Устройство для управления электрофильтром Советский патент 1991 года по МПК B03C3/68 

Изобретение относится к очистке газов электрофильтрами и может быть использовано в энергетической, металлургической и других отраслях промышленности

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности управления электрофильтром.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для управления электрофильтром, на фиг. 2 - блок-схема блока измерения резонансной частоты, на фиг. 3 - эпюра плотности распределения электрической энергии вдоль электрода.

Устройство для управления электрофильтром (фиг 1) состоит из блока 1 питания электрофильтра с приводом 2 очистки электродов 3 и 4 и системы управления, выполненной в виде подключенных к коро- нирующему электроду 3 и выходу блока 1 питания электрофильтра через разделительный конденсатор 5 генератора 6 качающейся частоты и фильтра 7. выход которого подсоединен через пороговый элемент 8 к сбросовому входу мультивибратора 9 запускающий вход которого соединен с выходом генератора 10 импульсов и с разрешающим входом схемы И 11 второй вход которой соединен с блоком 12 питания, а выход - с запускающим входом генератора 13 пилообразного напряжения, выходом подключенным к входу генератора 6 качающейся частоты, причем выход мультивибратора соединен через счетно-аналоговый преобразователь 14 и пороговый элемент 15 с приводом 2 очистки электродов 3 и 4 Совокупность элементов 6-15 составляет блок 16 измерения резонансной частоты

Блок измерения резонансной частоты (фиг. 2) выполнен в виде параметрического генератора 17 частотно-аналогового преобразователя 18, при этом вход параметрического генератора 17 соединен с конденсатором 5 (фиг 1), а его выход через частотно-аналоговый преобразователь 18 и пороговый элемент 15 соединен с приводом 2 очистки электродов 3 и 4

Устройство для управления электрофильтром работает следующим образом

На коронирующий 3 и осадительный 4 электроды подается напряжение питания от блока 1, которое определяет осаждение твердых частиц дымовых газов на поверхности электродов 3 и 4. Последние образуют высокочастотный резонансный контур совместно с разделительным конденсатором 5, резонансная частота которого изменяется в зависимости от толщины слоя твердых частиц, осадившемся на электродах Измерение резонансной частоты осуществляется блоком 15 измерения, генератор 6

качающейся частоты которого осуществляет Опрос резонансного контура Перестройку генератора 6 определяет генератор 13 пилообразного напряжения. Причем перестройка генератора осуществляется в диапазоне изменения резонансной частоты от нулевой величины, определяемой максимально допустимой толщиной осэдившего- ся слоя на электродах.

Выходной сигнал с генератора 6 поступает также через фильтр 7 на вход порогового элемента 8. Причем амплитуда этого сигнала зависит от степени заполнения (толщины слоя) межэлектродного промежутка (3 и 4) осадившимися частицами, ввиду изменения р -зонансной частоты высокочастотного контура: электроды 3 и 4 - разделительный конденсатор

Напряжение

срабатывания порогового элемента подбирают соответствующее амплитуде резонанса контура электроды 3 и 4 раздепительный конденсатор 5.

Таким образом, работа системы 16 управления сводится к подаче запускающих

импульсов с генератора 10 на схему И 11. которая определяет запуск генератора 13 и 6, т е на резонансный контур подается высокочастотное напряжение частота которого изменяется по закону, определяемому

генератором 13 (по пиле) Изменение частоты производится в диапазоне колебаний резонансной частоты контура при нулевой толщине и максимально допускаемой толщине слоя осевших частиц Например, при

толщине слоя, соответствующему 10% от его максимального значения, резонанс получится на 10% от времени начала цикла изменения частоты. Генератор 10 также выдает запускающий импульс на мультивибратор 9, для генерации импульсов причем упомянутая генерация прекращается импульсом с порогового элемента 8, поступающего на сбросовый вход мультивибратора 9 Число импульсов на выходе

последнего соответствует моменту времени от цикла изменения частоты, при котором наступает резонанс частоты с генератора 6 и высокочастотного контура электродов 3 и 4, конденсатора 5, т е. соответствует резонансной частоте указанного контура. Выходной сигнал с мультивибратора преобразуется в аналоговый в преобразователе 14 и поступает через пороговый элемент 15 на привод 2 для очистки

электродов, причем этот сигнал поступит на очистку только в случае превышения допустимого уровня, установленного в этом пороговом элементе, соответствующего максимально допускаемому слою осевших частиц на электродах 3 и 4

Параметрический генератор 17 (фиг. 2) представляет собой высокочастотный генератор, настроенный на резонансную частоту контура: электроды 3 и 4 конденсатор 5. Причем частота генератора изменяется в зависимости от изменения резонансной частоты этого контура, так как последний подключен на вход генератора. Выходная частота генератора 17, соответствующая резонансной частоте контура, преобразуется в аналоговый сигнал в блоке 18 и при пре- вьниении допускаемого уровня пропускается через пороговый элемент 15 для очистки электродов.

