Система автоматического регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ТОПЛИВА В ГОРЕЛОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ БАРБОТАЖНОГО ТИПА с барботажной решеткой и линиями подачи топлива и воздуха, содержащая регулятор уровня, подключенный к регулирующему органу на линии подачи топлива, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности регулирования, она снабжена датчиком перепада давления на барботажной решетке, датчиком перепада давления на сужающем устройстве, дополнительно установленным на линии подачи воздуха, и дифференциатором, причем выходы датчиков перепада давления на барботажной рещетке и на сужающем устройстве подключены к первому и второму входам регулятора уровня в противофазе, а к трётье.му входу подключен выход дифференциатора , вход которого подключен к выходу датчика перепада давления на сужаffi ющем устройстве. (Л сх 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Э(5и F 23 N 1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ :, ю с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3496293/24-06 (22) 04. 10.82. (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) Б. А. Баллод и Ю. С. Тверской (71) Ивановский ордена «Знак Почета» энергетический институт им. В. И. Ленина (53) 621.182.261 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 194216, кл. F 23 D 5/02, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 666382, кл. F 23 D 5/02, 1976.

3. Тверской Ю. С. Измерение уровня жидкого топлива в горелках барботажного типа.

«Промышленная энергетика», 1978, № 8, с. 42. (54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ТОПЛИВА

В ГОРЕЛОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ БАРБО„„SU„„1071878 А

ТА%НОГО ТИПА с барботажной решеткой и линиями подачи топлива и воздуха, содержащая регулятор уровня, подключенный к регулирующему органу на линии подачи топлива, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, она снабжена датчиком перепада давления на барботажной решетке, датчиком перепада давления на сужающем устройстве, дополнительно установленным на линии подачи воздуха, и дифференциатором, причем выходы датчиков перепада давления на барботажной решетке и на сужающем устройстае подключены к первому и второму входам регулятора уровня в противофазе, а к третьему входу подключен выход дифференциатора, вход которого подключен к выходу датчика перепада давления на сужающем устройстве.

1071878

40

Изобретение относится к технике автоматического регулирования процесса горения в горелочных устройствах барботажного типа и может найти применение при автоматизации установки для огневого обезвреживания горючих жидких отходов промышленных предприятий, а также теплоэнергетических установок.

Известно горелочное устройство барботажного типа, снабженное уравнительным сосудом с переливной трубой для регулирования уровня топлива в ванне барботажа.

При повышении уровня сверх заданного часть топлива сливается из уравнительного сосуда по переливной трубе в специальную емкость, откуда затем откачивается насосом (1).

Однако для такого устройства регулирования уровня характерны громоздкость системы тonливоподачи и недостаточная точность регулирования уровня в горелке.

Известны также барботажные горелки, в которых для обеспечения контроля уровня топлива обечайка электрически изолирована от корпуса и подключена к емкостному уровнемеру (2).

Недостатком данного устройства является невозможность контроля уровня в горелке при сжигании горючих отходов с переменной влажностью, так как влажность оказывает существенное влияние на показания емкостного датчика.

Наиболее близкой к изобретению является система автоматического регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа с барботажной решеткой и линиями подачи топлива и воздуха, содержащая регулятор уровня, подключенный к регулирующему органу на линии подачи топлива. Устройство содержит также компрессор, постоянно прокачивающий воздух через слой топлива с помощью специального пьезометричеекого сопла, опущенного в нижнюю часть ванны барботажа. Давление воздуха перед соплом, соответствуюгцее гидростатическому давлению столба контролируемой жидкости, измеряется датчиком типа ДТ 2, сигнал от которого подается на вход регулятора уровня (3).

Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования, особенно в периоды останова и пуска горелки.

Целью изобретения является повышение точности регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа.

