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热电偶在玻璃熔窑上的应用
点击次数:715 发布时间:2015-11-12

  热电偶是工业上zui常用的一种温度检测仪器。热电偶测温的基本原理是:将两种不同的导体或半导体A和B连接起来,构成一个闭合回路,焊接端称作热端(或工作端),与导线连接的一端称作冷端,当两端之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
热电偶在玻璃工业中得到广泛的应用,如用在玻璃熔窑熔化池的窑顶、熔化池的底部、流液洞的侧部、前脸墙、工作池的顶部、料道顶部、蓄热室的顶部、上部、中部、底部及烟囱等。典型的例子见图1。

由于玻璃熔窑的温度高(一般为1550~1620℃),粉尘化学腐蚀性强,有的还带电助熔等,正确地安装热电偶,特别是熔化池的热电偶,对延长热电偶的使用寿命是十分重要的。经验证明,热电偶过早损坏,其zui主要原因是由于不适宜的安装所致。笔者在工作中有以下体会。
1、熔窑顶部的热电偶安装
  顶部温度一般是作为熔窑温度自动控制的参数,因此窑顶的温度是zui重要的。有以下几点提请注意:
(1)此点热电偶插入的深度不能超过窑顶内表面的50mm(见图2),如热电偶插入过深,就会被火焰冲刷、料粉腐蚀,热电偶的使用寿命会大大缩短。插入热电偶的孔与热电偶的瓷管的空隙必须要用玻璃棉、纤维等填充物堵严,以防其被火焰冲击。
(2)该点的热电偶必须要有足够的长度,不能太短,使热电偶的接线盒太靠近窑顶表面,导致接线盒过热而损坏。热电偶距窑顶表面长度应为150~250mm(见图3)。如接线盒处的温度过高,其测量的温度将会产生较大的误差。

(3)该点的热电偶砖如采用的是盲孔,为了提高该处温度灵敏度,可将该测温砖多插入窑顶一些,使热电偶的测点与窑顶内壁面平齐(见图4)。
盲孔测温砖,其盲孔测温的修正值有以下经验:测出的温度一般比正常所测火焰温度低40~50℃,比如盲孔测出温度为1530℃,推算出其窑内的火焰温度为1570~1580℃。
同时盲孔热电偶瓷管的空隙,也必须要用玻璃棉、纤维等填充物堵严,以防砖有小裂纹,从而产生“烟囱效应",火焰窜出。
(4)窑顶的热电偶必须要使用三角架或者法兰盘支撑,它们必须要坚固、稳定、可靠、有效,不能有倾斜和高低不平现象。
(5)有现场经验证明,在建窑过程中,盲孔测温孔里经常发现有螺帽、螺丝、小砖块等,处理起来十分麻烦,特别在熔窑点火升温后更难处理,特提醒注意。
2、熔窑其它部位的热电偶安装
(1)在测流液洞的温度时,为了安全一般测其侧部温度,而且均是盲孔测温,其盲孔测温的修正值如上所述,该测点的温度值较为重要,能指导生产的过程(见图5)。

(2)熔窑底部的热电偶,特别在电助熔的池窑底测温:
①要注意其电干扰的问题,一般在安装时要注意其与钢结构的绝缘。
②它连接的补偿导线不能与其电力线排在一起,以免电干扰。
③在池窑底安装热电偶,需注意热电偶不能用螺丝固定死,应是可移动的,以免熔窑升温后,砖结构膨胀,将热电偶损坏(见图6)。
(3)在测蓄热室上部、中部、下部温度时,热电偶只能水平插入,此时要注意,因为没有一支热电偶经过数小时高温后,还能支撑其本身重量而不使其保护管套弯曲和破裂的,所以在插入时,要注意将热电偶搁在格子砖上,因此该热电偶必须要有足够的长度。
(4)供料道的测温。现代制瓶机机速越来越快,它向着高机速、多料滴、轻量化的方向发展。因此料道温度必须要有的控制以及良好的均化。有资料介绍:当料道温度变化±1℃,料温变化高达3%。因此测量、控制料道的温度是十分重要的。
在料道上一般均采用三点式热电偶,在料道的中部和左、右两侧均有三点式热电偶,共有9点,以正确、全面地反映料道内的温度情况(见图7)。
该热电偶是采用铂材料的外套或铂材料的涂层,以延长其使用寿命,同时可减少其对玻璃液的污染。
3、热电偶的正确使用
正确使用热电偶有几点提请注意:
(1)在接线时,要采用正确的补偿导线,如果不采用补偿导线或者错用补偿导线,那将会产生较大的误差。
(2)热电偶是易耗品,它的老化主要是由于铑从一根导线迁移到另一根,这取决于温度及其气氛,因此老化的影响是不能定量的,它的损坏存在着随机性与突然性。窑顶作
为温度控制点的热电偶一般半年要定期调换下来,以免工作中的烧坏、烧断,影响熔窑的正常工作。
(3)料道的热电偶精度要求高,一般3个月左右要校正一次,以提高热电偶的准确性。

(4)没有一个熔窑、料道的温度是完全一样的,比如料道上测温,一般的支架是不能定位的,水平方向如变动±15mm,垂直方向变动±10mm,其温度变化为±5℃。因此操作人员必须要根据出料情况与玻璃质量,定出各自熔窑以及各个料道的控制温度值。
(5)窑顶温度控制点的热电偶,一旦断线、断偶,其输入为0mV,控制仪输出为zui大值,此时要有限幅装置,对油的流量、天然气的流量以及电加热的功率要限其zui大的输出,以免产生超温、损坏熔窑或者是燃烧不完全等现象。

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