Длину электродов 3 и 4 и параметры резонансной частоты высокочастотного контура, включающего указанные электроды и разделительную емкость 5, выбирают согласно условию, когда длина электродов соответствует четному числу полуволн упо- мянутой резонансной частоты. Согласно эпюре плотнрсти распределения электрической энергии вдоль электрода (фиг. 3) следует, что при четном числе полуволн на концах однородной длинной линии, образо- ванной электродами 3 и 4. плотность излучения электрической энергии на концах длинной линии максимальна, а при частоте генерации, соответствующей, например, двум или четырем длинам волн, равным дли- не электродов 3 и 4, происходит усреднение излучения по всей длине последних, что определяет равномерное изменение резонансной частоты контура при налипании одной и той же массы частиц на любой из длин электродов.

Зависимость резонансной частоты высокочастотного контура от степени осаждения Ј твердых частиц на электродах для рассматриваемого случая имеет вид

t 0(1+2 в )-(аЈ -«& BJ

В (i& + 2 В r/J2

где В

ЈТ - 1

Јт + 1

Јт - диэлектриическая проницаемость материала твердых частиц:50

ш и - резонансные частоты высокочастотного контура соответственно при измеряемой толщине осевших частиц и при нулевой толщине.

Выражение (1) получено с использова- 55 нием экспериментального соотношения для диэлектрической проницаемости

Ј

1 +2В(1 -|) 1-В(1-Ј)

(2)

И ft)/(J)o

1 W

для резонансных высочоча510

15 0 5 0 5

0

5

0

5

стотных контуров.

Разделительный конденсатор 5 возможно выполнить в виде цилиндрического электрода, охватывающего высоковольтный (40 кВ)стержень электрода 3 Межзлектрод- ное расстояние выбирают с целью исключения пробоя на цилиндрический электрод, т. е. на измерительный блок 15. Емкость конденсатора 5 выбирают в пределах 5 -15 пф, поэтому габариты конденсатора незначительны.

Таким образом, за счет введения разделительного конденсатора 5 и измерительной схемы 15. позволяющей без установки механических элементов взвешивания электродов определять степень осаждения на них твердых частиц, достигается упрощение конструкции и повышение надежности управления предлагаемым устройством.

Формула изобретения

1 Устройство для управления электрофильтром, содержащее блок питания электрофильтра, встряхивающие элементы коронирующего и осадительного электродов с приводом очистки электродов, подключенным к. системе управления очисткой электродов, отличающееся тем. что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения надежности управления, оно дополнительно содержит разделительный конденсатор, а система управления очисткой электродов выполнена в виде последовательно соединенных блока измерения резонансной частоты и первого порогового элемента, при этом разделительный конденсатор включен между коронирующим электродом и входом блока измерения резонансной частоты, выход опорного элемента соединен с приводом очистки электродов, а длина коронирующего электрода соответствует четному числу полуволн резонансной частоты высокочастотного контура образованного разделительным конденсатором и электродами электрофильтра.

2. Устройство по п. 1. отличающее- с я тем, что блок измерения резонансной частоты выполнен в виде генератора качающейся частоты фильтра, второго порогового элемента. мультивибратора, генератора импульсов, генератора пилообразного напряжения, счетно-аналогового преобразователя схемы И и дополнительного блока питания, при этом вход генератора качающейся частоты соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, его выход через фильтр и второй пороговый элемент соединен со сбросовым входом мультивибратора и является входом блока

измерения резонансной частоты, запускающий вход мультивибратора соединен с выходом генератора импульсов и первым входом схемы И, выход дополнительного блока питания соединен с вторым входом схемы И, соединенной выходом с запускающим входом генератора пилообразного напряжения, а выход мультивибратора соединен с входом счетно-аналогового преобразователя, выход которого является выходом блока измерения резонансной частоты.

3. Устройство поп.1. отличающее- с я тем, что блок измерения резонансной частоты выполнен в виде параметрического генератора и частотно-аналогового преобразователя, при этом выход параметрического генератора соединен с входом частотно-аналогового преобразователя, а его вход является входом блока измерения резонансной частоты, выходом которого является выход частотно-аналогового преобразователя.

Изобретение относится к очистке газов электрофильтрами, можег быть использовано в различных отраслях промышленности и позволяет повысить надежность управления и упростить конструкцию устройства Устройство содержит блок 1 питания электрофильтра с встряхивающими элементами коронирующего 3 и осадительного 4 электродов и приводом 2, подключенным к системе управления очисткой электродов. При этом система управления может быть выполнена в виде подключенных к коронирую- щему электроду 3 и выходу блока 1 питания электрофильтром через разделительный конденсатор 5 генератора 6 качающейся частоты и фильтра 7, выход которого соединен через пороговый элемент 8 со сбросовым входам мультивибратора 9, запускающий вход которого соединен с выходом генератора 10 импульсов ис разрешающим входом схемы И 11, второй вход которой соединен с блоком 12 питания, а выход - с запускающим входом генератора 13 пилообразного напряжения, выходом подключенного к входу генератора 6 качающейся частоты. При этом выход мультивибратора 9 соединен через частотно-аналоговый преобразователь 14 и пороговый элемент 15 с приводом 2 очистки электродов 3 и 4 Кроме того, система управления может быть выполнена в виде параметрического генератора, соединенного через частотно-аналоговый преобразователь и пороговый элемент 15 с приводом 2. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. 16 О со со 00

а

фиг 2

НИ

чи

/

Ј

ь

фигЗ