Г1оставленная цель достигается тем, что система автоматического регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа с барботажной решеткой и линиями подачи топлива и воздуха, содержащая регулятор уровня, подключенный к регулирующему органу на линии подачи топлива, дополнительно содержит датчик перепада давления на барботажной решетке. датчик перепада давления на сужающем устройстве, дополнительно установленным на линии подачи воздуха, и дифференциатор, причем выходы датчиков перепада давления на барботажной решетке и на сужающем устройстве подключены к первому и второму входам регулятора уровня в противофазе, а к третьему входу подключен выход дифференциатора, вход которого подключен к выходу датчика перепада давления на сужающем устройстве.

На чертеже представлена принципиаль10 ная схема системы автоматического регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа.

К первому входу регулятора 1 уровня топлива подключен датчик 2 перепада давлений на барботажной решетке, одна из импульсных линий которого соединена с коробом 3 первичного воздуха под барботажной решеткой 4, а вторая — с надслоевым пространством 5 горелки.

Ко второму входу регулятора 1 подключен датчик б перепада давлений на сужающем устройстве 7, установленном на линии 8 подачи первичного воздуха в горелку.

К третьему входу регулятора 1 датчик 6 подключен посредством дифференциатора 9.

Выход регулятора 1 соединен с регулиру25 ющим органом 10, установленным на линии

11 подачи топлива в горелку.

Система автоматического регулирования работает следуюшим образом.

При подаче первичного воздуха в короб 3 перепад давлений на горелке и Р„составля30 ет

0 - = Рр+ в Рсл 6 где P» — перепад давлений на барботажной решетке; аРЯ вЂ” гидростатическое давление слоя топлива (весовой уровень) над решеткой; йР— перепад давлений, необходимый для преодоления поверхностного натяжения, которым ввиду малости можно пренебречь.

Перепад давлений на решетке 6Р» равен

Р» =,.», & .ЯЬ где Q — расход воздуха; рр — плотность воздуха;

Кр коэффициент расхода барботажной решетки;

Fð — площадь отверсти и решетки.

Гидростатическое давление слоя топлива ь Рсд пропорционально его уровню и Pcl где Я, — плотность топлива;

Н вЂ” уровень топлива.

Перепад давлений на сужаюшем устройстве и Р > равен су где о,> — коэффициент расхода сужающего устройства;

FcY площадь отверстия сужаюшего устройства.

1071878

Составитель И. Аксенов

Редактор П. Коссей Техред И. Вереc Корректор Л. Дзятко

Заказ 11574/33 Тираж 536 Ilniïèñíoå

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, )K — 35, Рау шская наб.. д. 4i5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Поскольку коэффициент расхода и площадь отверстия сужающего устройства выбираются равными коэффициенту расхода и площади отверстия барботажной решетки, перепады на них равны

1 Р, «nPPp .

Гаким образом, на регулятор уровня .поступает сигнал У, равный

y=hPp+f H-вРсу = К Н, где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Полученный таким образом сигнал сравнивается с заданным и регулятор 1, воздействуя на регулирующий орган 10, изменяет подачу топлива в горелку, реализуя принцип регулирования по отклонению параметра от заданного значения.

Кроме того, система реализует принцип регулирования по компенсации основного возмущающего воздействия, которым является изменение расхода первичного воздуха в горелку. При изменении расхода воздуха производительность горелки резко изменяется, что может приводить к изменению уровня топлива в ней.

Сигнал от датчика 6, преобразованный дифференциатором 9 в -.корость изменения расхода воздуха, поступает на третий вход регулятора 1, и регулятор воздействует на регулирующий орган 1О, компенсируя возмущение и предотвращая отклонение уровня от заданного значения.

Для обеспечения компенсации возмущения по расходу первичного воздуха настройки дифференциатора 9, его коэффициент усиления Кд и постоянные времени дифференцирования Ò должен быть соответственно

К = „„; тд=ти, где  — производительность горелки;

Кр — коэффициент усиления регулятора уровня;

T„ постоянная времени интегрирования регулятора уровня.

Барботажные решетки горелочного устройства в меньшей степени, чем пьезометрическая трубка, подвержены тепловому воздействию и засорению.

Следовательно, предложенное устройство обладает большей надежностью, в то время как точность регулирования уровня топлива также выше ввиду использования принципа компенсации возмущения.