Устройство для встряхивания электро-дОВ элЕКТРОфильТРА Советский патент 1981 года по МПК H01H47/00 

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в промышленных электрофильтрах раз.пичного назначения. Известное устройство 1 для встряхивания электроде, содержащее электромагнитный шшуктор внхревых токов, мапштно-связаиный с отряхиваемым электродом и подключенный к электроразрядиому источнику тока, имеет недостаточную эффективность встряхивания и малый КПД. Известно также устройство 2, содержащее источник питания, коммутирующий элемент, состоящий из встречно-параллельно включенных тиристора и диода, накопительньш конденсатор возбудитель механическнх импульсов и пьезоэлектрический преобразователь, который имеет невысокую эффективность встряхивания, малый КПД и низкую надежность, так как продолжительность импульсов, возбуждаемых электромагнитным индуктором вихревых токов зависит от по;шоты преобразования накопленной электрической энергии в энергию возбудителя (энергию электромагнитного поля индуктора) . Поскольку эффективность отряхивания пропорциональна продолхоггельности возбуждаемых в электроде механических импульсе, то очевидным недостатком известного устройства является то, что оно позволяет преобразовать в энергию механических колебаний в разрядном контуре. Продолжительность возбуждаемых в отряхиваемом электроде механических импульсов невелика, отряхивание недостаточно эффективно, КПД устройства мал. Кроме того, это устройство встряхивает электроды при надшчии на межзлектродиом промежутке высокого напряжения, из-за чего на (шлеслой действует допо.гшительная удерживающая сила электрического поля и для эффективного удаления пылеслоя с электрода (особенно высокоомного пылеслоя) необходима значительно большая величина механичеосих импульсов, возбуждаемых в отряхиваемом электроде, по сравнению со случаем отсутствия напряжения на электродах. Из-за необходимости возбуждения импульсов значнтельно большей энергии снпы деформации, действующие на индуктор при генерации импульса значнтельно возрастают - срок службы индуктора и соответственно надежность устройства снижаются. Целью изобретения являются повышение эффективности встряхивания электродов, повы шение КПД и надежности устройства. Это достигается тем, что устройство для встряхивания электродов электрофильтра, содержащее блок питания, выход постоянного напряжения которого подключен к накопитель,ному конденсатору, положительная обкладка которого соединена с катодом диода и анодом тиристора, катод которого подключен к аноду диода и к началу катушки индуктора, имеющей магнитную связь со встряхиваемым электродом, формирователь импульсов управления, выходом подключенный к управляющему пере ходу тиристора, и задатчик интервалов встряхивания, конец катушки индуктора, лругая обкладка накопительного конденсатора и отрицательный полюс источника питания соединены вместе и подключены к выводу для заземления, снабжено датчиком искрений, трансформатором тока и элементом И, причем трансфо матор тока первичной обмоткой включен последовательно с диодом, а вторичной соединен с входом формирователя импульсов управления, вход датчика искрения подключен к выводу для присоединения к коронирующям электродам, а выход соединен с входом элемента И, другой вход которого подключен к выходу задатчика интервалов встряхивания, а выход элемента И подключен к управляющему переходу тиристора и к входу эадатчика инте|жалов встряхивания. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит блок 1 питания, вход которого подключен к выводам для присоединения к сети переменного тока, а выход посто янного напряжения подключен к накопительному конденсатору 2, к аноду тиристора 3, и к катоду даода 4, последовательно с которым включена первичная обмотка трансформатора 5 тока, выход которого подаслючеи к входу формирователя 6 управления, выходом подключенного к управляющему электроду и к катоду тиристора 3, соединенному с анодом диода 4 и подключенному к началу катушки 7 индуктора, имеющей магнитную связь со встряхиваемым электродом 8, элемен И 9, входами подключенный к выходу задатчика 10 интервалов встряхивания и к выходу датчика И искрений, входом подключенного к выводу 12 для присоединения к коронирую щим электродам. Устройство работает следующим образом. При включении электрофильтра в работу подается сигнал запуска иа шину запуска за датчика 10 и питающее напряжение на блок 1 1. Конденсатор 2 заряжается до установленного уровня напряжения; по прошествии заданного интервала встряхивания, составляющего для промышленных электрофильтров 3-20 мин на выходе задатчика 10 и соответственно на одаом из входом элемента И 9 появляется сигнал постоянного уровня, после чего при возникновении искрового разряда в электрофильтре, характеризующегося падением уровня напряжения на электродах электрофильтра до нуля, даттак 11, например, заторможенный мультивибратор генерирует одиночный импульс, поступающий с выхода датчика 11 на другой вход элемента И 9. Обычно промышленный электрофильтр работает со средней частотой искрений, в межэлектродном промежутке 2080 искрений в минуту. Длительность провала уровня напряжения до нуля на электродах