Устройство для определения углерода в золе уноса пылеугольных котлоагрегатов Советский патент 1985 года по МПК G01N27/22 

11 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к ис. следованию физических свойств сыпучих материалов путем изйерения ; электричетской емкости отобранной пробы, и может быть использовано в горно-обогатительной технике, технике строительных материалов, в теплоэнергетике для контроля содержания углерода в леТучей золе, Известно устройство для определения углерода в золе, содержащее емкостной датчик в виде трубки с накладными электродами, входное отверстие которой подсоединено к шнековому питателю, и аналоговый преобразователь типа емкость-электрический сигнал с индикатором на выходе i .В известном устройстве плотность ЭОЛЫ в датчике со шнековым питателем зависит от коэффициента трения между частицами золы и стенками датчика и поэтому меняется- от содержания угле.рода,а также от влажности золы. А изменение плотности золы в емкостном датчике приводит к пропорциональному изменению электрического сигнала на га 1ходе, т.е. снижению точности измерений. Кроме того, шнековый питатель устойчиво работает лишь при максимал ном уплотнении эолы, когда предельно понижена ее подвижность иэ-эа высокой вязкости в уплотнен1юм состоянии, а это снижает быстродействие устройства. Наиболее близким к изобретению является устройство рпределения угле рода в золе уноса, пылеугольных котлоагрегатов, содержащее емкоеТной датчик в виде вертикальной трубки с электродами, сверху и снизу которого размещены столики в виде вращающихся от прибора дисков и индикатор, под-, ключенный к выходу емкостного датчика. Вращающиеся диски регулируют дви жение насьтной золы через трубку емкостного датчика f2. Недостатком Известного устройства является то, что вращающиеся диски не позволяют, достичь одинаковой скорости движения частиц по-сечению дат чика из-за наличия сухого трения час тиц золы как друг о друга, так и о стенки датчика. Кроме того, насыпная зола меняет свою плотность в зависи мости от скорости движения через се: чение датчика, что приводит к снижё I2 -. НИК) точности определения содержания углерода в золе. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение инерционности пут тем осуществления вибрОожиженного состояния золы, Цель достигается тем, что устройство для определения углерода в золе уноса гылеугольных котлоагрегатов, содержащее емкостной датчик в виде вертикальной трубки с электродами, подключенными к индикатору, и столик, закрепленный с зазором у нижнего торца трубки датчика, снабжено вибратором горизонтальных с круговой поля- ризацией колебаний, жестко присоединенным к трубке емкостного датчика, и вибратором вертикальных колебаний, жестко присоединенным к столику, а входы вибраторов подключены к соот.ветствующим выходам управляемого источника питания, к входу которого подключен управляющий вычислительный блок, на вход которого через аналогоцифровой преобразователь подсоединены акселерометры-, жестко закрепленные на трубке емкостного датчика и столика. На чертеже схематически изображено устройство определения углерода в золе уноса пылеугольных котлоагрега1,i Устройство состоит из емкостного датчика .в виде вертикально установленной диэлектрической трубки 1, например стеклянной, имеющей воронкообразный верхний вход для удобства насыпания золы, с накладными электродами 2, подключенными к входу Иидикатора 3, столика А, закрепленного с зазором у нижнего торца трубки датчика, вибраторов 5 и 6, жестко закрепленные соответственно на трубке f и столике 4, К входу управляемого источника питания 7 вибраторов подключен управляющий вычислительный блок 8, на вход которого черэз аналого-цифровой преобразователь 9 подсоединены акселерометры 10 и I1 и отдалении от вибраторов. Устройство работает следующим образом. Наполняют золой трубку I и включают вибратор 5 г Меняя напряж.ние источника гштаиия 7, вибратора 5, увеличивают или уменьшают интенсивность его колебаний, добиваясь максимальной скорости поступательного движения 3 золы через трубку (скорость поступательного движения золы контролируют, .например, по йремени заполнен бункера заданного объема). Затем включают вибратор 6 и меняют его на ряжение от источника питания 7, уве личивая или уменьшая интенсивность его колебаний, добиваясь дальнейшег увеличения скорости поступательного движения ЭОЛЫ через устройство. Око чательно подстраивают режим вибрато ра 5 при работающем вибраторе 6, до биваясь движения золы с максимально .