Устройство для измерения эффективности работы электрофильтра

 

Использование: изобретение относится к энергетическому машиностроению и позволяет повысить точность измерений КПД электрофильтра. Сущность: в устройстве измеряется расход (масса) твердых частиц до и после электрофильтра блоками, период работы которых определяется реле времени . Отбор твердых частиц осуществляется через щелевое отверстие 27 в трубках 3, 4, отделение и взвешивание порции твердых частиц - в последовательно размещенных по высоте запорных узлах с сетками 22, 23, магнитными элементами 24 и катушками 20, 21 и весоизмерителем 15. Включение катушек 20. 21 для транспортировки твердых частиц осуществляется блоками питания 25, 26 через программный элемент 16, 2 з п.флы 5 ил (Л С 1 Qs 00 CJ о Јь Фиг 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а

i@ о

00 (л)

О ,.ф ()

| Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890022/26 (22) 12.12.90 (46) 15.10.92. Бюл. N 38 (71) Государствен н ы и науч но-исследовательский энергетический институт им. Г.М.

Кржижановского и Всесоюзный теплотехнический научно-исследовательский институт им Ф.Э, Дзержинского (72) Е.И. Гаврилов, В,А. Харламов, М.И. Сапаров, В.В, Ермаков и В,Б, Эткин (56) Патент Великобритании N 2083553, кл. В 03 С 3/68, 1982.

Патент ФРГ ¹ 33004488997799,кл. В 03 С 3/72, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОФИЛ ЬТРА ур, SU„„1768304 А1 (si>s B 03 С 3/72, G 05 0 27/00 (57) Использование: изобретение относится к энергетическому машиностроению и позволяет повысить точность измерений КПД электрофильтра. Сущность: в устройстве измеряется расход (масса) твердых частиц до и после электрофильтра блоками, период работы которых определяется реле времени. Отбор твердых частиц осуществляется через щелевое отверстие 27 в трубках 3, 4, отделение и взвешивание. порции твердых частиц — в последовательно размещенных по высоте запорных узлах с сетками 22, 23, магнитными элементами 24 и катушками 20, 21 и весоизмерителем 15. Включение катушек 20. 21 для транспортировки твердых частиц осуществляется блоками питания 25, 26 через программный элемент 16, 2 з.п.флы. 5 ил.

1768304

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в энергетической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для измерения

КПД электрофильтра, содержащее датчик, чувствительный к непрозрачности дымовых газов, компараторы, вычисляющие КПД с учетом расчетного значения концентрации золы до электрофильтра.

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная неоднозначностью расчетного значения концентрации золы до электрофильтра.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является устройство для измерения КПД элек1 рс.:н1. ТрВ. содержащее датчи:и непрозрачности дымовых газов (измерители концентрации золы), установле")IIûå до и после эпек грофильтра, блок измер-.:,;;:я, "существляющий преобразование сигнала с датчиков, опорный элемент, Недостатком устройства является низкая точность измерений, Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, «;о в устройстве дпя измерения КПД эл-к-.рофильтра, содержащем измерители запып нности дымовых Газов, установленные до и после электрофильтра, блок измерений, КаждЫй ИЗМЕрИтЕЛЬ КОНцЕНтрацИИ Заль1 В дымовь1х IBBBX BIII10!HBH в BvI+B заборНО 1 трубки, введенной в газо",îä и сообщеннои со входным отверстием блока измерения, вход которого подключен к выходу реле времени, причем выход блока измерения до электрофильтра соединен с управляющим входом первого репе времени v; через элемент памяти с первым входом вычитателя, вторым входом подключенным к выходу блока измерения после злектрофильтра, управляющему входу второго реле времени и сбросовому входу элемента памяти, при этом выход вычитателя соединен через делители с регистрирующим прибором, а заборная трубка гибко подвешена к стенкам газохода, на ее стенке выполнено щелевое отверстие по образующей, к с.генкам сквозНОГО Отвеостия по Всей длинс Гер! 1етично закреплены параллельно заборной трубке две пластины, одна из которых размещена по касательной ее поперечного сечения, каждый блок измерений содержит IIpc -ра мный элемент, весоизмеритель, три ключа, два запорных узла каждый с блоком питания, причем входное отверстие блока измерения сообщено через два последовательно размещенных в трубке запорных узла с ат5