электрофильтра составляет половину и более длительности, полупериода выпрямленного питающего напряжения электрофильтра, а для некоторых промышленных агрегатов питания электрофильтра имеет место принудительная блокировка следующего после пробоя полупериода питающего напряжения с целью более быстрого рассасывания пробойной ситуации. При появлении сигналов на обоих входах элемента 9, на выходе появляется импульс управления, включаюищй тиристор 3, и этот же сигнал поступает на шину запуска задатчика 10, в результате чего эадатчик 10 переводится в исходное состояние, характеризующееся отсутствием сигнала постоянного уровня на выходе задатчика 10, и начинается отсчет следующего интервала встряхивания. При включении тиристора 3 происходит колебательный разряд конденсатора 2 на индуктор 7. По скончании первой полуволны тока замыкающийся через тиристор 3 ток в цепи изменяет свое направление и замыкается через диод 4 и первичную обмотку трансформатора 5. По окончании второй полуволны ток через диод 4 не может перекатиться мгновенно, и имеет место обратаый ток через диод 4 и первичную обмотку трансформатора 5. Интеграл от кривой обратного тока через диод 4 представляет собой заряд, проходящий через диод 4 в процессе восстановления диодом запирающей способности. Основная (рабочая) полуволна тока, трансформированная во вторичную обмотку трансформатора 5 замыкается через диод и резистор формирователя 6. Импульс обратного тока восстановления заряжает конденсатор в схеме формирователя 6. Когда напряжение достигает величины включения динистора, последний включается, образуется второй импульс управления, вновь включающий тиристор 3 и колебательный процесс в цепи контура с ключом, обладающим вентильной проводи5мостью (тиристор 3, диод 4) продолжается вплоть до полного затухания, соответственно вплоть до полного разряда конденсатора 2. Пр прохождении каждого из полупериодов тока колебательного разряда через индуктор 7 в результате взаимодействия магнитного поля, наведенных в электроде 8 вихревых токов с магнитным полем индуктора 7 в электроде возбуждаются механические импульсы, стряхивающие пыль с электрода. Устройство позволяет реализовать несколько периодов тока в колебательном разрядном контуре, соответственно возрастает продолжительность механических импульсов, возбуждаемых в электроде, и эффективность отряхивани увеличивается. КПД данного устройства величина, характеризующаяся с энергетической точки эре1шя совершенство устройства по отношеишо к протекающему в нем процессу превращения электрической энергии накопитель ного конденсатора в энергию магнитного поля индуктора, выше, чем КПД прототипа. Потери энергии на образование паразитного магнитного поля н тепловь1е потерн для данного устройства н прототипа примерно одинаковы. В предлагаемом устройстве колебательный разряд конденсатора на индуктор продолжается вплоть до полного затухания колебаний в разрядном контуре, и электрическая энергия накопительного конденсатора полностью преобразуется в энергию магнитного поля индуктора Благодаря синхронизации моментов начала генерации механических импульсе в электрод 8 с моментом возникновения искрового разряда в электрофильтре (падением до нуля уровня питающего напряжения на электродах электрофильтра) для эффективного удаления пылеслоя необходима значительно меньшая механических импульсов, возбуждае мых в электроде, поэтому значительно уменьшаются силы деформашш, воздействующие на индуктор, срок службы индуктора возрастает, надежность устройства повышается. Увеличение эффективности встряхивання приводит 1 к увеличению степени очистки отходящих газов электрофильтрами. Формула изобретения Устройство для встряхивания электродов электрофильтра, содержащее блок питания, выход постоянного напряжения которого подключен к накопительному конденсатору, положительная обклагцса которого соединена с катодом диода и анодом тиристора, катод которого подключен к аноду диода к к началу катушкн индуктора, имеющей магнитную связь со встряхиваемым электродом, формирователь импульсов управления, выходом подключенный к управляющему переходу тиристора, и задатчик интервалов встряхивания, конец катущки инд ктора, другая обкладка конденсатора н отрицательный полюс источника пнтания соединены вместе и подключены к выводу для заземления, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности встряхивания электродов, увеличения КПД н надежности устройства, оно снабжено датчиком искрений, трансформатором тока н элементом И, причем трансформатор тока первичной обмоткой включен последовательно с диодом, а вторичной соединен с входом формирователя импульсе управления, вход датчика искрений подключен к выводу для присоединения к электродам электрофильтра, а выход соединен с входом элемента И, другой вход которого подключен к выходу задатчика интервалов встряхивания, а выход элемента И подключен к управляющему переходу тиристора и к входу задатчика интервалов встряхивания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аренков А. Б. Основы электрофизических методм обработки материалов. Л., Энергия, 1967, с. 350-364. 2.Авторское свидетельство СССР N 411918, кл. В 06 В 1/06, 1970.

д