Как измерить температуру в длинной печи?

[mtit]

Контрольные термопары ззасунуть через торцы. Подробности - ночью. ТХА. Кремнийорганическая нитчатая изоляция.

[ShatUrvu]

Вдоль печи (внутри) натянуть трос. В качестве промежуточных креплений можно использовать струбцины, дабы конструкцию не повредить. При 800 по цельсию сталь сохранит механическую прочность на разрыв. С троса свесить термопары. Ну и система натяжения, на талрепах, не повредит.

[senimal]

Печи длиной около 100 метров.
Сыпучий продукт в металлических коробах 80*80*30 см едет по роликам и запекается сначала в одной печи около 8 часов при температуре 400-800 градусов, затем около суток едет в другой печи от 600 градусов до остывания в самом конце.

Сверху печей установлены термопары платиновые, на расстоянии пол метра до продукта расположены их концы (на фото они скрыты сверху щитами). У технологов есть подозрения, что температура, воздействующая на продукт, сильно отличается от температуры, измеряемой термопарами. И поставили задачу. Как измерить температуру продукта? Ну или хотя бы непосредственно рядом с продуктом? Точности измерения стандартной платиновой термопары вполне хватает.

Начнем с того, что постановка задачи некорректная.
1.Не указано, что за печи. С каким обогревом? Конвекционные?
Если конвекционные, то градиент температур должен быть минимальным.
2.Какая градуировка термопар? ПП, ПР? Для измерения Ваших температур платиновые термопары не нужны. Это "стрельба из пушки по воробьям".

Обычное для Вашего случая решение, (если Вы КИПовец) когда,
как Вы говорите:
"У технологов есть подозрения, что температура, воздействующая на продукт, сильно отличается от температуры, измеряемой термопарами."
это:
1.Рядом со штатными термопарами должны быть предусмотрены отверстия для контрольных (эталонных) термопар. Это обычно термопары без кожуха с малой инерционностью.
2.Опускаете контрольную термопару на нужную глубину и измеряете температуру. Вуа-ля!
3.Если нет отверстий для контрольных термопар, то, на худой конец, вытаскиваете штатную термопару и вставляете контрольную. Если процесс стационарный и во времени поле температур не меняется, то измерения тоже будут корректными.
4.Температура же внутри продукта - это уже не дело КИПовца, а дело ученых. Должна быть математическая модель, описывающая поведение поля температур внутри продукта в течение технологического процесса.
5.Из моего опыта, когда у технологов что-то не так с обжигом или отжигом в конвекционных печах - пусть ищут проблемы с конвекцией или с прогарами внутренней оболочки печи - это обычно приводит к нарушению правильности распределения температур (к большому градиенту), что влечет нарушение технологического процесса.

И последнее. Если не секрет, что же за продукт у Вас там готовится?
На органику не похоже, на неорганику (например керамику) - тоже. Что-то температуры какие то странные.

[dimmich]

1. Чем подогреваются печи? Электричеством? Газом? Чем?

Газовые горелки с электронным управлением.

2. Температура в печи регулируется, или просто контролируется? Имеется в виду регулировка в каждой зоне, где установлена термопара.

Регулируется газовыми горелками.

3. Какое расстояние между соседними термопарами?

Термопары примерно через 1.5-2 метра установлены. Горелки через разное расстояние по длине печи: то через 1.5-2 метра, то через 5, в зависимости от зоны печи.

4. Перемешивается ли воздух принудительно внутри печи, или это дело пущено на самотек?

Сверху на уровне термопар еще и вентиляторы стоят. Перемешивают. Но несмотря на это у технологов есть подозрения по поводу неравномерности распределения температуры внутри печи по высоте.

5. Какова температура внешней поверхности печи, когда внутри 800 градусов?

