Ионизация в пламени и электрическое поле - Степанов К.М.
Скачать (прямая ссылка):
Самоконтроль в схеме при коротком замыкании электродов осуществляется следующим образом. При замыкании электродов на сопротивлении /?6 будет переменное напряжение, однако ток в цепи левой половины лампы проходить не будет, потому что обмотки IV и // трансформатора подключены так, что когда фаза напряжения на сетке Л положительна, к аноду приложен отрицательный потенциал. При этом потенциал сетки и ток, проходящий через Л, резко уменьшаются, реле срабатывает.»
Кузьминым, Немцовым и Беловым [45] предложена принципиальная схема теплового контроля нагревательной печи, использующая ионизацию пламени, которая
96 9 93
Рис. 161. Принципиальная схема теплового контроля нагревательной печи с применением ионных датчиков ЛПИ-56 [45]:
/ — сигнализатор падения давления газа: la — сигнальная лампа; 16 — клапан ог-сечки при падении давления: 1в — реле времени; 2 — струимый регулятор давления raja; 2а — двигатель: Я — дифмато-метр для измерения расхода холодного воздуха; За — измерительная диафрагма; 4 — струнный регулятор соотношения. 4а — регулирующий клапан; 5 _ дифма-иометр для измерения расхода газа; 6 — самопишущий гальванометр для измерения температуры воздуха; 6а — термопара; 7 — мембранный иапоромер для измерения давления воздуха; 8 — иапоромер для измерения давления газа; 9 — электронный потенциометр, регулирующий температуру печи; 9а — термопара;" 96 — изодромиый регулятор; 9в — регулирующий клапан; 9г — датчик ЛП11:5Г» для измерения энергии факела; 9д — регулятор энергии факела ЛПМ-56
264
может быть положена в основу непрерывного автоматического контроля и регулирования горения в промышленных печах и топках (рис. 161). С точки зрения обсуждаемого вопроса представляет интерес узел системы, использующий ионизацию пламени.
На печи установлены горелки двухпроводной системы, работающие на водяном "газе. В устье каждой из них помещен датчик измерения интегральной ионизации, импульс от которого поступает на прибор ЛПИ-56а, выполненный на базе электронного потенциометра. Прибор ЛПИ-56а снабжен регулирующим устройством, воздействующим на регулятор расхода газа; он автоматически записывает электрический импульс, пропорциональный уровню ионизации в пламени данной горелки.
Принцип работы прибора ЛПИ-56а состоит в автоматической электромеханической компенсации напряжения небаланса. Схема прибора показана на рис. 162. Чувствительные элементы (полукольцевые электроды) датчика включены на потенцнометрический вход, включающий сопротивления Ri, R2, R3 и Ri и источники постоянного напряжения Ел и Е„. Изменение уровня ионизации пламени создает на сопротивлении /?4 ту или иную разность потенциалов, которая может быть скомпенсирована перемещением движка на сопротивлении R2 с помощью ба-лансирного мотора. Для этого разность между падением напряжения на сопротивлении R4 и падением напряжения на Ri и части сопротивления /?2 преобразуется вибропреобразователем В в пропорциональную величину напряжения переменного тока, которое затем усиливается и подается на балансирный электродвигатель (короткозамкнутый асинхронный двигатель двухфазного тока).
Положение движка на сопротивлении R2 при строго стандартизированном токе, текущем по этому со- ————— противлению, определяет ток проводимости между электродами датчика.
Данная схема была осуществлена Кузьминым на базе автоматического электронного потенциометра типа ЭПД и ЭПП-09.
Автоматические системы контроля горения, основанные на ионизации пламени, получают развитие и за рубежом [231. 235, 248].
Рис. ного
162. Схема контроля ион-состояния пламени с по-
мощью потенциометра [45]:
/ — источники сетевого питания. 2 — вибропреобразователь: 3 — усилитель напряжения; 4 — усилитель мощности. 5 — балансирным двигатель
26S
2. Интенсификация теплообмена электрическим полем в газах н жидкостях
Для интенсификации конвективного теплообмена в газах и жидкостях обычно прибегают либо к увеличению тепловоспринимающей поверхности установкой на ней ребер или игл, либо стремятся к увеличению коэффициента теплоотдачи, воздействуя на параметры гидродинамического потока. В последнем случае интенсификация конвективного теплообмена может быть достигнута повышением скорости потока, его турбулнзацией или разрушением пограничного слоя, достигаемым, например, наложением на поток или поверхность нагрева дополнительных колебаний в определенном диапазоне частот.
Как показали исследования, результаты которых будут приведены ниже, существует еще один способ интенсификации теплообмена, основанный на применении электрических полей. Механизм данного явления в целом еще до конца не выяснен, так как при наложении электрического поля могут возникать разнообразнейшие процессы: поляризация, ионизация, перенос массы и т. д., которые в свою очередь зависят от свойств и изотропности среды, параметров электрического поля, характера скоростного и температурного полей.
Если рассматривать диэлектрики с точки зрения их электрических свойств и геометрической структуры молекул газа или жидкости, то различают молекулы, дипольные моменты которых равны нулю, и молекулы с дипольным моментом, равным некоторому конечному значению.
