RU2298478C2

RU2298478C2 - Method of measurement and regulation of the temperature of the combined glass-fiber pipes in the chamber of polymerization

Info

Publication number: RU2298478C2
Application number: RU2005112821/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Махнутин (RU); Александр Алексеевич Махнутин; Владимир Николаевич Мациборко (RU); Владимир Николаевич Мациборко; Александр Болеславович Минкевич (RU); Александр Болеславович Минкевич
Original assignee: Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Композит-нефть"
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2007-05-10

Abstract

FIELD: chemical industry; chemical engineering; methods of production of the glass-fiber material pipes in the chamber of polymerization.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to chemical industry, in particular, to chemical engineering and may be used at manufacture of the combined glass-fiber pipes, in particular, at their polymerization. The method of measurement and regulation of the temperature of the combined glass-fiber pipes in the chamber of polymerization includes installation of the temperature sensors of the heat streams reflected by the pipes and the surrounding heat field, heating of the rotatable pipes by the infrared lamps, registering the temperature readings from the temperature sensors and the voltage regulation of the infrared lamps power supply depending on the readings of the sensors and the pipe required temperature. The method provides, that the heat streams temperature sensors are mounted above the pipe and under the pipe, they take the sensors temperature readings and determine the pipe temperature by calculation in compliance with the ratio:

where T_p is the calculated temperature of the pipe, T_UP and T_L are the readings of the upper sensor (above the pipe) and the lower sensor (under the pipe) accordingly, K - the correction factor - the ratio of the real temperature to the calculated temperature for the heated up pipe and the given type and size of the pipes. After that they regulate the voltage of the infrared lamps power supply to change the temperature the pipe from the calculated temperature T_p up to the required temperature. The method ensures the temperature measurement and regulation accuracy of the combined glass-fiber pipes in the chamber of their polymerization.

EFFECT: the invention ensures the temperature measurement and regulation accuracy of the combined glass-fiber pipes in the chamber of their polymerization.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области термометрии.The invention relates to the field of thermometry.

Известен способ измерения и регулирования температуры изделий в отражательных инфракрасных печах (например, комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации), включающий установку датчиков температуры тепловых потоков, отражаемых трубами, нагрев вращаемых труб лампами инфракрасного излучения, снятие показателей температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков и требуемой температуры, который просматривается в источнике Д.Б.Зворыкин и др. «Отражательные печи инфракрасного нагрева», Москва, Машиностроение, 1985 г., стр.114-115.There is a method of measuring and controlling the temperature of products in reflective infrared furnaces (for example, combined fiberglass pipes in the polymerization chamber), including installing temperature sensors for heat fluxes reflected by pipes, heating the rotated pipes with infrared lamps, taking temperature readings from sensors and adjusting the supply voltage of infrared lamps radiation depending on the readings of the sensors and the required temperature, which is viewed in the source by DB Zvorykin and others. "Reflection Infrared heating furnaces ”, Moscow, Mechanical Engineering, 1985, pp. 114-115.

По своим признакам и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.According to its characteristics and the achieved result, this method is the closest to the claimed and adopted as a prototype.

Недостаток этого способа заключается в значительной погрешности измерения температуры нагреваемого объекта, что объясняется недостаточно точным учетом влияния нагревательной полости печи (камеры полимеризации) на фактическую температуру объекта нагрева (комбинированных стеклопластиковых труб).The disadvantage of this method is the significant error in measuring the temperature of the heated object, which is explained by insufficiently accurate consideration of the influence of the heating cavity of the furnace (polymerization chamber) on the actual temperature of the heating object (combined fiberglass pipes).

Задачей изобретения является повышение точности измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб.The objective of the invention is to improve the accuracy of measurement and temperature control of composite fiberglass pipes.

Эта задача решается усовершенствованием способа измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации, включающего установку датчиков температуры тепловых потоков, отражаемых трубами и окружающим тепловым полем, нагрев вращаемых труб лампами инфракрасного излучения, снятие показаний температуры с датчиков и регулирование напряжения питания ламп инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков и требуемой температуры трубы.This problem is solved by improving the method of measuring and controlling the temperature of combined fiberglass pipes in the polymerization chamber, including the installation of temperature sensors for heat fluxes reflected by the pipes and the surrounding heat field, heating the rotated pipes with infrared lamps, taking temperature readings from the sensors, and regulating the supply voltage of the infrared lamps in depending on the readings of the sensors and the required pipe temperature.

