цилиндра с покрытием из ВеО. Раднационные потери от термочувствительного элемента могут быть уменьшены различнымн путями. Термоаары р элитных размеров, Радиацианные потери тепла пропорциональны площади поверхности головки, обрааовапной спаем двух проволок.
В этом случае, чем меньше термопара, тем меньше потери тепла. Тогда, используя ряд термопар различных размеров и нанося на график за~висимость измеренной температуры от площади поверхности термопары, можно получить кривую (которая обычно имеет вид практически прямой линии) и экстраполировать ее до температуры, соответствующей нулевой площади Рис. П-б.
Высокотемпературиан калибрациоииая печь для термопар [965)1 1 — термаоере; 1 сельник1 э — верхний электрод; э — изоляция; э — нетренэтельный элемент: б — редиецианные щйты; 7 — оболочке с водяным охлаждение»;  — темоервттриый жав1 9 — черное тела: /Π— смотровой лхж; и — электродный зажим; 17 — нижний электрод. поверхности.
Эта величина представляет собой измеренную фактическую температуру газа 18611. Метод особенно пригоден для замкнутых систем или для тех случаев, когда отбор больших объемов газа, необходимых для отсасываюших и пневматических пирометров, в значительной степени влияет на температуру газа. Отсасыва1оп(ие нирометры. Другим способом определения фактической температуры газа является экра~нироваиие термочувствительного элемента от излучаюших стен; для этого элемент окружа1от так называемыми радиационными экранами и, газы при высокой скорости просасыва1от через термочувствительный элемент (обычно термопару), при этом увеличивается конвекцисаный перепое тепла к элемей1ту, Чэрсло требуемых экранов зависит от температуры газа, а выбор конструкционных материалов — как от химических свойств газов, так и от температуры.
Так, например, инконель (75 — 80б7э Х1, 15 — 20б~1 хрома, остальное — железо) может применяться при температурах до 1100— 1200'С при условии, что в газах присутствует лишь неэначителыюе количество оксида серы (1У), Для газов с высоким содержанием бб б — 1144 507 предпочтительнее использовать нержавеющу(о сталь с высоким содержанием хрома; она может применяться в этом же интервале температур. Для работы при более высоких температурах экраны изготовляют из огнеупорной керамики (муллнт, алунд).
Термопару обычно помещают в чехол для предотвращения ее окисления газамц. Все устройства — термопара, чехол и радиационные экраны — монтируется на конце пробоотборника из нержавеющсй стали, который должен охлаждаться водой, если измеряемая температура более 900'С. Типичный отсасывающнй пирометр представлен на рис. П-б, где показаны три типа радиационных экранов.
Газовый поток просасьгва(от через термопару с помощью эжсктора, расход определя(от с помощью измерительной диафрагмы. а 4взмм Рис. 11-6. Устройство отсасывающсго пиромстра (а) с виутреипим (б), орсбрсипым стальным (в) и радиапкоипым (г) жаропрочиыми экранами: 7 — экран термапары (тнп ет); 7 — термопара Р( — Р( — Рд;  — эамелкнвакнкаяся шпилька для креплення экрана; 4 — шланеп;  — мсталлнчсскня снльфон.  — отводы (б,эб мм) для воды( 7 — трубка не вовсе (3(.7 мм(;  — катушке с эапесным прнводом термопары; В, М держатели; Ю вЂ” метеллнческна экран тсрмопары; П вЂ” жаропрочныа экран; П вЂ” перекоп. тЛ5ЛИиЛ И-7 Зффектиеноето термопар.
