Устройство для очистки циклона от налипающей пыли

 

Изобретение относится к области очистки газов от пыли и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической, химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - снижение энергозатрат на очистку циклона от налипающей пыли. Для этого в процессе вибрации происходит сравнение амплитудно-частотных характеристик вибрирующего циклона с известными амплитудно-частотными характеристиками чистого циклона, а при их совпадении выдается сигнал об окончании вибрации. Устройство для очистки циклона от налипающей пыли включает вибратор 1, установленный на крышке циклона 2, соединенного в нижней части гибкой вставкой 3 с пылесборным бункером 4, амортизаторы 5, преобразователь 6 питающей частоты, датчик 7 перепада давления на циклоне, датчик 8 вибрации, блок 9 поиска экстремума, аналоговый коммутатор 10, цифровой управляющий блок 11, источник 12 нулевого потенциала. В состав блока 9 поиска экстремума входят устройства выборки-хранения 13 и 14, аналоговый компаратор 15, устройство 16 формирования управляющего сигнала, усилитель 17 и тактовый генератор 18. В состав блока 11 входят аналого-цифровые преобразователи 19 и 20, параллельные регистры 21 и 22, постоянное запоминающее устройство 23 и тактовый генератор 24. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 04 С 11/00

ГОСУДАРСТВЕН(ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4626093/10 (22) 26.12.88 (46) 07.08.91 Бюл, М 29 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И. А.

Гришманова (72) В. Н. Баженов, А, В. Белоусов, 8. А.

Минко и В. Г. Чертов (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1563770, кл. В 04 С 11/00, 198&, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЦИКЛОНА ОТ НАЛИПАЮЩЕЙ ПЫЛИ (57) Изобретение относится к области очистки газов от пыли и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической, химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на очистку циклона от налипающей пыли, Для этого в процессе вибрации происходит сравнение амплитудно-частотных характеИзобретение относится к области очистки газов от пыли и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической, химической. угольной и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на очистку циклона от налипающей пыли.

На фиг. 1 изображена схема устройства для очистки циклона от налипающей пыли; на фиг, 2 — график зависимости амплитуды вибрации от частоты вибрации в процессе очистки циклона; нэ фиг. 3 — временные диаграммы нэ выходе аналогового компарэ„„SU „„1667938 А1 ристик вибрирующего циклона с известными амплитудно-частотными характеристиками чистого циклона, а при их совпадении выдается сигнал об окончании вибрации.

Устройство для очистки циклона от налипающей пыли включает вибратор 1, установленный на крышке циклона 2, соединенного в нижней части гибкой вставкой 3 с пылесборным бункером 4, амортизаторы 5, преобразователь 6 питающей частоты, датчик 7 перепада давления на циклоне, датчик 8 вибрации, блок 9 поиска экстремума, аналоговый коммутатор 10, цифровой управляющий блок 11, источник 12 нулевого потенциала. 8 состав блока 9 поиска экстремума входят устройства выборки-хранения

13 и 14, аналоговый компаратор 15, устройство 16 формирования управляющего сигнала, усилитель 17 и тактовый генератор 1&. В состав блока 11 входят аналого-цифровые преобразователи 19 и 20, параллельные регистры 21 и 22, постоянное запоминающее устройство 23 и тактовый генератор 24. 4 ил, тора блока поиска экстремума (а), на выходе блока поиска экстремума (б), на управляющем входе аналогового коммутатора (в); на фиг. 4 — статическая характеристика аналогового компаратора.

Устройство для очистки циклона от налипэющей пыли содержит вибратор 1, установленный на крышке циклона 2, соединенного в своей нижней части гибкой вставкой 3 с неподвижно закрепленным пылесборным бункером 4, амортизаторы 5, преобразователь 5 питающей частоты, датчик 7 перепада давления, датчик 8 вибрации, блок 9 поиска экстремума, аналоговый

1667938 коммутатор 10. цифровой управляющий блок 11, источник 12 нулевого потенциала.

В состав блока 9 поиска экстремума входят устройства выборки-хранения (УВХ) 13 и 14, аналоговый компаратор 15, устройство 16 формирования управляющего сигнала, усилитель 17 мощности и тактовый генератор

18. Цифровой управляющий блок 11 содержит аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 19 и 20, параллельные регистры 21 и

22, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), 23 и тактовый генератор 24.

Устройство работает следующим образом.

