Устройство для измерения оптической плотности дымовых газов в газоходе

 

Изобретение относится к энергетике и позволяет повысить точность и надежность измерений оптической плотности газов. Для этого на излучателе 1 света и фотопреобразователе 2 установлены кольцевые электроды 16 и 18, кольцевые электроды 17 и 19 расположены между излучателем 1 и фотопреобразователем 2 и отверстиями 5 в стенках газохода 3. На электроды 16, 17 и 18, 19 от источника 6 через коммутатор 7 подают разнополярные импульсы высокого напряжения, что позволяет очистить оптические поверхности излучателя 1 и фотопреобразователя 2 от налипших твердых частиц. Измерение оптической плотности производят в промежутках между импульсами высокого напряжения, что обеспечивается подачей импульсов постоянного тока на входы схем И 10 и 11. Через схему И 10 источник питания 8 соединен с модулятором 12 излучателя, а через схему И 11 источник 9 связан с цепями питания фильтра 13 и усилителя 14, через которые фотопреобразователь 2 соединен с показывающим прибором 15. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 F 23 N 5/08

1

T)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

° °

° ф ю

° °

° ° °

° ° °

° ° ° е °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4345302/24-06 (22) 21. 12. 87 (46) 23.08.89. Бюл. У. 31 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им,Г,M.Êðæèæàíîâñêoão (72) В.В.Ермаков, А.М.Еременко, В.А.Попов, В.Н.Михайлов, И,В.Костроменков и Г.Н.Ахобадзе (53) 621.182-26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 669152, кл. F 23 N 5/08, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ДКИОВЬБ ГАЗОВ В

ГАЗОХОДЕ (57) Изобретение относится к энергетике и позволяет повысить точность и надежность измерений оптической плотности газов. Для этого на излучателе 1 света и фотопреобразователе 2 установлены кольцевые электро1

„„SU„„1502908 А 1

2 ды 16 и 18, кольцевые электроды 17 и 19 расположены между излучателем

1 и фотопреобразователем 2 и отверстиями 5 в стенках газохода 3. На электроды 16, 17 и 18, 19 от источника 6 через коммутатор 7 подают разнополярные импульсы высокого напряжения, что позволяет очистить оптические поверхности излучателя 1 и фотопреобразователя 2 от налипших твердых частиц. Измерение оптической плотности производят в промежутках между импульсами высокого напряжения, чт0 обеспечивается подачей импульсов постоянного тока на входы схем И 10 и 11. Через схему И 10 источник питания 8 соединен с модулятором 12 излучателя, а через схему И 11 источник 9 связан с цепями питания фильтра 13 и усилителя 14, через которые фотопреобразователь 2 соединен с показывающим прибором 15. 3 ил, 1502908

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в энергетической, машиностроительной и других отраслях про- g мышленности.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений.

На фиг. 1 изображено устройство 1О для измерения оптической плотности дымовых газов в газоходе; на фиг,2 узел крепления пары электродов на фотоприемнике или излучателе света; на фиг. 3 — временные диаграммы срабатывания элементов устройства.

Устройство содержит излучатель 1 света и фотопреобразователь 2, установленные на противоположных стенках газохода 3 и торцах стаканов 4, совмещенных с отверстиями 5 в стенках газоходов, источник 6 высокого напряжения, коммутатор 7, два источника

8 и 9 питания, две схемы И 10 и 11, 25 модулятор 12, фильтр 13, усилитель

14, показывающий прибор 15 и две пары кольцевых электродов 16-19.

Устройство работает следующим образом.

От источника 6 подается постоянноез0 напряжение 6-8 кВ на коммутатор 7, который осуществляет подачу этого напряжения на две пары электродов

16, 17 и 18, 19. Электроды 17 и 19 установлены концентрично между чувст-35 вительным элементом фотоприемника и стенкой газохода (электрод 19) и излучателем света и стенкой газохода (электрод 17). Электроды 16 и 18 установлены концентрично на чувстви- 40 тельном элементе фотопреобразователя (электрод 18) и излучателе света (электрод 16) таким образом, чтобы их поверхность контактировала с оптической поверхностью фотоприемника и 45 излучателя света. За счет этого при подаче высокого напряжения на электрод (например, положительного потенциала) на внешней оптической поверхности, например, излучателя света скапливаются заряды отрицательного потенциала. Частицы, находящиеся в полости около этой поверхности, имеющие отрицательный потенциал, отталкиваются от поверхности, что исключает их налипание на нее, т.е. адгезия практически равна нулю. Зарядка частиц в полости около оптической поверхности отрицательным потенциалом обеспечивается кольцевыми электродами 17 или 19 (коронирующими), На а,б коммутатора передается от источника 6 разноименный потенциал (положительный и отрицательный), который изменяется на противоположный на каждой клемме с частотой, определяющейся минимальным временем зарядки частиц. Например, частицы радиусом 1 мкм под действием электрического поля получают за 1 с число элементарньж зарядов 244 при напряженности электрического поля

2 кВ/см. Практически при частоте переключения 1 Гц частицы получают предельный заряд в результате столкновения ионов газа с нейтральными частицами. Эти столкновения имеют место вследствие направленного движения ионов к частице вдоль силовых линий электрического поля электродов и беспорядочного теплового (броуновского) движения ионов, Частицы, получившие заряд, перемещаясь в направлении потока газа (воздуха), могут осесть на поверхности электрода противоположного знака. Но, так как оптическая поверхность (диэлектрик) заряжена одноименным зарядом с частицами, последние отталкиваются от нее, чем и обусловливается исключение запыления рабочей оптической поверхности.