экранированных радиационными экранами ив стали [4791 Чнсло раднвиноннык экранов тенпетатрра, 'с 9 ~ !с 400 600 800 1000 !200 1400 1600 98 88 71 54 39 28 20 98 93 8! 69 55 43 98 93 85 74 62 99 95 91 83 98 95 90 98 П р н н е ч а н н е. Прнннто, что экраны представляют собой абсолютно черное тело. Скоростьч м/с .. 3 6 15 30 60 90 !20 150 120 210 Коэффициент .. О, 1 0,28 0,40 0,52 0,69 0,82 0,83 1,00 1,07 1,04 'г[собходимо также учитывать эффект охлаждения, обусловленный отсосом газов к термопаре: 30 60 90 120 150 !80 210 240 Ок5 1,5 3,5 6.5 10 14 ГО 25 Скорость, м/с ас С.
Поскольку огнеупорные многослойные экраны очень хрупки, их конструкция видоизмвнена таи, чтобы они могли быть смонтированы в кожухе отсасываюшего пирометра (см. рнс. 11-5). Экспериментально было показано [54), что для отсасываюшего пирометра такого типа наилучшие результаты были получены тогда, когда термопару помешали на расстониии 55 мм от конца экранов. Если термопару передвинуть ближе к входу, возможно влияние излучения стенок через входное отверстие; если ее отодвинуть вглубь, оказывают влияние водоохлаж!даемые стенки.
'Точность измерения температуры с помощью отсасываюшего пирометра зависит от фактической температуры газа, температуры окружающей среды и скорости просасываиия газа через термопару. Если газ не проходит через термопару, показа~пня температуры содержат некоторую ошибху, при увеличении скорости газового потока ошибка снижается. Степень уменьшения ошибки называется эффективностью пнрометра. Эффективность отсасыва!ошего пирометра, работавшего при скорости потока 150 м/с, была найдена для температур до 1500 оС и числа акра~нов свыше !О [табл. И-1).
Эффективность пирометра при скоростях просасывания газа, отличающихся от 150 м/с, можно получить путем умножения действительного числа радиационных экранов на коэффициент, приведенный ниже: ТАБЛИЦА и-2 гдаееоперенос ооэдука (в кг((ч л1лн] Саптаста. и7е температура. 'С -! 21О ЭО 120 1ВО 240 270 0,245 О, 177 0„132 0,108 0 О!и 0,079 О, 069 0,062 0,141 0,059 0,044 0,036 0,030 0,026 0,023 0,020 0,163 0,118 0,089 0,072 0,060 0,052 0,046 0,04! 0,652 0,471 0,353 0,287 0.242 0 20'1 0,184 0,165 0,362 0,236 0,176 0,143 0,121 0,105 0,092 0,082 0,733 0,531 0,397 0,323 0,272 0,236 0,207 0,186 0,408 0,295 0,221 0,179 0,151 0.131 0,115 0,103 0,489 0,254 0,265 0,215 0,181 О, 157 0,1лб 0,124 0,571 0,413 0,309 0,251 0,212 0.183 0,162 0,144 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1= 4аТа— (11.2) х гдс тп — толи!ива трубки, мм; Х вЂ” тсияоировоиность трубки, кая/(мм с 'С); Т вЂ” температура, 'С; а — константа.
7АБЛИЦА Пчт Значения ( для раэличник ал(н 1479] м1н 1Π— а температура, 'с ш 100 20 1000 1200 1400 1600 0,2 0,3 0,5 0,7 1,1 1,8 2,6 0,6 0,9 173 8 0,2 0,3 0,4 68 Поскольку плотность газов прн высоких температурах ниже, чем при температуре окружа!ошей среды, а массоперенос измеряется после того, как газы охладились прн проходе через пробоотбориик с водяным охлаждением, то при измерении скорости газового потока с помощью измерительной диафрагмы необходимо ввести поправку на плотность, Значения массопереноса воздуха, приведенные в табл. И-2, позволяют оценить скорость газа у термопары с использованием данных, полученных па измерительной диафрагме, Металлические радиационные экраны в процессе эксплуатации быстро темнеют и ведут себя как абсолютно черное тело (коэффициент излучения равен 1), тогда как экраны из огнеупорной керамики светятся прн высокой температуре, и их коэффициент эмиссии меньше единицы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