скоростью. Настройка режимов работы вибрато ров закончена. При этом, стенки .труб ки I емкостного датчика испытывают вибрационное ускорение с горизонтал ной круговой поляризации колебаний (каждая точка тела трубки 1 вращает ся в горизонтальной плоскости по ма лому радиу-су с частотой колебаний ви ратора), а поверхность столика 4 ис пытывает вибрационное ускорение вертикальных колебаний, интенсивность которых обеспечивает виброожиженное с минимальной вязкостью состояние золы с равномерным распределением углерода в ней. При движении золы через емкостной датчик его емкость, а значит, и показания индикатора 3 меняются в зависимости от содержания углерода в золе. За нулевой уровень отсчета принимаю т показания индикатора 3, соответствующие отсутствию углерода в золе. По приращению показаний индикатора 3 относительно нулевого уровня вмомент измерения исследуемой золы и градуировочному график, предварительно построенному по пробам золы с известной концентрацией углерода, определяют относительное содержание углерода в золе, Например, устройство для определения углерода в золе уноса подключают в систему транспортировки золы, отбираемой и газохода для гравиметрического анализа. Заполнив трубку 1, включают вибратор 5, собранный на микродвигателе ДШ-20-Н10,4, на валу которого закреплен с эксцентриситетным радиусом 5 мм дебалансный груз 0;5 г, жёстко закрепленный на трубке I с валом, па-. раллепьным оси трубки, и затем вклю чают вибратор 6, в качестве которого можно применить, ту же схему на мик41 родвигателе, но с валом, параллельным поверхности столика 4,-на котором он закреплен. Источником питания 7 являются понижаюпд1е трансформаторы (ЛАТР-1), подключенные к сети 220 В (50 Га). Поочередно меняя напряжение питания вибраторов 5 и 6 в пределах 5-10 В, настраивают их частоту вращения, а значит, и вибрационное ускорение стенок трубки 1 и поверхности столика 4 на режим, соответствующий минимальной вязкости золы (динамическая вязкость примерно 2 ) При этом стенки трубки и столика испытывают вибрационное ускорение в пределах 10-16 м/с. В приведенном примере устройства зола движется через трубку Г со скоростью, соответствукицей расходу золы 10 кг/с, а величина емкости датчика меняется от 7 до 9 пФ при изменении, концентрации углерода в золе от О до 25 вес,%, В качестве индикатора 3 используют мост переменного тока Р589. ;Тогда за нулевой уровень показаний I индикатора принимают 7 пФ. Направленная по радиусу кольцевого се.чения трубки составляющая скорости еГгО точек при столкновении с частицами, золы передается им по законам столкновения упругих тел. Благодаря круговой поляризации колебаний дебалансного груза вибратора 5 частицы золы равномерно, возбуждаются по всей поверхности их соприкосновения с вибрирующей трубкой, что обеспечивает наиболее эффективное виброожижение золы во всем объеме емкостного датчика. Естественное ухудшение виброожиженного состояния золы у выходного нижнего отверстия трубки 1 компенсируется дополнительным возбуждением частиц посредством вертикальной вибрации столика 4, снабженного вибратором. Амплитуда колебаний столика выбирается так же из условия удвоенной амплитуды частиц золы в зазоре , между трубкой I и столиком 4, причем кру говая частота колебаний частиц для лучшего ожижения золы на краях Столика должна быть не ниже частоты, возбуждаемой вибратором 5, Кроме того, требовакие равномерного жижения золы на выходе ограничивает зазор между трубкой 1 и столиком 4

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА В ЗОЛЕ УНОСА ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ КОТЛОАГРЕГАТОВ, содержащее емкостной датчик в виде вертикальной трубки с 1СЕС0103ЯАЙ lATFirCO ТЕ;..., 11$} НОлШ:.Л электродами, подключенными к индикатору, и столик, закрепленный с зазором у нижнего торца трубки датчика, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности и уменьше НИН инерционности путем осуществления виброожиженного состояния золы, оно снабжено вибратором горизонтальных с круговой поляризацией ко- . лебаний, жестко присоединенным к трубке емкостного датчика, и вибрат тором вертикальных колебаний, жестко присоединенным к столику, а входы вибраторов подключены к соответствующим выходам управляемого источника питания, к входу которого подключен управляющий вычислительный «п блок, на вход которого через анапо- го-цифровой преобразователь подсоединены акселерометры, жестко закрепленйые на трубке емкостного датчика и столика.