Усовершенствование заключается в том, что устанавливают датчики температуры тепловых потоков над трубой и под трубой, снимают с них показания и определяют температуру трубы расчетным путем в соответствии с соотношением:The improvement lies in the fact that they install temperature sensors of heat fluxes above the pipe and under the pipe, take readings from them and determine the temperature of the pipe by calculation in accordance with the ratio:

где Тр - расчетная температура трубы;where Tr is the estimated temperature of the pipe;

Тв, Тн - показания температуры верхнего (над трубой) и нижнего (под трубой) датчиков соответственно;Tv, Tn - temperature readings of the upper (above the pipe) and lower (below the pipe) sensors, respectively;

К - поправочный коэффициент - соотношение фактической температуры с расчетной для нагреваемой трубы и данного типоразмера труб,K - correction factor - the ratio of the actual temperature with the calculated for the heated pipe and this pipe size,

после чего регулируют напряжение питания ламп инфракрасного излучения для изменения температуры трубы Тр до требуемой.then regulate the supply voltage of infrared lamps to change the temperature of the pipe Tr to the desired.

В вариантах исполнения способа датчики температуры устанавливают на расположенных параллельно трубам оправках диаметром 50 мм и длиной 500 мм в наматываемые на оправки слои стеклопластика на расстоянии 1/3 его толщины от поверхностей последних;In embodiments of the method, temperature sensors are mounted on mandrels parallel to the tubes with a diameter of 50 mm and a length of 500 mm in fiberglass layers wound on the mandrels at a distance of 1/3 of its thickness from the surfaces of the latter;

при определении поправочного коэффициента К фактическую температуру для каждого типоразмера комбинированных труб замеряют в стыке внутреннего полимерного слоя и наружного стеклопластикового.when determining the correction coefficient K, the actual temperature for each size of the combined pipes is measured at the junction of the inner polymer layer and the outer fiberglass.

Установка датчиков температуры тепловых потоков над трубой и под трубой, снятие с них показаний и определение температуры трубы расчетным путем в соответствии с соотношением:Installation of temperature sensors for heat flows above the pipe and under the pipe, taking readings from them and determining the temperature of the pipe by calculation in accordance with the ratio:

(экспликацию смотри выше)(see explication above)

обеспечивается определение фактической температуры трубы бесконтактным способом с повышенной точностью.the actual temperature of the pipe is determined in a non-contact way with increased accuracy.

Последующая регулировка напряжения питания ламп инфракрасного излучения для изменения температуры трубы от расчетной температуры Тр до требуемой позволяет скорректировать процесс полимеризации трубы с повышенной точностью.Subsequent adjustment of the supply voltage of the infrared lamps to change the temperature of the pipe from the calculated temperature Tr to the required temperature allows you to adjust the polymerization process of the pipe with increased accuracy.

Установка датчиков температуры на расположенных параллельно трубам оправках диаметром 50 мм и длиной 500 мм в наматываемые на оправки слои стеклопластика на расстоянии 1/3 его толщины от поверхностей последних позволяет уменьшить рассогласование показаний температуры датчиками с фактической температурой трубы.The installation of temperature sensors on mandrels parallel to the pipes with a diameter of 50 mm and a length of 500 mm in layers of fiberglass wound on the mandrels at a distance of 1/3 of its thickness from the surfaces of the latter allows to reduce the mismatch of temperature readings by sensors with the actual temperature of the pipe.

Выполнение замера фактической температуры для каждого типоразмера комбинированных труб (при определении поправочного коэффициента К) в стыке внутреннего полимерного слоя и наружного стеклопластикового позволяет повысить точность замера фактической температуры стеклопластикового слоя комбинированной трубы.Measuring the actual temperature for each size of combined pipes (when determining the correction factor K) at the junction of the inner polymer layer and the outer fiberglass allows to increase the accuracy of measuring the actual temperature of the fiberglass layer of the combined pipe.

Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, где показано на:Below, with reference to the attached drawing, where shown in:

фиг.1 - схема к п.1 формулы изобретения;figure 1 is a diagram to claim 1 of the claims;

фиг.2 - схема к п.2 формулы изобретения,figure 2 is a diagram to claim 2 of the claims,

дается описание предлагаемого способа измерения и регулирования температуры комбинированных стеклопластиковых труб в камере полимеризации на примере одной трубы.A description is given of a proposed method for measuring and controlling the temperature of combined fiberglass pipes in a polymerization chamber using one pipe as an example.

При осуществлении способа в камеру полимеризации предварительно устанавливают на технологической оправке 1 комбинированные трубы 2, имеющие внутренний полимерный слой 3 и наружный стеклопластиковый 4.When implementing the method, combined pipes 2 are preliminarily installed in the polymerization chamber on the technological mandrel 1, having an inner polymer layer 3 and an outer fiberglass 4.

