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熱電偶是工業(yè)上zui常用的一種溫度檢測儀器。熱電偶測溫的基本原理是:將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B連接起來,構(gòu)成一個閉合回路,焊接端稱作熱端(或工作端),與導(dǎo)線連接的一端稱作冷端,當兩端之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。
熱電偶在玻璃工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,如用在玻璃熔窯熔化池的窯頂、熔化池的底部、流液洞的側(cè)部、前臉墻、工作池的頂部、料道頂部、蓄熱室的頂部、上部、中部、底部及煙囪等。典型的例子見圖1。
由于玻璃熔窯的溫度高(一般為1550~1620℃),粉塵化學(xué)腐蝕性強,有的還帶電助熔等,正確地安裝熱電偶,特別是熔化池的熱電偶,對延長熱電偶的使用壽命是十分重要的。經(jīng)驗證明,熱電偶過早損壞,其zui主要原因是由于不適宜的安裝所致。筆者在工作中有以下體會。
1、熔窯頂部的熱電偶安裝
頂部溫度一般是作為熔窯溫度自動控制的參數(shù),因此窯頂?shù)臏囟仁莦ui重要的。有以下幾點提請注意:
(1)此點熱電偶插入的深度不能超過窯頂內(nèi)表面的50mm(見圖2),如熱電偶插入過深,就會被火焰沖刷、料粉腐蝕,熱電偶的使用壽命會大大縮短。插入熱電偶的孔與熱電偶的瓷管的空隙必須要用玻璃棉、纖維等填充物堵嚴,以防其被火焰沖擊。
(2)該點的熱電偶必須要有足夠的長度,不能太短,使熱電偶的接線盒太靠近窯頂表面,導(dǎo)致接線盒過熱而損壞。熱電偶距窯頂表面長度應(yīng)為150~250mm(見圖3)。如接線盒處的溫度過高,其測量的溫度將會產(chǎn)生較大的誤差。
(3)該點的熱電偶磚如采用的是盲孔,為了提高該處溫度靈敏度,可將該測溫磚多插入窯頂一些,使熱電偶的測點與窯頂內(nèi)壁面平齊(見圖4)。
盲孔測溫磚,其盲孔測溫的修正值有以下經(jīng)驗:測出的溫度一般比正常所測火焰溫度低40~50℃,比如盲孔測出溫度為1530℃,推算出其窯內(nèi)的火焰溫度為1570~1580℃。
同時盲孔熱電偶瓷管的空隙,也必須要用玻璃棉、纖維等填充物堵嚴,以防磚有小裂紋,從而產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)",火焰竄出。
(4)窯頂?shù)臒犭娕急仨氁褂萌羌芑蛘叻ㄌm盤支撐,它們必須要堅固、穩(wěn)定、可靠、有效,不能有傾斜和高低不平現(xiàn)象。
(5)有現(xiàn)場經(jīng)驗證明,在建窯過程中,盲孔測溫孔里經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有螺帽、螺絲、小磚塊等,處理起來十分麻煩,特別在熔窯點火升溫后更難處理,特提醒注意。
2、熔窯其它部位的熱電偶安裝
(1)在測流液洞的溫度時,為了安全一般測其側(cè)部溫度,而且均是盲孔測溫,其盲孔測溫的修正值如上所述,該測點的溫度值較為重要,能指導(dǎo)生產(chǎn)的過程(見圖5)。
(2)熔窯底部的熱電偶,特別在電助熔的池窯底測溫:
①要注意其電干擾的問題,一般在安裝時要注意其與鋼結(jié)構(gòu)的絕緣。
②它連接的補償導(dǎo)線不能與其電力線排在一起,以免電干擾。
③在池窯底安裝熱電偶,需注意熱電偶不能用螺絲固定死,應(yīng)是可移動的,以免熔窯升溫后,磚結(jié)構(gòu)膨脹,將熱電偶損壞(見圖6)。
(3)在測蓄熱室上部、中部、下部溫度時,熱電偶只能水平插入,此時要注意,因為沒有一支熱電偶經(jīng)過數(shù)小時高溫后,還能支撐其本身重量而不使其保護管套彎曲和破裂的,所以在插入時,要注意將熱電偶擱在格子磚上,因此該熱電偶必須要有足夠的長度。
(4)供料道的測溫?,F(xiàn)代制瓶機機速越來越快,它向著高機速、多料滴、輕量化的方向發(fā)展。因此料道溫度必須要有的控制以及良好的均化。有資料介紹:當料道溫度變化±1℃,料溫變化高達3%。因此測量、控制料道的溫度是十分重要的。
在料道上一般均采用三點式熱電偶,在料道的中部和左、右兩側(cè)均有三點式熱電偶,共有9點,以正確、全面地反映料道內(nèi)的溫度情況(見圖7)。
該熱電偶是采用鉑材料的外套或鉑材料的涂層,以延長其使用壽命,同時可減少其對玻璃液的污染。
3、熱電偶的正確使用
正確使用熱電偶有幾點提請注意:
(1)在接線時,要采用正確的補償導(dǎo)線,如果不采用補償導(dǎo)線或者錯用補償導(dǎo)線,那將會產(chǎn)生較大的誤差。
(2)熱電偶是易耗品,它的老化主要是由于銠從一根導(dǎo)線遷移到另一根,這取決于溫度及其氣氛,因此老化的影響是不能定量的,它的損壞存在著隨機性與突然性。窯頂作
為溫度控制點的熱電偶一般半年要定期調(diào)換下來,以免工作中的燒壞、燒斷,影響熔窯的正常工作。
(3)料道的熱電偶精度要求高,一般3個月左右要校正一次,以提高熱電偶的準確性。
(4)沒有一個熔窯、料道的溫度是*一樣的,比如料道上測溫,一般的支架是不能定位的,水平方向如變動±15mm,垂直方向變動±10mm,其溫度變化為±5℃。因此操作人員必須要根據(jù)出料情況與玻璃質(zhì)量,定出各自熔窯以及各個料道的控制溫度值。
(5)窯頂溫度控制點的熱電偶,一旦斷線、斷偶,其輸入為0mV,控制儀輸出為zui大值,此時要有限幅裝置,對油的流量、天然氣的流量以及電加熱的功率要限其zui大的輸出,以免產(chǎn)生超溫、損壞熔窯或者是燃燒不*等現(xiàn)象。
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