50 мосферой и полостью газохода, каждый запорный узел выполнен в виде катушки, охватывающей трубку, с сеткой установленной по нормали, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов, сетка нижнего запорного узла жестко закреплена с весоизмерителем, полость под ней сообщена с атмосферой и с полостью газохода, каждая катушка запорного узла соединена через блок питания и ключ — с первым и вторым выходами программного элемента, третий выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа, а выход весоизмерителя соединен через третий ключ с выходом блока измерений, полость над верхним запорным узлом сообщена через узел распределения давления с полостью газохода, На фиг. 1, 2 —; на фиг. 3, 4 — сечения А — А, Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5— циклограмма выходных сигналов с программного элемента

Устройство содержит размещенные в газоходе 1 до и после эпектрофильтра 2 заборные трубки 3, 4, которые сообщены со входными отверстиями 5, 6 блока 7, 8 измерения, два реле 9, 10 времени, элемент памяти 1", вычитатель 12, делитель 13 и регистрирующий прибор 14.

Каждый блок измерений содержит весоизмеритель 15, программный элемент 16, три ключа 17, 18, 19, два запорных узла, каждый из которых выполнен в виде катушKN 20, 21, охватывающей трубку. с сеткой 22, 23, установленной по нормали. на которой размещены несколько слоев магнитных элементов 24, сетка 22 нижнего запорного узла жестко закреплена с BBcovзмеригелем 15, выход которого соединен через ключ 19 с выходом блока измерений.

Каждая катушка запорного узп-; соединена через блок 25, 26 питания с выходом ключа 17, 18, полость над верхним запорным узлом сообщена через узел распределения давления с îëîñòüþ газохода. На стенке заборной трубки 3, 4 выполнено щелевое сквозное отверстие 27 по образующей, к стенкам которого по всей длине герметично закреплены параллельно заборной трубке 3, 4 две пластины 28. 29, одна из которых размещена по касательной поперечного сечения трубки 3, 4.

Узел распределения давления выполнен в виде изогнутой трубки 31, с соплом 32, сообщенным через поперечные отверстия

33 и кольцевую камеру 34 с полостью над верхним запорным узлом через соединительную трубку 35 и вентиль 36. Выходной торец 37 трубки 31 введен в газоход 1 по потоку дымовых газов. Один конец забор1768304

25 ной трубки 3, 4 закреплен к стенке газохода через пружину 38, а другой — установлен на резиновом фланце 39. Трубка 40 соединяет газоход с сеткой 23.

Работа устройства осуществляется следующим образом, Контролируемые дымовые газы очищаются в электрофильтре 2, эффективность которого измеряется путем дискретного отбора твердых частиц трубками 3, 4. Дискретность отбора регулируется реле времени 9, 10, включающим блоки измерения 7, 8 с периодичностью, устанавливаемой согласно условиям эксглуатации (например, через 30 минут), После проведения цикла отбора и измерения концентрации на блоках 7, 8, последние автоматически формируют сигнал на сброс реле времени 9, 10, а величина, пропорциональная концентрации, поступает на вычитатель

12. Синхронизация поступления упомянутого сигнала осуществляется элементом памяти 11, так как время отбора пробы для измерения концентрации на блоке 7 значительно меньше, чем на блоке 8.