Запыленный гаэ поступает в циклон 2, где под действием центробежных сил происходит сепарация пыли. Очищенный газ выходит из циклона, а пыль частично прилипает к внутренней поверхности стенок циклона 2 и частично проходит в пылесборный бункер 4. В течение определенного времени работы на стенках наращивается слой пыли, гидравлическое сопротивление циклона, которое непрерывно измеряют датчиком 7 перепада давления, возрастает. При превышении гидравлическим сопротивлением определенного уровня по сигналу от датчика 7 перепада давления включается через преобразователь 6 вибратор 1 на минимальной частоте вращения его ротора(заведомо меньшей, чем резонансная), заложенной в преобразователе 6. Одновременно сигнал того же датчика 7 обнуляет устройство 16 формирования управляющеt o сигнала блока 9 поиска экстремума, При включении вибратора 1 корпус циклона 2 начинает вибрировать на амортизаторах 5 и датчик 8 вибрации выдает сигнал о величине амплитуды на первый вход блока

9 поиска экстремума, к которому подключены входы УВХ 13 и 14. Так как УВХ 13 и 14 включаються тактовым генератором 18 поочередно, то в каждый момент времени на выходе одного УВХ имеет место величина текущего входного напряжения (соответствующего данному значению амплитуды вибрации), а на выходе другого — величина входного напряжения на предыдущем такте работы генератора 18. В аналоговом компараторе 15 происходит сравнение полученных сигналов. и если разность текущего и предыдущего сигналов положительна (в начальный момент времени происходит сравнение полученного сигнала амплитуды с нулевым ее значением), то на выходе компаратора 15 устанавливается высокий уровень напряжения (см. фиг. За). На вход устройства 16 формирования управляющего сигнала подается сигнал компаратора 15, при этом при наличии на входе устройства 16 высоко5

55 го напряжения его выходной сигнал нарастает (см, фиг. Зб), Сформированный таким образом сигнал с выхода устройства 16 усиливается усилителем 17 и через аналоговый коммутатор 10 подается на второй вход преобразователя 6 питающей частоты, который формирует на своем выходе пропорционально полученному сигналу увеличение частоты питающего вибратор 1 тока, что приводит к увеличению частоты, а следовательно, и амплитуды вибрации циклона 2, Датчик 8 вибрации выдает новый сигнал, cooTBeTGTBóþùèé новой амплитуде, и цикл повторяется, С достижением резонансной частоты вибрации резко увеличивается амплитуда вибрации циклона 2, также резко вследствие этого увеличиваются инерционные силы стряхивания, действующие на слой материала, в результате чего происходит сброс налипшей пыли в пылесборный бункер 4, закрепленный неподвижно. Однако при очистке от влажных отложений пыли, обладающих повышенной налипаемостью, сброс их происходит не сразу, а по истечении некоторого времени. Для эффективной очистки аналоговый компаратор 15 имеет статическую характеристику (см. фиг, 4) с переключением при разности входных сигналов от УВХ 13, 14 hlJ x - 0 и при

Л0 = Л Ф О, т, е, он имеет на выходе высокое напряжение при положительной разности входных сигналов или при отрицательной разности hU», если она отвечает условию Ж4» < — Л, где Л вЂ” предварительно заданная величина, выбирается больше максимальной разности сигналов от

YBX 13, 14 в нормальном режиме отслеживания резонансной кривой (т. е, на участке монотонного увеличения частоты вибрации, см. фиг. 36), и нулевое напряжение при нулевой разности сигналов или же отрицательной, если она отвечает условию Л0вх> — Л

Таким образом, при очистке от влажных отложениj при попадании в резонанс частота вибрации фиксируется, т. е. на выходе компаратора 15 устанавливается нулевой уровень напряжения, при этом выходной сигнал устройства 16 формирования управляющего сигнала постоянный и, следовательно, преобразователь 6 формирует на своем выходе постоянную частоту питающего вибратора 1 тока, равную резонансной для данной массы циклона 2 с налипшим материалом, до сброса пылевых отложений с его стенок.

При регенерации аппарата от отложений влажной, сил ьноналипающей пыли, обладающей вяжущими свойствами. необ1667938

f=KUex, ходимо после выхода из первого резонанса продолжать вибоацию до полной очистки циклона 2, так как часть пыли может остаться на его стенках. После сброса части налипшего материала значительно уменьшается масса циклона 2, также значительно на данной частоте вибрации уменьшается амплитуда, отрицательная разность входных (амплитудных) сигналов в этот момент больше по величине (Л U»< — Ь ), чем в нормальном режиме отслеживания, т. е. при переходе с резонансной кривой 1 (см. фиг.

2) на другую кривую 2. соответствующую новой, установившейся, массе циклона с пылью, компаратор 15 выходит на участок

huâõ< — Л (фиг. 4), при этом на устройство

16 подается высокий уровень напряжения, его выходной сигнал начинает нарастать (см. фиг. 36), в итоге увеличивается частота вибрации циклона 2, т, е, устройство начинает отслеживать новую резонансную кривую 2 (см. фиг. 2).

Частоту вибрации по линейно-ступенчатому закону продолжают увеличивать до тех пор. пока колеблющийся циклон 2 не попадает на резонансную кривую 3 чистого циклона (кривую зависимости амплитуды от частоты вибрации), при этом происходит отключение вибратора 1 непосредственно в момент попадания на резонансную кривую

3 (точка а на фиг. 2). а не при достижении

1 резонансной частоты чистого циклона (точка в на фиг. 2) в сравнении с прототипом.

