Устройство для определения углерода в золе уноса пылеугольных котлоагрегатов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) (И) 494 С 01 М 27 22 Е АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ свойств сыпучих материалов путем измерения электрической емкости отобранной пробы. Цель изобретения - повышение точности определения. Устройство содержит емкостный датчикв виде вертикальной трубки с переменным сечением с электродами, подключенными к преобразователю типа емкость-электрический сигнал, столик,закрепленный с зазором у нижнеготорца трубки, вибраторы и акселерометры., закрепаенные жестко на трубке.Для измерения одновременного расходаФзолы емкостный датчик содержит до- Иполнительный электрод, размещенныйу верхнего основания трубки и подключенный через дополнительный пре", образователь типа емкость-электрический сигнал к входу вычислительного блока. 1 нл,рс ен кл. С 91 ОйстВО ДЛЯ ОЛЕ УНОСА ОВ(54) УС РОДА В ЛОАГРЕГ ЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕУГОЛЬНЫХ КОТОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Институт технической теплофиз ки АН УССР и Опытное конструкто к технологическое бюро с эксперимФтальным производством теплофнзичес кого приборостроения Института тех нической теплофизики АН УССР (72) А.Н.Щербань, В.В,Платонов, А.П.Сиденко, А.В.Атамась, Б.Н .Барбьппев, И.А.Звиргзде, М.Н,Евсеев, А.А.През, С.А.Филь и Г.М.Бородин (53) 551.508.7 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР У 375442, кл, Р 16 х 59/54, 1970.Авторское свидетельство СССР У 115891 Н 27/22, 1984.(57) Изобретение относится к измерительной технике для исследования1249427 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к исследованию свойств сыпучих материалов путем измерения электрическойемкости отобранной пробы, и можетбыть использовано в горнообогатительной технике, технике строительныхматериалов, в теплоэнергетике дляконтроля содержания углерода в летучих эолах.Цель изобретения - повьппение точности определения.На чертеже схематически изображено устройство для определения углерода в золе уноса пылеугольных котлоагр егатов .Устройство состоит из емкостногодатчика в виде вертикально установленной сужающейся к основанию диэлектрической трубки 1, напримерстеклянной, с накладными электродами 2 и 3 в ее нижней части, подсоединенными через преобразователь 4типа емкость - электрический сигналк входу управляющего вычислительногоблока 5, и дополнительным электродом б узла измерения расхода золы,размещенным у верхнего основаниятрубки и подключенным через дополнительный преобразователь 7 типа емкость - элеткрический сигнал к входувычислительного блока 5, столика 8,закрепленного с зазором Ь у нижнегооснования трубки 1, вибраторов 9 и10, жестко закрепленных соответственно на трубке 1 и столике 8 и подключенных к выходу вычислительного блока 5, индикатора 11, включенного навыходе вычислительного блока 5, иакселерометров 12 и 13, установленных на трубке 1 и столике 8 в отделении от вибраторов и подключенныхчерез аналого-цифровой преобразователь 14 к входу вычислительногоблока 5.Устройство работает следующимобразом,Загружают в трубку 1 золу и виб-. рируют ее вибраторами 9 и 10, добиваясь виброожиженного состояния мнималной вязои (динамическая вязкость 3 Н с/м ), одновременно пропуская ее через зазор с раходом, удовлетворяющим соотношениеЬ с 0,5 С/Б Е) (1) где Ь - величина зазора между трубкой и столиком, мм;С - расход эолы, кг/с; 10 15 10 25 ЭО Э 5 40 45 50 2Б - сечение трубки, м";Е - частота вибраторов, Гц;0,5 - экспериментальный коэффициент, зависящий от дисперс"ности золы.Работу устройства в режиме, удовлетворяющем соотношение (1), контролирует узел измерения расхода золы датчика, состоящий из дополнительного электрода 6, подключенного через дополнительный преобразователь 7 к вычислительному блоку 5Узел измерения расхода по заложен" ной в память вычислительного блока 5 программе оценивает скорость движения золы в момент ее минимальной вязкости по высоте уровня золы в датчике над столиком, предварительно проградуированном в зависимости от расхода золы, Высоту уровня при этим определяют по величине емкости электрода 6, пропорциональной столбцу золы в датчике, и ее диэлектрической проницаемости, определяемой по емкости между электродами 2 и 3, величина которой через преобразователь 4 в виде электрического сигнала поступает в вычислительный блок 5. По полученной информации вычислительный блок 5 изменяет режим работы вибраторов 9 и 1 О, поддерживая неизменным отношение С/Г в неравенстве (1), и одновременно по приращению емкости между электродами 2 и 3 относительно емкости датчика, заполненного золой, не содержащей углерод, и градуировочному графику, связывающему весовое содержание углерода в золе с приращением емкости, рассчитывает концентрацию углерода в золе и передает данные на индикатор 11,Контроль виброожижений золы осуществляется акселерометрами 12 и 1.3, электрические сигналы которых мини-мальны, когда зола в емКостном датчике имеет минимальную вязкость. Сигналы акселерометров через аналогоцифровой преобразователь 14 поступают в вычислительный блок 5, который непрерывно подстраивает частоту вибраторов 9 и 10, меняя режим их тиристорных источников питания в сторону уменьшения сигналов акселерометров,Настройку режимов вибраторов 9 й 1 О проводят при отключенном вычислительном блоке 5, попеременно меняя их частоту и добиваясь минимальных сигналов с акселерометров 2 и 3,1249427 да для;гравиметрического анализа.