Устройство для измерения эффективности работы электрофильтра Советский патент 1992 года по МПК B03C3/72 G05D27/00 

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.

Недбстатком 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 элсктиО П-, -трг, содержащее датчи.си непрозрачности дымовых газов (измерители концентрации золы), установленные .jo и после элекфофильтрз, блок измерь,, ; , осуществляющий преобразование сигнала с датчиков, опорный элемент

Недостатком устройства являете я низкая точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве дня измерения КПД электрофильтра, содержащем измерители запыленности дымовых газов, установленные до и после электрофильтра, блок измерений, каждый измеритель концентрации золы в дымовых газах выполнен в виде заборной трубки, введенной в газоход и сообщенной со входным отверстием блока измерения вход которое подключен к выходу реле времени, причем выход Ьлока измерения до электрофильтра соединен с управляющим входом первого реле времени и через элемент памяти с первым входом вы читателя, вторым входом подключенным к выходу блока измерения после электрофильтра, управляющему входу второго реле времени и сбросовому входу элемента памяти, при этом выход вымогателя соединен через делители с регистрирующим прибором, а заборная трубка гибко подвешена к стенкам газохода, на ее стенке выполнено щелевое отверстие по образующей, к стежкам сквозного отверстия по всей длине герметично закреплены параллельно заборной трубке две пластины, одна из которых размещена по касательной ее поперечного сечения, каждый блок измерений содержит программный 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 атмосферой 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 запор0 ного 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

5 через третий ключ с выходом блока измерений, полость над верхним запорным узлом сообщена через узел распределения давления с полостью газохода.

На фиг. 1,2- блок измерений; на фиг. 3,

0 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 электрофильтра 2 за5 борные трубки 3, 4, которые сообщены со входными отверстиями 5, 6 блока 7, 8 измерения, два реле 9, 10 времени, элемент памяти 11, вычитатель 12, делитель 13 и регистрирующий прибор 14.

0Каждый блок измерений содержит весоисмеритель 15, программный элемент 16, три ключа 17, 18, 19, два запорных узла, каждый из которых выполнен в виде катуш- ки 20, 21, охватывающей трубку, с сеткой 22,

5 23, установленной по нормали, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов 24, сетка 22 нижнего запорного узла жестко закреплена с весоизмеригелем 15, выход которого соединен через ключ 19 с

0 выходом блока измерений.

Каждая катушка запорного узла соединена через блок 25, 26 питания с выходом ключа 17, 18, полость над верхним запорным узлом сообщена через узел распреде5 ления давления с полостью газохода. На стенке заборкой трубки 3, 4 выполнено щелевое сквозное отверстие 27 по образующей, к стенкам которого по всей длине герметично закреплены параллельно забор0 ной 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,

5 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 заборной 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 эксплуатации (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 превышает 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 электрофильтра.

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. Выравнивание давления по трубе 3, 4, и, следовательно, возможность улавливания (поступления в трубу 2) твердых частиц обусловливается узлом

распределения давления, в котором снижение давления в полости над верхним запорным узлом достигается за счет инжек- ционного эффекта потока воздуха, всасываемого из атмосферы по трубке 31 в газоход. Исключение возможности поступления твердых частиц из полости над верхним запорным узлом в трубку 35 определяется регулировкой проходного сечения последней

0 вентилем 36.

После прохождения периода осаждения твердых частиц (на фиг. 5 период 0-3) с программного блока управления 16 по первому каналу Ui поступает разрешающий сигнал

5 на открытие ключа 17 и на блок питания 25, формирующий импульсный ток в катушке 20. Магнитные элементы начинают импульг.чо перемещаться, образуя кипящий слой и пропуская через себя и сетку 22

0 твердые частицы, поступившие из дымовых газов в полость трубки 3, 4.