Через с коммутатор 7 меняет полярность на электродах и частицы, имеющие разноименный заряд с оптической поверхностью и поэтому осевшие на последней в предыдущем цикле (за предыдущую 1 с), отталкиваются, очищая оптическую поверхность. Частицы могут получить разноименный заряд в потоке газа, прошедшем по периферии заряжающего электрода 17 (19), т.е. изменение полярности на электродах необходимо для исключения оседания частиц, не получивших заряд на электродах 17 и 19.

В результате воздействия электрических сил через электроды 17 и 19 возможно изменение истинной оптической плотности во внутренней полости кольца этих электродов, поэтому коммутатор 7 выдает постоянное напряжение (разрешающий сигнал) на схемы И

10 и 11 только в момент снятия напряжения с электродов 16-19. На второй вход схем И 10 и 11 приходит сигнал с источников 8 и 9 питания, что оп15029О8 ределяет прОхождение питания через модулятор 12 на излучатель 1 света.

Через контролируемую среду проходит световое излучение, интенсивность которого зависит от оптической пло1ности дымовых газов и Аиксируется на Аотопреобразователе 2, Модулятор

12 осуществляет модуляцию сигнала на частоте, исключающей влияние на по- 10 лезный сигнал помех (1-2 кГц) . В фильтре 13 происходит выделение этого сигнала и после усиления — фиксация на приборе 15.

В качестве излучателя света воз- 15 можно использовать светодиод в инфракрасном диапазоне излучения °

При стабильной работы дымососа, исключающей регулярные выбросы твердых частиц из отверстия 5, возможно 20 через коммутатор 7 подавать сигнал для постоянного срабатывания схемы

И 10(11). В этом случае измерения проводятся непрерывно, одновременно с подачей напряжения на электроды 25

16-19. Стабильная работа дымососа определяется степенью износа его лопаток, т.е. равномерностью износа.

При неравномерном износе лопаток (зависящем в основном от качества 30 изготовления лопаток дымососа) подсасывание воздуха через отверстия в стакане осуществляется неравномерно, пульсации накладываются друг на друга, определяя выбросы дымовых газов иэ отверстия 5 к оптическим элементам измерителя. В этом случае возможны достаточные интенсивные запыления элементов, Периодическое подключение электродов к источнику 6 осу- 40 ществляет сброс oceBIIIHx частиц на излучателе 1 и фотопреобразонателе

2 (их линзах, оптических элементах).

Однако при сбрасывании этих частиц в измерительном канале между, напри- 45 мер, излучателем 1 и отверстием 5 наблюдается повьппение концентрации твердых частиц, причем это повышение не несет инАормации о изменениях концентрации (оптической плотности) ды- 50 мовых газов в газоходе, т.е, является погрешностью. Для исключения ее измерения проводят после подачи высоковольтного напряжения на электроды 16,18 и 17,19. Одновременно с подачей положительного напряжения (6-8 кВ) на электроды 16 и 18 в первую секунду подается положительное напряжение, а отрицательное напряжение — на электроды 17 и 19, во вторую секунду на электроды 16 и 18— отрицательное напряжения, а на электроды 17 и 19 — положительное, в третью и четвертую секунды постоянное напряжение с третьего выхода коммутатора 7 подается на включение схем И 10 и 11 и, следовательно, проведение измерительного цикла (фиг.3).

Описанный режим необходимо осуществлять при значительном износе дымососа, т.е, после 0,5 r ° использования дымососа после ремонта (эта величина приближенная и для каждого котлоагрегата различна, так как saвисит от условий эксплуатации, типа угля и т.д.). До этого периода возможно использовать режим с постоянной подачей напряжения на клемму Ъ, т.е. с проведением непрерывных измерений. формула изобретения

Устройство для измерения оптической плотности дымовых газов в газоходе, содержащее излучатель и фотопреобразователь, установленные на противоположных стенках газохода в торцах стаканов, совмещенных с отверстиями в стенках газохода, и показывающий прибор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и надежности измерений, оно дополнительно содержит источник высокого напряжения, коммутатор с одним входом и тремя выходами, две схемы И, два источника питания, модулятор, фильтр и усилитель с цепями питания и две пары кольцевых электродов, первые электроды каждой пары установлены в стаканах концентрично между стенкой газохода и соответственно фотопреобраэователем и излучателем света, вторые электроды каждой пары установлены в стаканах концентрично соответственно на фотопреобразователе и излучателе света, первые электроды каждой пары соединены с первым выходом коммутатора, вторые электроды каждой пары — с вторым выходом коммутатора, вход которого соединен с источником высокого напряжения, а третий выход — с первыми входами обеих схем И, к вторым входам которых подключены источники питания, выход первой схемы И через модулятор соединен с излучателем

1502908

Составитель А. Зосимов

Редактор Н.Бобкова Техред М.Ходаиич Корректор С.Шекмар

Заказ 5071/49 Тирах 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открйтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Я-35, Рауиская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Увгород, ул. Гагарина, 101 света, выход второй схемы И вЂ” с цепями питания фильтра и усилителя, причем последние соединены последоУ 0Ф (м6 вательно, вход фильтра подключен к фотопреобраэователю, а выход усилителя — к покаэывающему прибору.