Не нашел таких данных. Завод наш на стадии пуско-наладки, пока лишь пару раз печи пускали. Ну вот когда с холодного состояния они была запущены и поработали сутки, я потрогал поверхность - около 40 градусов. 800 это максимальная температура лишь на одном участке одной печи. По длине печей температура меняется как я написал в первом сообщении.

6. Предусмотрены ли остановки печи на проведение ревизии?

Думаю если только в аварийных ситуациях. А так планируют завод пустить на полную мощность, работа в сменах, постоянно гонять оборудование. О плановых остановках я не слышал.

...свидетельствует о том, что Вы допускаете наличие большого градиента температур по высоте печи

Это я к тому, что эксперимент с длинной термопарой не даст нужного результата, и может не улучшить, а даже ухудшить качество продукции. Потому что Вы получите хаотичную картину температурного поля, на основании этого вычислите и введете поправки. А они окажутся ложными. И еще больше исказят показания термопар.

Жаль если так... А вы компетентно говорите, есть опыт? Или это ваши рассуждения? Вообще-то я не специалист в таких технологиях, и нет опыта. О градиенте по высоте подозревают наши технологи, и хотят проверить его наличие. А вчера заявили что у них есть еще подозрения насчет стабильности поддержания температуры в каждой отдельно взятой нижней точке (возле продукта), и они хотят проверить печи и на этот параметр. И в связи с этим не пожелали склониться к моему совету (совету форумчан) по поводу протащить регистратор, склоняются к закупке штук 5 длинных термопар, и переставлять их из одной точки в другую. Сверлить печи не будут (они на гарантии), хотят подсовывать штыри термопар через теплоизоляцию, набитую вокруг вращающихся валов, по которым едет продукт. Планируют таким образом и проконтролировать разницу с верхними термопарами, и стабильность поддержания температуры в каждой конкретной точке. Как считаете, что они таким образом намеряют, и каковы будут результаты таких измерений?

Конечно, самый эффективный способ - это принудительное перемешивание воздуха внутри печи.

Оно есть. Но почему-то конструкция всё равно вызвала сомнения у технологов. Возможно это произошло в процессе импытаний печей.

Нужно использовать для охлаждения стенок внутренних контейнера с измерительной электроникой (который закреплен на коробке с продуктом) элементы пельте, которые одновременно будут являться источником -генератором электрического тока для измерительной электроники

Ну так пельтье же тоже надо чем-то питать, и нехилые такие токи! Не ложить же в короб акумулятор автомобильный ))) Вдруг чего случится, вытечет кислота кипящая на дорогущие валы печи.

Контрольные термопары ззасунуть через торцы.

Ага, вот так и хотят поступить технологи. Закупить длинные термопары и так их пихать.

Какая градуировка термопар? ПП, ПР? Для измерения Ваших температур платиновые термопары не нужны. Это "стрельба из пушки по воробьям".

Не поверите! Я не знаю что за термопары. Идет пуско-наладка, и оборудование еще не сдано в эксплуатацию, и не передана документация. На самих термопаарах надписи отсутствуют напрочь! Лишь по словам технологов знаю - применили платиновые.

Рядом со штатными термопарами должны быть предусмотрены отверстия для контрольных (эталонных) термопар.

Нету. И отверстия делать не дадут. Спрашивал.

Если нет отверстий для контрольных термопар, то, на худой конец, вытаскиваете штатную термопару и вставляете контрольную. Если процесс стационарный и во времени поле температур не меняется, то измерения тоже будут корректными.

Вот это дельное предложение. Как вариант будет предложено технологам. Хотя я пока еще не знаю алгоритм регулирования печей (документации пока минимум). Как он себя поведет, если я вытащу или отключу термопару?... Наверное ближайшая горелка на всю мощность включится, или в аварию уйдет. В любом случае - температура в этой зоне резко изменится, что не вяжется с установкой другой длинной термопары и сравнением температур.

