Устройство для автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем Советский патент 1992 года по МПК F23N1/10 

СО

с

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и позволяет повысить надежность и точность регулирования. В устройстве используется для регулирования электромагнитное излучение в инфракрасном диапазоне, формируемое светодиодом 20. В качестве параметра, по которому производят регулирования, выбрано значение порозности, которое определяется по затуханию упомянутого излучения на двух длинах Zi и 2.1. После преобразования величин затухания в делителе 12 и элементе вычисления натурального логарифма 13 полученный сигнал, после умножения на постоянный экспериментальный коэффициент, поступает на исполнительный орган подачи псевдоожижающего газа. 2 ил.

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

Целью изобретения является повышение надежности регулирования.

На фиг. 1 показано устройство для автоматического регулирования; на фиг. 2 - узел размещения фотопреобразователя.

Устройство содержит блок вычитания 1, исполнительный орган 2 подачи псевдоожи- жающего газа, трубку 3 для подачи обдувоч- ного газа, одним концом введенную в кипящий слой, излучатель 4 и два фотопреобразователя 5, 6 с линзами 7, 8, установленными на противоположных стенках топки 9 котлоагрегата, два фильтра 10, 11, блок деления 12, блок 13 вычисления натурального логарифма, блок умножения 14, три элемента 15, 16, 17 памяти, интегратор

18, блок 19 сравнения. Излучатель 4 выполнен в виде светодиода 20, подключенного через электронный ключ 21 к генератору 22 импульсов. Излучатель 4 и фотопреобразователи 5, 6 размещены в камерах 23, сообщенных через жиклеры с трубопроводом подачи псевдоожижающего газа.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Излучателем 4 в топку с кипящим слоем вводится электромагнитная волна с длиной Я меньше среднего размера частиц (2го) и соответствует х 0,8 мкм, то есть инфракрасному диапазону.

Электромагнитная волна проходит через контролируемый объем топки с твердыми частицами, а интенсивность ее после упомянутого прохождения измеряется на фотопреобразователях 5, 6 и преобразуется согласно выражению:

Х| Јь

о

00 чО

о

Го

3(zi -22)

mjl

l2

где h и 2 - интенсивности электромагнитной волны на двух длинах погпощения;

Zi и 2.2 - длины поглощения;

Ј - порозность кипящего слоя.

Величина (Zi-Za) равна длине конца трубки 3, введенной в кипящий слой.

Преобразование сигналов с фотопреобразователей 5, 6 осуществляется на фильтрах Ю, 11, блоках деления и вычисления натурального логарифма 12, 13. В блоке 14 умножения осуществляется корректирование полученного сигнала на коэффициент, пропорциональный дисперсности частиц

кипящего слоя и равный ----г . В блоке

(Z1 -Z2)

вычитания получают абсолютное значение порозности после вычитания сигналов с блока умножения из постоянного значения, пропорционального единице.

Автоматическое регулирование по значению порозности осуществляют за осред- ненные промежутки времени изменения последней в пределах 2-8 с, которые формируются в интеграторе 18, выходной сигнал с которого после сравнения в блоке 19 с расчетным значением порозности поступает на исполнительный орган подачи псев- доожижающего газа.

Для исключения влияния инфракрасного фона и собственных пульсаций в топке на светодиод 20 подводится импульсный сигнал, формируемый электронным ключом 21 и генератором 22 импульсов. Охлаждение и очистка оптических элементов излучателя 4 и фотопреобразователей 5, 6 осуществляется газом, поступающим также под газораспределительную решетку топки 9. Причем трубки для подачи упомянутого газа подключают (по потоку) после исполнительного органа 2 через жиклеры. Гидравлическое сопротивление последних выбирают меньшим суммарного сопротивления кипящего слоя и газораспределительной решетки. В этом случае достигается получение минимального допустимого расхода газа на обдув излучателя и фотопреобразователей.

Камера 23 для каждого фотопреобразователя 5, 6 и светодиода 20 выполняется кольцевой с боковым (тангенциальным) подводом газа, в месте размещения линз 7, 8

выполняют сужение для локального увеличения скорости газа. Одна из трубок 3 выполняется равной Zi-Za, в этом случае электромагнитная волна от светодиода 20 после прохождения контролируемой дисперсной среды на длине 2.2 поступает в трубку 3, а также после прохождения длины Zi, непосредствено в камеру 23 (без трубки 3). Таким образом, часть электромагнитного излучения прошла длину 2.2, а другая - Zi

контролируемой среды Одновременно измерение и обработка этих сигналов дает информацию, инвариантную к дисперсности частиц и электрофизическим свойствам контролируемой среды

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем, содержащее блок вычитания, исполнительный орган подачи псевдоожижающего газа, трубку для подачи обдувочного газа, одним концом введенную в кипящий слой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит излучатель, электронный ключ, генератор импульсов, два фотопреобразовэтеля с линзами, два фильтра, блок деления, блок вычисления натурального логарифма, блок умножения, три

элемента памяти, интегратор и блок сравнения, причем излучатель выполнен в виде светодиода, светодиод подключен через электронный ключ к генератору импульсов, линза одного из фотопреобразователей совмещена с концом трубки для подачи обдувочного газа, фотопреобразователи через фильтры соединены с блоком деления, выход которого подключен через блок вычисления натурального логарифма к

умножителю, второй вход которого соединен с первым элементом памяти, а выход - с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен ко второму элементу памяти, а выход - через интегратор к

первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с третьим элементом памяти, а выход - с исполнительным органом псевдоожижающего газа.

(paei

фиг. 2