Сигнал на отключение вибратора 1 формирует цифровой управляющий блок 11 на основе анализа зависимости вибрационных характеристик (амплитуды от частоты вибрации) циклона 2 в.процессе его очистки, Предварительно в ПЗУ 23 блока 11 заносятся в цифровом виде характеристики резонансной кривой чистого циклона 2, полученные экспериментально. На младшие адресные входа ПЗУ 23 подается код, пропорциональный амплитуде вибрации, а на старшие — код, пропорциональный частоте вибрации. После оцифровки с необходимой дискретностью резонансная кривая чистого циклона представляет собой массив пар чисел: Ц, AJ — частоты и амплитуды вибрации.

В те ячейки ПЗУ 23, на которые указывают данные пары чисел (адрес ПЗУ) при изменении частоты вибрации от нуля до резонансной частоты чистого циклона. записывается

"Лог. 1", в остальные — "Лог.О", Так как все резонансные кривые для циклона начинаются из нуля, то по адресу (О, О) необходимо записать в ПЗУ 23 "Лог. О" для предотвращения срабатывания последнего в самом начале цикла.

В процессе очистки циклона 2 от налипшей пыли выходной сигнал датчика 8 вибрации поступает на вход (первый адресный вход цифрового управляющеro блока 11)

АЦП 20 блока 11. где сигнал преобразуется в цифровой код, который записывается в регистр 22 блока 11 после каждого цикла преобразования сигналом "Конец преобразования". Аналогично в регистр 21 заносится код с АЦП 19. на вход которого (второй вход цифрового управляющего блока 11) поступает сигнал с выхода блока 9 поиска экстремума.

Так-как линейно возрастающее напряжение с выхода блока 9 поиска экстремума подается на преобразователь 6 питающей частоты, выходная частота которого где f — частота вибрации;

U > — входное напряжение преобразователя 6;

К вЂ” постоянный коэффициент, то на выходе регистра 21 имеет место код, пропорциональный частоте вибрации.

АЦП 19 и 20 тактируются тактовым генератором 24 цифрового управляющего блока

11, причем частоту генератора 24 устанавливают заведомо гораздо выше частоты тактового генератора 18 блока 9 поиска экстремума, Коды с регистров 21 и 22 поступают на

ПЗУ 23, находящееся в режиме чтения. При несовпадении адреса на входе ПЗУ с парой чисел (fj, Aj) для чистого ци .лона, записанных в ПЗУ 23, на выходе последнего(выходе блока 11) формируется "Лог. )", при этом через коммутатор 10 происходит коммутация сигнала с блока 9 поиска экстремума на второй вход преобразователя 6 питающей частоты, т. е. происходит изменение частоты вибрации по линейно-ступенчатому закону.

При попадании вибрирующего циклона 2 на резонансную кривую 3 чистого циклона (см. фиг. 2) кодированные сигналы с регистров

21 и 22 совпадают с какой-либо парой чисел (fj, Aj) из общего массива. записанных в ПЗУ

23, и на выходе цифрового управляющего блока 11 устанавливается "Лог. 1", которая переключает по управляющему входу аналоговый коммутатор 10 (см. фиг. 3 в) в состояние. соответствующее коммутации на в-.орой вход преобразователя 6 нулевого потенциала от источника 12. Частота вибрации при этом становится равной нулю: вибратор

1 отключают, и устройство находится в отключенном состоянии до поступления нового сигнала от датчика 7 перепада давления.

1667938

Формула изобретения

Устройство для очистки циклона от налипающей пыли, содержащее вибратор соединенный с выходом преобразователя питающей частоты, к первому входу которо- 5

ro присоединен датчик перепада давления, а ко второму — выход аналогового коммутатора, первый вход которого соединен с источником нулевого потенциала, а вибродэтчик соединен с первым входом 10 блока поиска экстремума, о т л и ч а ю щ ес с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, в него введены два аналого-цифровых преобразователя, подключенный к ним тактовый генератор, первый и второй регистры 15 соединены соответственно с выходами аналого-цифровых преобразователей, постоянное запоминающее устройство. адресные входы которого подключены к выходам регистров,.при этом выход постоянного запоминающего устройства соединен с управляющим входом аналогового коммутатора, вход первого аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу датчика вибрации, вход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока поиска экстремума и вторым входом аналогового коммутатора, а выход датчика перепада давления соединен со вторым входом блока поиска экстремума.

1667938

Муар

Уит, 5

О

Риг Ф

1х

Составитель А.Кашаев

Техред М.Моргентал Корректор С,Шевкун

Редактор Г.Наджарян

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2603 Тираж 3$f Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5