Способ включает в себя установку датчиков 5, 6 температуры тепловых потоков, отражаемых трубами и окружающим тепловым полем, нагрев вращаемых труб 2 лампами 7 инфракрасного излучения, снятие показателей температуры с датчиков 5, 6 и регулирование напряжения питания (на фиг. не показано) ламп 7 инфракрасного излучения в зависимости от показаний датчиков 5, 6 и требуемой температуры трубы 2.The method includes installing temperature sensors 5, 6 of heat fluxes reflected by the pipes and the surrounding heat field, heating the rotated pipes with 2 infrared lamps 7, taking temperature readings from sensors 5, 6 and adjusting the supply voltage (not shown) of the lamps 7 infrared radiation depending on the readings of the sensors 5, 6 and the required temperature of the pipe 2.

Способ характеризуется тем, что устанавливают датчики температуры тепловых потоков 5 над трубой 2 и 6 под трубой, снимают с них показания и определяют температуру трубы 2 расчетным путем в соответствии с соотношением:The method is characterized in that the temperature sensors of the heat flux 5 are installed above the pipe 2 and 6 under the pipe, take readings from them and determine the temperature of the pipe 2 by calculation in accordance with the ratio:

(экспликацию смотри выше),(see explication above)

(что обеспечивает определение фактической температуры трубы с повышенной точностью).(which provides the determination of the actual temperature of the pipe with increased accuracy).

После чего регулируют напряжение питания ламп 7 для изменения температуры трубы 2 от расчетной Тр до требуемой (что позволяет скорректировать процесс полимеризации трубы с повышенной точностью).Then regulate the supply voltage of the lamps 7 to change the temperature of the pipe 2 from the calculated Tr to the required (which allows you to adjust the process of polymerization of the pipe with increased accuracy).

В вариантах исполнения способа:In embodiments of the method:

датчики 5, 6 температуры устанавливают на расположенных параллельно трубам 1 оправках 8 диаметром 50 мм и длиной 500 мм в наматываемых на оправки слоях 9 стеклопластика на расстоянии 1/3 его толщины (3...5 мм) от поверхностей 10 последних (что уменьшает рассогласование показаний температуры датчиками с фактической температурой трубы).temperature sensors 5, 6 are installed on mandrels 8 parallel to the pipes 1, diameter 50 mm and length 500 mm in fiberglass layers 9 wound on the mandrel at a distance of 1/3 of its thickness (3 ... 5 mm) from the surfaces of the last 10 (which reduces the mismatch temperature readings by sensors with actual pipe temperature).

При определении поправочного коэффициента К фактическую температуру для каждого типоразмера комбинированных труб 2 замеряют в стыке внутреннего полимерного слоя 3 и наружного стеклопластикового 4 (чем достигается повышение точности замера фактической температуры стеклопластикового слоя комбинированной трубы).When determining the correction coefficient K, the actual temperature for each size of the combined pipes 2 is measured at the junction of the inner polymer layer 3 and the outer fiberglass 4 (thereby increasing the accuracy of measuring the actual temperature of the fiberglass layer of the combined pipe).

Способ по изобретению (благодаря учету влияния на температуру трубы теплового поля со стороны трубы, противоположной нагревательной лампе 7) характеризуется по сравнению с прототипом повышенной точностью измерения и регулирования температуры вращаемой комбинированной стеклопластиковой трубы в камере полимеризации.The method according to the invention (due to taking into account the influence of the thermal field on the pipe temperature from the pipe side opposite to the heating lamp 7) is characterized in comparison with the prototype with increased accuracy of measuring and controlling the temperature of the rotated combined fiberglass pipe in the polymerization chamber.

Claims

1. A method of measuring and controlling the temperature of combined fiberglass pipes in a polymerization chamber, including installing temperature sensors for heat fluxes reflected by the pipes and the surrounding heat field, heating the rotated pipes with infrared lamps, taking temperature readings from the sensors and adjusting the supply voltage of the infrared lamps, taking temperature readings with sensors and regulation of the supply voltage of infrared lamps depending on the readings of the sensors and the required eratury tube, characterized in that the set of heat flows over the pipe temperature sensors and under the pipe, are removed from their readings and determining by calculation the temperature of the pipe in accordance with the relation

,

where Tp is the design temperature of the pipe;

Tv, Tn - temperature readings of the upper (above the pipe) and lower (below the pipe) sensors, respectively;

K - correction factor - the ratio of the actual temperature with the calculated temperature for the heated pipe and this pipe size,

then regulate the supply voltage of the infrared lamps to change the temperature of the pipe from the calculated temperature Tp to the required one.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature sensors are mounted on parallel mandrel tubes with a diameter of 50 mm and a length of 500 mm in layers of fiberglass wound on the mandrel at a distance of 1/3 of its thickness from the surface of the latter.

3. The method according to claim 1, characterized in that when determining the correction coefficient K, the actual temperature for each size of the combined pipes is measured at the junction of the inner polymer layer and the outer fiberglass.