Из моего опыта, когда у технологов что-то не так с обжигом или отжигом в конвекционных печах - пусть ищут проблемы с конвекцией или с прогарами внутренней оболочки печи - это обычно приводит к нарушению правильности распределения температур (к большому градиенту), что влечет нарушение технологического процесса.

За опыт спасибо, намотаю на ус. Но печи пока абсолютно новые, юзали всего 2 раза, около 2 суток.

И последнее. Если не секрет, что же за продукт у Вас там готовится? На органику не похоже, на неорганику (например керамику) - тоже. Что-то температуры какие то странные.

Вообще-то я подписывал документы о неразглашении. Но минимум думаю поведать можно. Это производство пеностекла. Теплоизоляционный материал. Больше меня не раскручивайте на подробности по продукту )))

[ultra]

Рядом со штатными термопарами должны быть предусмотрены отверстия для контрольных (эталонных) термопар.
Если нет отверстий для контрольных термопар, то, на худой конец, вытаскиваете штатную термопару и вставляете контрольную.

+1.
А если всё-же хочется провести обсуждаемый выше эксперимент, то, IMHO, термокожух - не лучший вариант: помимо поддержания сносной температуры внутри он должен ещё обладать крайне низкой теплопроводностью и теплоёмкостью внешней оболочки, иначе он сам может внести искажения в измерения (являясь крайне холодным телом в окружающем пространстве)...
А если такой вариант?

Возможно, перед работой имеет смысл вместо термопары поставить перемычку, чтобы снять характеристику изменения сопротивления тросов для учёта её в дальнейшем...
Ай, второпях связь между шкивами не правильно нарисовал... ну, смысл понятен

[Boba_spb]

Еще в посту #7 я уже сказал, что это вопрос технологов, исходя из некоторого опыта. Например, все ночь термобарокамера продувается -36 градусов,а изделие только к утру ВСЕ промерзает до этой температуры. Причем минимальное время определяли экспериментально, обвещивая где возможно, датчиками.

А из теплоизоляторов самое лучшее - это плитка от "Бурана". Плитку кладешь на газовую плиту, в темноте центр становится красноватым, а ты берешь за ее за край, а он холодный. (Плитка где то 250х250х20 такой верх обклеен, низ гораздо толстой ).

[VladimirIvan]

Но печи пока абсолютно новые, юзали всего 2 раза, около 2 суток.

Может быть у печей выход на рабочий режим неделя?

[messoft]

В радиосвязи, для частотной стабильности используются разные технологии компенсации ухода частоты. Что если собрать простейший передатчик в котором один из элементов контура будет влиять на изменение частоты генерации. Все это устройство пропустить через печь. В момент движения измерять частоту генерации.

[Boba_spb]

Интересно, а когда закончится пусконаладка. Как будут проверяться параметры печи. Должна же существовать методика премо - сдаточных испытаний. Может там термометки прокатят через печку и покажут что все равномерно и соответствует ТУ.

[Федя-Инженер]

Странненькая тема. Это все делается на стадии проектирования компетентными специалистами. Здесь попахивает дилетантизмом. "Технологи сомневаются" - это что? А где авторский надзор? А кто автор?
Был у нас ВНИИТМАШ. И работал с Владимирским тракторным заводом. И печей ХТО понаделал и понавнедрял еще ту тучу (много, значит).
Мой совет - работайте с авторами. А то похоже на студенческую работу.
Кстати, а состав печной атмосферы контролируется? Горелки открытые? или радиационные? хотя все это для измерения (как в теме) особого значения не имеет. Его (измерение) что, надо произвести однажды? и почему нельзя понаделать дырок, где хошь? А печь закрытая? герметичная? с избыточным давлением? с шлюзами? или с газовой завесой? А то и впрямь - многослойный термоизолированный контейнер с водяной тихоиспаряющейся рубашкой и регистратором... Только строить долго для одного раза(?) Проще по имеющимся дыркам пройтись. Ну, про это уже писали...