Заполнив трубку 1, включают вибратор9. Изменяя питание двигателя, добиваются минимального показания акселерометра 12, Затем подключают вибратор 10 и добиваются минимальногопоказания от акселерометра 3. Проверяют настройку вибратора 9 и подключают источники питания вибраторов на управление от вычислительногоблока 5.При движении золы через емкостныйдатчик меняется его емкость междуэлектродами 2 и 3 в зависимости отсодержания углерода в золе, а наэлектроде 6, кроме того, от уровняэолы в емкостном датчике. За нулевой уровень отсчета принимают показания индикатора 11, соответствующие 20 отсутствию углерода в золе. По приращению показаний индикатора в момент измерений и градуировочномуграфику, предварительно построенному по пробам золы с известной кон центрацией углерода, определяют относительное содержание углерода взоле. Полученное значение емкостимежду электродами 2 и 3, пропорциональное эффективной относительнойдиэлектрической проницаемости золы,переносится на градуировочный график емкость - уровень золы, построенный для электрода 6 в зависимости отвозможных значений эффективной диэлектрической проницаемости Е =2-5или, что то же самое, емкости электродов 2 и 3. Зная из предварительныхизмерений (или расчета) закон, связывающий расход с уровнем золы в 40 емкостном датчике, меняют частотувибраторов в сторону выполнения неемкостном датчике цилиндрического типа возможны колебания уровня, которое сложно скомпенсировать лишь изменением частоты вибраторов. Чтобы ослабить колебания уровня при значительных отклонениях расхода от среднего значения в предлагаемом устройстве трубку 1 емкостного датчика выполняют переменного сечения с большим основанием в верхней части, Следует учитывать, что на трубке не должно быть резких изломов, которыем вызывают местные интенсивные коле,бания, нарушающие однородность виброожиженной золы во всем объеме датчика, Этому условию удовлетворяют, например, трубки экспоненциальной и конической формы, Отношение площадей оснований такой трубки, выбранное равным относительному отклонению расхода, гарантирует колебаниеуровня в пределах 337. от среднего, что вполне достаточно для надежной работы автоматической системы устройства. Например, при суточных колебаниях в 157. от среднего расхода (отношение максимального к минимальному расходу 1,35), колебания уровня золы составляют 11,5 Х, Кроме того, выполнение трубки с наклонными стенками ссоотношением верхнего и нижнего оснований, выбранным из условия Р/ д = Е, увеличивает эффект передачи энергии копебаний стенок частичками золы благодаря появлению у наклонных стенок вертикальной сос тавляющей колебаний и тем самым,позволяет ослабить колебания стенок трубки датчика по сравнению с известным цилиндрическим вариантом трубки. Однако увеличивать отношение диаметров оснований больше, чем вытекает из условия, не следует, потому что затрудняется достижение равноф мерного виброожижения во всем объеме датчика.55 равенства (1). Затем подключают управляющий вычислительный блок,Особенностью предлагаемого устройства является использование в про 1 цессе измерений всей золы, поступившей в золоотборник из газохода котлоагрегата, Поэтому расход золы колеблется при изменениях в режиме горения топки и качества угля, и в Устройство для определения углерода подключают в систему. транспортировки золы, отбираемой из газохоМ Предлагаемое устройство для определения углерода в золе уноса пыле- угольных котлоагрегатов благодаря устранению сброса золы на входе емкостного датчика и управлению режимом вибрирования частиц золы в зависимости от высоты уровня золы в нем посредством вычислительного блока, а также ослаблению размаха колебаний уровня в трубке переменного сечения позволяет повычить точность измерений, Кроме того, зная расход эолы через емкостный датчик, можно ориентировочно оценивать общий поток золы в газоходе котлоагрегата.1 249427 Составитель А.ПлатоваТехред Г.Гербер КорректорМ,Максимишинец с,Редактор Е.Папп Заказ 4229/45 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическоередприятне, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Форм ула изобр ет ения Устройство для определения углерода в золе уносапыпеугольных котла агрегатов, содержащее емкостный датчик в виде вертикальной трубки с электродами, подключенными к преобразователю типа емкость - электрический сигнал, и столика, закрепленного 10 с зазором у нижнего торца трубки, вибраторы и Йкселерометры, закрепленные жестко на трубке и столике, вычислительный блок, к входу которого подключены преобразователь и акселе рометры, а выход подключен к вибраторам и индикатору, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы- шения точности определения, оно снабжено узлом для измерения расхода золы, выполненном. в виде дополнительного электрода, размещенного у верхнего основания трубки и подключенного через дополнительный преобразо.- ватель типа емкость - электрический сигнал к входу вычиспительного блока, а трубка емкостного датчика выполнена с переменным сечением с отношением диаметров верхнего и нижнего оснований, выбранным из условияВ/д =.,й,П - диаметр верхнего основаниятрубкид - диаметр нижнего основаниятрубкик - отношение максимального иминимального расходов эолы.