Устройство для дискретного измерения массы выбросов твердых частиц с дымовыми газами

СО 03 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ч 15/02 з)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) жеанамЯ-ШВ%ВЬИЬЛИОТЕКА Е ИЗОБРЕТ ОПИ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ВТОРС)и научно-исследовакий институт им. Г,М,Сапар ельство СС 15/02, 19го опреде щих веще 90.лению конств в проргия, 1981 Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности,Известно устройство для. измерения концентрации твердых частиц в дымовых газах, содержащее излучатель с приемником электромагнитной волны, размещенные с возможностью оптического контакта на стенках газохода, преобразователь с регистрирующим прибором,Укаэанным устройством возможно измерять массу выбросов твердых частиц с использованием расходомера дымовых газов, что определяет невозможность проведения автоматических измерений и низкую точность измерений.Наиболее близким по технической сущсти и достигаемому эффекту является усти- ний но(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ ВЫБРОСОВ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ С ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ(57) Использование: изобретение относится к технической физике и позволяет повысить точность и автоматизировать измерения. Сущность; в устройство введены программный блок управления, средство для выравнивания давления, три ключа, два запорных узла соответственно с блоками питания. Каждый запорный узел выполнен в виде катушки, охватывающей трубку, с сеткой, установленной по нормали, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов. Заборная трубка гибко подвешена к стенкам газохода, а по ее образующей выполнено щелевое отверстие, 1 з. и. ф-лы, 4 ил,тройство для дискретного измерения массы выбросов твердых частиц с дымовыми газами, содержащее заборную трубку, фильтро вальный патрон, измеритель расхода газа, Ю воздуходувку с регулирующим элементом, 0 весоизмерительный узел, ОНедостатком устройства является не- а возможность проведения измерений в автоматическом режиме и низкая точность метода (до .ф. 30%).Целью изобретения яеляется аатомазация и повышение точности измеремассы выбросов твердых частиц с дымовыми газами;Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для дискретного измерения массы выбросов твердых частиц с дымовыми газами, содержащее заборную трубку, входным концом введенную в гаэоход, весоиэ1789910 мерительный узел, регистрирующий прибор введены программный блок управления, средство для распределения давления, три ключа, два запорных узла соответственно с блоками питания, причем вйходной конец заборной трубки сообщен 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 весоизмерительным узлом, полость под ней сообщена с атмос ферой и с полостью газохода, каждая катушка запорного узла соединена через блок питания и ключ - с первым и вторым выходами программного блока управления, третий выход которого подключен к 20 управляющему входу третьего ключа, а выход весоизмерительного узла соединен че- рез третий ключ с регистрирующим прибором, полость над верхним запорным узлом сообщена через средство для распре деления давления с полостью газохода, заборная трубка гибко подвешена к стенкам газохода, при этом по образующей заборной трубки выполнено щелевое отверстие к краям которого параллельно друг другу при креплены пластины, одна из которых размещена в. плоскости, касательной к линии крепления, средство распределения давления выполнено в виде изогнутой трубки с соплом, расположенным в выходной ее час ти и соединительной трубки с кольцевой камерой, охватывающей участок изогнутой трубки с соплом и сообщенной с соплом двумя соосными отверстиями, причем один конец изогнутой трубки сообщен с атмосфе рой, а другой - с газохадом - и торцом ориентирован в сторону газохода,На фиг. 1 изображено устройство для дискретного измерения массы выбросов 45 твердых частиц с дымовыми газами; на фиг, 2 и 3 - сечения А-А и Б-Б на фиг. 1 соответственно; на фиг, 4 - циклограмма выходных сигналов элементов устройства,Устройство содержит весоизмеритель ный узел 1, заборную трубку 2, входным концом введенную в гаэоход 3, программный блок управления 4, три ключа 5, 6, 7, два запорных узла, каждый из которых выполнен в виде катушки 8, 9, охватывающей 55 трубку с сеткой 10, 11, установленной па нормали, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов 12, сетка 11 нижнего запорного узла жестко закреплена с весоизмерительным узлом 1, выход кото 4рого соединен через ключ 7 с выходом блока измерений 4,Каждая катушка запорного узла соединена через блок 14, 15 питания с выходом ключа 5, 6, полость над верхним запорным узлом сообщена через средство распределения давления с полостью газохода. На стенке заборной трубки 2 выполнено щелевое сквозное отверстие 17 по образующей, к краям которого параллельно друг другу прикреплены пластины 18, 19.Средство для распределения давления 16 выполнено в виде изогнутой трубки 20, с соплом 21, сообщенным через поперечные отверстия 22 и кольцевую камеру 23 с полостью над верхним запорным узлом через соединительную трубку 24 и вентиль 25. Выходной торец 26 трубки 20 введен в газоход 3 по потоку дымовых газов, Один конец заборной трубки 2 закреплен к стенке газохода через пружину 27, а другой установлен на резиновом фланце 28. Трубка 29 соединяет Гдэоход с сеткой 11,Устройство работает следующим образом.