Действительно, концентрация твердых частиц в дымовых газах, по крайней мере, в

40 — 50 раз до электрофильтра превь:шает ее величину после электрофильтра. поэтому времена отбора твердых частиц (измерения) на блоках 7, 8 -тличаются приблизительно на такую же величину, Блоком 7 производится измерения (отбор пробы) за период времени, определяемый концентрацией твердых частиц, после достижения пороговой величины, сигнал, пропорциональный величине концентрации, сбрасывает реле времени 9 и поступает на элемент памяти

11, где запоминается до поступления идентичного сигнала (пропорционального концентрации после электрофильтра) с блока 8 на сбросовые входы реле времени 9 и элемента памяти 10. Последний обеспечивает одновременное поступление сигналов на два входы вычитателя 12, пропорциональных концентрациям до и после электрофильтра, после деления полученной величины на сигнал, пропорциональный концентрации до электрофильтра на приборе 14 регистрируется значение КПД электрофил ьтра.

Твердые частицы потока дымовых газов, попадая в щелевые отверстия между пластинами 28, 29, закручиваясь в трубе 3, 4, перемещаются к ее выходному концу, скапливаясь на магнитных элементах 24 первого запорного узла, Выравниваниедавления по трубе 3, 4, и, следовательно. возможность улавливания (поступления в трубу

2) твердых частиц обусловливается узлом

50 распределения давления, в котором снижение давления в полости над верхним запорным узлом достигается за счет инжекционного эффекта потока воздуха, всасываемого из атмосферы по трубке 31 в газоход.

Исключение возможности поступления твердых частиц иэ полости над верхним запорным узлом в трубку 35 определяется регулировкой проходного сечения последней вентилем 36.

После прохождения периода осаждения твердых частиц (на фиг. 5 период 0 — 3) с программного бло:а управления 16 по первому каналу U1 поступает разрешающий сигнал на открытие ключа 17 и на блок питания

25, формирующий импульсный ток в катушке 20, Магнитные элементы начинают импульсно перемещаться, образуя "кипящий слой и пропуская через себя и сетку 22 твердые частицы, поступившие из дымовых газов в полость трубки 3, 4, Порция твердых частиц, накопившаяся в полости над flBpBbiM запорным элементом, а также твердые частицы, поступившие из трубки 2 за период раооты катушки 20 (3 — 5) поступает в полость над вторым запорным элементом и скапливаются на магнитных элементах под сеткой 23. Окончание работы катушки 20 определяет конец цикла измерений, Магнитные элементы над сеткой 22 перекрываю- сообщение полости над вторым (нижниM) 3апорным элементом и полостью трубки 3, 4. Масса порции твердых частиц, скопившаяся над сеткой 23, равна расходу твердых частиц через сечение щелевого отверстия трубки 3, 4 за период времени 0 — 5 (см фиг. 4, U>). когда происходит накопление твердых частиц на сетке 22 и их прохождечие через последнюю.

После окончания работы катушки 20 из программного блока 16 поступает сигнал Оз (момент 5) на прохождение сигнала с весоизмерителя через ключ 19. В этот период (5 — 6) на выход блока измеречия 7, 8 поступает сигнал, пропорциональный весу указанной выше порции. В этот же период на сетке 23 (начало момент 5) начинается осаждение новой порции твердых частиц, так как магнитные элементы над последней залегают плотным слоем и препятствуют прохождению твердых частиц через них.

В момент 6 (0з) оканчивается регистрация массы твердых частиц и с программного блока 16 поступает сигнал на ключ 19, определяющий работу катушки 23. Магнитные элементы 24 в ее полости, хаотически перемещаясь, выбрасывают через сетку 23 измеренную порцию твердых частиц, Последние подхватываются потоком воздуха и вводятся в газоход через трубку 40.

