Система автоматического регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК и Г 23 М 1 00 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСА АВТОРСК чета енина я жидтипа,8 ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ивановский ордена Знак Поэнергетический институт им. В. И. Л(56) 1. Авторское свидетельство ССС194216, кл. Г 23 Р 5/02, 1966.2. Авторское свидетельство СССР666382, кл. Г 23 Р 5/02, 1976.3. Тверской Ю. С. Измерение уровнкого топлива в горелках барботажногоПромышленная энергетика, 1978,с. 42. 54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ТОПЛИВА ГОРЕЛОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ БАРБО. ЯО 107187 ТАЖНОГО ТИПА с барботажной решеткой и линиями подачи топлива и воздуха, содержащая регулятор уровня, подключенный к регулирующему органу на линии подачи топлива, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, она снабжена датчиком перепада давления на барботажной решетке, датчиком перепада давления на сужающем устройстве, дополнительно установленным на линии подачи воздуха, и дифференциатором, причем выходы датчиков перепада давления на барботажной решетке и на сужающем устрой- стае подключены к первому и второму входам регулятора уровня в противофазе, а к третьему входу подключен выход дифференциатора, вход которого подключен к выходу датчика перепада давления на сужающем устройстве.Изобретение относится к технике автоматического регулирования процесса горения в горелочных устройствах барботажного типа и может найти применение при автоматизации установки для огневого обезвреживания горючих жидких отходов промышленных предприятий, а также тепло- энергетических установок.Известно горелочное устройство барботажного типа, снабженное уравнительным сосудом с переливной трубой для регулирования уровня топлива в ванне барботажа. При повышении уровня сверх заданного часть топлива сливается из уравнительного сосуда по переливной трубе в специальную емкость, откуда затем откачивается насосом 1.Однако для такого устройства регулирования уровня характерны громоздкость системы топливоподачи и недостаточная точность регулирования уровня в горелке.Известны также барботажные горелки, в которых для обеспечения контроля уровня топлива обечайка электрически изолирована от корпуса и подключена к емкостному уровнемеру 2.Недостатком данного устройства является невозможность контроля уровня в горелке при сжигании горючих отходов с переменной влажностью, так как влажность оказывает существенное влияние на показания емкостного датчика,Наиболее близкой к изобретению является система автоматического регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа с барботажной решеткой и линиями подачи топлива и воздуха, содержащая регулятор уровня, подключенный к регулирующему органу на линии подачи топлива. Устройство содержит также компрессор, постоянно прокачивающий воздух через слой топлива с помощью специального пьезометричеекого сопла, опущенного в нижнюю часть ванны барботажа, Давление воздуха перед соплом, соответствующее гидростатическому давлению столба контролируемой жидкости, измеряется датчиком типа ДТ 2, сигнал от которого подается на вход регулятора уровня 3.Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования, особенно в периоды останова и пуска горелки.Целью изобретения является повышение точности регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа.Г 1 оставленная цель достигается тем, что система автоматического регулирования уровня топлива в горелочном устройстве барботажного типа с барботажной решеткой и линиями подачи топлива и воздуха, содержащая регулятор уровня, подключенный к регулирующему органу на линии подачи топлива, дополнительно содержит датчик перепада давления на барботажной решетке, датчик перепада давления на сужающем устройстве, дополнительно установ где Р - перепад давлений на барботажнойрешетке;аРсл - гидростатическое давление слоятоплива (весовой уровень) надрешеткой;йР - перепад давлений, необходимыйдля преодоления поверхностногонатяжения, которым ввиду малости можно пренебречь,Перепад давлений на решетке 6 Р равенРг = й, гзЭ ,Рьгде Я - расход воздуха,,р 0 - плотность воздуха;коэффициент расхода барботажной решетки;Гр - площадь отверсти й решетки,Гидростатическое давление слоя топлива ьРсл пропорционально его уровнюй Рсф5 О где Яр - плотность топлива;Н - уровень топлива.Перепад давлений на сужающем устройстве ьРс равенсугде а, - коэффициент расхода сужающего устройства;площадь отверстия сужаюгцегоустройства. 35 40 ленным на линии подачи воздуха, и дифференциатор, причем выходы датчиков перепада давления на барботажной решетке и на сужающем устройстве подключены к первому и второму входам регулятора уровня в противофазе, а к третьему входу подключен выход дифференциатора, вход которого подключен к выходу датчика перепада давления на сужающем устройстве.На чертеже представлена принципиаль О ная схема системы автоматического регулирования уровня топлива в горел очном устройстве барботажного типа.К первому входу регулятора 1 уровнятоплива подключен датчик 2 перепада давлений на барботажной решетке, одна из импульсных линий которого соединена с коробом 3 первичного воздуха под барботажной решеткой 4, а вторая - с надслоевым пространством 5 горелки.Ко второму входу регулятора 1 подключен датчик б перепада давлений на сужающем устройстве 7, установленном на линии 8 подачи первичного воздуха в горелку.К третьему входу регулятора 1 датчик 6 подключен посредством дифференциатора 9.Выход регулятора 1 соединен с регулиру ющим органом 10, установленным на линии11 подачи топлива в горелку.Система автоматического регулированияработает следующим образом.При подаче первичного воздуха в короб 3перепад давлений на горелке Л Рсоставля ето Р=Рр + в Р ь Р1071878 Составитель И. Аксенов Редактор П. Коссей Техред И. Верее Корректор Л. Дзятко Заказ 11574/33 Тираж 536 11 отнисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Рау шская наб., д. 415 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Поскольку коэффициент расхода и площадь отверстия сужающего устройства выбираются равными коэффициенту расхода и площади отверстия барботажной решетки, перепады на них равныьР - д Рр .таким образом, на регулятор уровня .поступает сигнал У, равныйу =дРр +У, Н-ьР.= К Н,где К - коэффициент пропорциональности.Полученный таким образом сигнал сравнивается с заданным и регулятор 1, воздействуя на регулирующий орган 10, изменяет подачу топлива в горелку, реализуя принцип регулирования по отклонению параметра от заданного значения.15Кроме того, система реализует принцип регулирования по компенсации основного возмущающего воздействия, которым является изменение расхода первичного воздуха в горелку. При изменении расхода воздуха производительность горелки резко изменяется, что может приводить к изменению уровня топлива в ней.Сигнал от датчика 6, преобразованный дифференциатором 9 в .корость изменения расхода воздуха, поступает на третий вход регулятора 1, и регулятор воздействует на регулирующий орган 1 О, компенсируя возмущение и предотвращая отклонение уровня от заданного значения.Для обеспечения компенсации возмущения по расходу первичного воздуха настройки дифференциатора 9, его коэффициент усиления Кд и постоянные времени дифференцирования Тд должен быть соответ- ственно К, = к, - ; т=тгде В - производительность горелки;Кр - коэффициент усиления регулятора уровня;т - постоянная времени интегрирования регулятора уровня.Барботажные решетки горелочного устройства в меньшей степени, чем пьезометрическая трубка, подвержены тепловому воздействию и засорению.Следовательно, предложенное устройство обладает большей надежностью, в то время как точность регулирования уровня топлива также выше ввиду использования принципа компенсации возмущения.