Порция твердых частиц, накопившаяся в полости над первым запорным элементом, а также твердые частицы, поступившие из

5 трубки 2 за период работы катушки 20 (3-5) поступает в пспость над вторым запорным элементом и скапливаются на магнитных элементах под сеткой 23. Окончание работы катушки 20 определяет конец цикла измере0 ний. Магнитные элементы над сеткой 22 пе- рекрывают сообщение полости над вторым (нижним) запорн.чм элементом и полостью трубки 3, 4. Масса порции твердых частиц, скопившаяся над сеткой 23, равна расходу

5 твердых частиц через сечение щелевого отверстия трубки 3, 4 за период времени 0-5 (см фиг. 4, Ui) когда происходит накопление твердых частиц на сетке 22 и их прохождение через последнюю.

0После окончания работы катушки 20 из

программного блока 16 поступает сигнал 1)з (момент 5) на прохождение сигнала с весо- измерителя через ключ 19. В этот период (5-6) на выход блока измерения 7, 8 посту5 пает 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 залега0 ют плотным слоем и препятствуют прохождению твердых частиц через них.

В момент б (Кз) оканчивается регистрация массы твердых частиц и с программного блока 16 поступает сигнал на ключ 19, опре5 делающий работу катушки 23. Магнитные элементы 24 в ее полости, хаотически перемещаясь, выбрасывают через сзтку 23 измеренную порцию твердых частиц. Последние подхватываются потоком воздуха и вводятся в газоход через трубку 40.

Цикл выведения твердых частиц из полости над сеткой 23 заканчивается в момент 8 (Ua). 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 (Ui. 2, з), жестко соединенного с синхронным двигателем. Барабан, вращаясь, замыкает контакты на периоды времени (например, 3-5, по каналу Ui, и по каналу U2 1-3, 6-8 и т.д.). Время периодов

О -3 Ъ ЫгЬ.рЭЮГ ИЗ уСПОВИЯ ,К |Я ТОЧНОСТИ измерений весоизмеритвлем 15, то есть набора веса порции, соизмеримой с весом Lголого запорного узла. Например, вес 5 г возможно набрать через шелевое отверстие 5 мм, длиной 2 за 6 нин. Указанного веса порции твердых чготиц достаточно для измерений с высокой точностью его величины.

Таким образом, за счет введения ;-абор- ной трубки 3, 4 с щелевым отверстие .; 27 п пластинами 28. 29. запорных элем;;нпоз с блоками питания 25, 26 и программным блоком 16 обеспечивается повышение точности и автоматизация измерений.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения эффективности работы электрофильтра, содержащее первичные измерители запыленности дымовых газов, установленные до и после электрофильтра, причем первый измеритель соединен с входом первого блока измерений, отличающееся тем. что. с целью повышения точности измерений, оно дополнительно содержит первое и второе реле времени, элемент памяти, элемент сравнения, делитель, второй блок измерений и регистрирующий прибор, каждый первичный измеритель запыленности дымовых гэзов выполнен в виде заборной труики и помещен в газоходе, причем выход второго первичного измерителя запыленности дымовых газов соединен с пневматическим входом второго блока измерения, выход которого соединен с входом второго реле времени и первым входом элемента памяти, выход второго реле времени соединен с входом второго блока измерений, выход первого блока измерений соединен 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 поп. 1,отличающее- с я тем, что каждый блок измерений содержит программный элемент, узел распределения давления, весоизмеритель, три кпюча, два запорных узла, каждый из которых содержит блок питания, катушку индуктивности, охватывающую заборную трубку с

установленной в ней по нормали сеткой, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов, причем входное отверстие блока измерения сообщено через два последовательно размещенных в заборной

трубке 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 первым и вторым выходами программного элемента, третий

выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, выход весоизмери- теля 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 п, 2, о т л и ч а ю щ е е- с 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.

г

Г

L-

I-,™J

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.ф- лы 5 ил (Л С 1 Qs 00 CJ о Јь Фиг 2

L

йч

фиг 1

(риг. з

5-5

3Ј32

37

33

31

35

Фиг 4

фиг. 5