1768304

Цикл выведения твердых частиц из полости над сеткой 23 заканчивается в момент

8 (U ) когда на катушку 21 прекращается подведение напряжения с блока 26, Следующие циклы работы устройства идентичны, Очистка полостей над запорными узлами обеспечивается магнитными элементами 24, которые, хаотически перемещаясь, отряхивают сетки 22, 23 и стенки узлов, Программный блок 4 управления возможно, выполнить в виде барабана с тремя рядами контактов (Uq 2, з), жестко соединенного с синхронным двигателем. Барабан, вращаясь, замыкает контакты на периоды времени (например, 3 — 5, по каналу U1, и по каналу U> 1 — 3, 6 — 8 и т.д.). Время периодов

0 3 5 Р .>Iл оают из условия пои! I! Ii, н:1я точ ности из ..":.îåHèé весоизмерителем 15, то есть аоора веса порции, соизмеримой с весом в го„:)ol 0 запорного узла. Например, вес 5 г возможно набрать <ерез шелевое „,м длиной 2 м z 5,0 ин

Указанного веса порции гвердых частиц достаточно для измерений с высокой —,î÷íîстью его величины, Таким образом, за счет введения = ào" áîðной трубки 3, 4 с щелевым отверстием 27 и пластинами 28. 29, запорных элем;:;и ов с блоками питания 25, 26 и программным блоком 16 обеспечивается повышение точности и авгоматизация измерений.

Формула изобретения

1, Устройство для измерения эффективности работы электрофильтра, содержащее первичные измерители запыленности дымовых газов, ус ановленные до и после электрофильтра, причем первый измеритель соединен с входом первого блока измерений, о т л и ч а ю ш, е е = я тем. что, с целью повышения точности измерении, оно дополнительно содержит первое и второе реле времени, элемент памяти. элемент сравнения, делитель, второи блок измерений и регистрирующий прибог, каждый г ервичный измеритель запыленности дымовых гасов выполнен в виде заборной трубки и помещен в газоходе, причем вь;ход второго первич)чого измерителя запыленности дымовых газов соединен с пневматическим входом второго блока измерения, выход которого соединен с входом второго реле 8ремени и первым входом элемента памяти, выход второго реле времени соединен с входом второго блока измерений, выход первого блока измерений сое5

55 динен с первым входом элемента сравнения, входом реле времени и вторым входом элемента памяти, выход первого реле времени соединен с входом первого блока измерений, выход элемента памяти соединен с вторым входом элемента сравнения и первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, выход делителя соединен с входом регистрирующего прибора, а каждая заборная трубка гибко подвешена к стенкам газохода, на ее стенке выполнено щелевое сквозное отверстие по образующей, к стенкам сквозного отверстия по всей длине герметично закреплены параллельно заборной трубке две пластины, одна из которых размещена по касательной ее поперечного сечения.

2, Устройство по и, 1, отл и ч а ю ще ес я тем, что каждый блок измерений содержит программный элемент, узел распределения давления, весоизмеритель, три ключа, два запорных узла, каждый из которых содержит блок питания, катушку индуктивности, охватывающую заборную трубку с установленной в íeé по нормали сеткой, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов, причем входное отверстие блока измерения сообщено через два последовательно размещенных в заборной грубке запорных узла с атмосферой и полостью газохода, сетка второго по ходу движения газа запорного узла кинематически жестко связана с весоизмерителем, полость под ней связана с весоизмерителем. полость под ней сообщена с атмосферой и полостью газохода, каждая катушка индуктивности запорного узла соединена через блок питания и ключ с г ервым и вторым выходами программного элемента, третий выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, выход весоизмерителя через третий ключ соединен с выходом блока измерений, полость заборной трубки над первым запорным узлом по ходу движения газа через узел распределения давления сообщена с полостью газохода, 3. Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел распределения давления выполнен в виде изогнутой трубки с соплом, сообщенным через поперечные отверстия и кольцевую камеру с полостью над первым по ходу движения газа запорным узлом, один конец изогнутой трубки сообщен с атмосферой, а другой помещен в газоход по ходу движения газа. 7 T

8Ю

r мигли )

pt г, 1768304

Составитель Е, Гаврилов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А, Козориз

Редактор

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

Заказ 3605 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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