Твердые частицы потока дымовых газов, попадая в щелевые отверстия между пластинами 18, 19, закручиваясь в трубе 2 перемещается к ее выходному концу. скапливаясь на магнитных элементах 12 первого запорного узла, Выравнивание давления по трубе 2 и, следовательно, возможность улавливания поступления в трубу 2) твердых частиц обуславливается средством распределения давления, в котором снижение давления в полости над верхним запорным узлом достигается за счет инжекционного эффекта потока воздуха, всасываемого из атмосферы по трубке 20 в газоход, Исключение возможности поступления твердых частиц из полости над верхним запорным узлом в трубку 24 определяется регулировкой проходного сечения последней вентилем 25.После прохождения периода осаждения твердых частиц (на фиг, 4 период 0-3) с программного блока управления 4 по первому каналу И 1 поступает разрешающий сигнал на открытие ключа 5 и на блок питания 14, формирующий импульсный ток в катушке 8, Магнитные элементы начинают импульсно перемещаться, образуя "кипящий слой" и пропуская через себя и сетку 10 твердые частицы, поступившие из дымовых газов в полость трубки 2.Порция твердых частиц, накопившаяся в полости над первым запорным элементом, а также твердые частицы, поступившие из трубки 2 эа период работы катушки 8 (3-5) поступают в полость над вторым запорным1789910 элементом и скапливаются на магнитных элементах под сеткой 10. Окончание работы катушки 8 определяет конец цикла измерений, Магнитные элементы над сеткой 10 перекрывают сообщение полости над вторым (нижним) запорным элементом и полостью трубки 2. Масса порции твердых частиц, скопившаяся над сеткой 11, равна расходу твердых частиц через сечения щелевого отверстия трубки 2 за период времени 0-5 (см. фиг, 4, О 1), когда происходит накопление твердых частиц на сетке 10 и их прохождение через последнюю,После окончания работы катушки 9 иэ программного блока 4 поступает сигнал ИЗ (момент 5) на прохождение сигнала с весоиэмерительного узла через ключ 7. В этот период (5-б) на вход регистрирующего прибора 13 поступает сигнал, пропорциональный весу указанной выше порции. В этот же период на сетке 10 (начало момент 5) начинается осаждение новой порции твердых частиц, так как магнитные элементы над последней залегают плотным слоем и препятствуют прохождению твердых частиц через них.В момент б (Оз) оканчивается регистрация массы твердых частиц и с программного блока 4 поступает сигнал на ключ 15, определяющий работу катушки 9, Магнитные элементы 12 в ее полости, хаотически переФормула изобретения 1. Устройство для дискретного измерения массы выбросов твердых частиц с дымовыми газами. содержащее заборную трубку, входным концом введенную в газоход, весоизмерительный узел, регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации и повышения точности измерений массы выбросов твердых частиц с дымовыми газами, в него введены программный блок управления, средство для распределения давления, три ключа, два . запорных узла соответственно с блоками питания. причем выходной конец заборной трубки сообщен через два последовательно размещенных в трубке запорных узла с атмосферой и полостью газохода, каждый запорный узел выголнен в виде катушки, охватывающей трубку, с сеткой, установ: ленной по нормали, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов, сетка нижнего запорного узла жестко закреплена с весоизмерительным узлом, полость под ней сообщена с атмосферой и с полостью газохода, каждая катушка запорного узла соединена через блок питания и ключ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мещаясь, выбрасывают через. сетку 11 измеренную порцию твердых частиц, Последние подхватываются потоком воздуха и вводятся в гаэоход через трубку 29,Цикл выведения твердых частиц из полости над сеткой 11 заканчивается в момент 8 (О 2), когда на катушку 9 прекращается подведение напряжения с блока 15.Следующие циклы работы устройства идентичны. Очистка полостей над запор- ными узлами обеспечивается магнитными элементами 12, которые хаотически перемещаясь, отряхивают сетки 10, 11 и стенки узлов. Программный блок 4 управления возможно выполнить в виде барабана с тремя рядами контактов (О 1,2,з). жестко соединенного с синхронным двигателем. Барабан, вращаясь, замыкает контакты на периоды времени (например, 3-5, по каналу О 1, и по каналу О 2 1-3, 6-8 и т. д.). Время периодов 0-3-5 выбирают из условия повышения точности измерений весоизмерителем 1, то есть набора веса порции, соизмеримой с весом второго запорного узла, Например, массу 5 г возможно набрать через щелевое отверстие 5 мм, длиной 2 м за 5 - 10 мин. Указанного веса порции твердых частиц достаточно для измерения с высокой точностью его величины,с первым и вторым выходами программного блокауправления, третий выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа, а выход весоизмерительного узла соединен через третий ключ с регистрирующим прибором, полость над верхним запорным узлом сообщена через средство для распределения давления с полостью газохода, заборная трубка гибко повешена к стенкам гаэохода, при этом по образующей заборной трубки выполнено щелевое отверстие, к краям которого параллельно друг другу прикреплены пластины, одна иэ которых размещена в плоскости, касательной к линии крепления,2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что средство для распределения давления выполнено в виде изогнутой трубки с соплом, расположенным в выходной ее части, и соединительной трубки с кольцевой камерой, охватывающей участок изогнутой трубки с соплом и сообщенной с соплом двумя соосными отверстиями, причем один конец изогнутой трубки сообщен с атмосферой, а другой - с газоходом - и торцомориентирован в сторону выхода газохода.1789910 Йк 1 оставитель А.Величкоехр М.Моргентал Корректор З.Сал вано едакт одственно-издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Пр аказ 34 б Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5