Способ измерения концентрации частиц пыли в газовых трактах электрофильтров и устройство для его осуществления

03 С 3/00, 3/34 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК ПАТЕНТУ электрофильтров щих установок.Известен спо ции частиц пыли 532790, кл, 8 01 й мотрено предотв Изобр ской очист способам и ния тверд трактах эл пользовдн ругих пылеулавлива б измерения конц".нтрав газоходе (авт св М 5/02), е которо 1 предус ащение отложений дис Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам(71) Научно-производственное объединениепо защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов напредприятиях черной металлургии(73) Научно-производственное объединениепо защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов напредприятиях черной металлургии(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЧАСТИЦ ПЫЛИ В ГАЗОВЫХ ТРАКТАХЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: при электрической очистке газов, в частности при измерении содержания пыли в газовых трактахэлектрофильтров. Сущность изобретения:загрязненную среду освещают световымпучком, раздельно регистрируют сигнал,пропорциональный интенсивности светового потока, прошедшего через загрязненнуюсреду и защитные оптические элементы, исигнал, пропорциональный интенсивностиисходного светового потока, затем производят сравнение сигналов и по разности судят тение относится к электричеке газов от пыли, а именно к устройствам контроля содержай дисперсной фазы в газовых ктрофильтров, и может быть исв системэх управления работой о концентрации частиц. при этом дополнительно регистрируют сигналы, пропорциональные рассеянным от загрязненных оптических элементов световым потокам, и суммируют последние с сигналом, пропорциональным интенсивности светового потока, прошедшего через запыленную среду и оптические элементы, после чего производят сравнение суммы с исходным сигналом, Устройство содержит блок осветителя с фотоэлементом для регистрации сигнала, пропорционального интенсивности исходного светового потока. блок фотоприемника с основным фотоэлементом для регистрации светового потока, прошедшего через загрязненную среду и защитные оптические элементы, Блок осветителя снабжен дополнительным фотоэлементом для регистрации рассеянного на загрязненном оптическом элементе светового потока, а блок фотоприемника дополнительным источником света и дополнительным фотоприемником для регистрации светового потока, рассеянного не загрязненном оптическом элементе. Дополнительные фотоэлементы и основной фотоэлемент электрически связаны с электронной схемой суммирования. выход из которой подведен к схеме сравнения с сигналом на фотоприемнике. 2 с.п. ф-лы, 2гтерсной фазы. Наприлер частиц пыли, на защитных оптических элементах путем зарядки частиц, проникающих внутрь пылемера. в поле коронного разряда и осаждение их на поверхности противоположно заряженной диафрагмы.Устройст во для реализации этого способа представляет собой оптический пылемер, содержащий блок осветителя, блок Фотоприемниеа, снабженные защитными стеклами с нанесенным на них проводящим слоем, и коронирующие электроды, подключенные к проводящему слою защитных стекол (авт. св, Г+ 532790, кл, В 01 М 15/02),г 1 едостатками известных способа и уст- РОИСТВЭ ЯВЛЯЮТСЯсложность практического осуществления, поскольку в корпуса блоков прибора (блок осветителя и блок фотоприемника) вводятся элементы, находящиеся в процессе эксплуатации прибора под высоким напряжением;ослабление исходного светового потока (пучка) Введенными в блоки прибора электродами, находящимися на оптической оси прибора;необходимость покрытия оптических (или защитных) стекол прибора электропроводящим слоем, кроме усложнения и удорожания ус гоойства, снижает светопропускающие свойства прибора;необходимость использования высоковольтного источника питания и высоковольтной кабельной коммуникации, что значительно удорожает прибор.Цель изобретения - повышение эффективности оперативного управления работой электрафильтра в том числе в АСУТП за счет компенсации погрешности измерений запыленности среды.Для этоо в известном способе измерения концентрации частиц пыли, заключающемся в том, что загрязненную среду освещают световым пучком, раздельно регистрируют сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока, прошедщего через загрязненную среду и защитные оптические элементы, и сигнал, пропорциональ- НЫЙ ИНТЕНСТИВНОСТИ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО потока. а затем производят сравнение сигналов и по разности судят о концентрации частиц, дополнительно регистрируют сигналы, пропорциональные рассеянным от загрязненных защитных оптических элементов световым потокам, и суммируют последние с сигналом, пропорциональным интенсивности светового потока, прошедшего чеп, запыленную среду и загрязненные оп;ичесиг элемен 1 ы после чего 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 производят сравнение суммы с исходным сигналомВ известном устройстве для измерения концентрации частиц пыли, содержащем блок осветителя с фотоэлементом для генерирования сигнала, пропорцинального интенсивности исходного светового потока, и блок фотоприемника с фотоэлементом для регистрации сигнала, пропорционального интенсивности ослабленного светового потока, прошедшего через загрязненную среду и защитные оптические элементы, при этом Фотоэлементы электрические связаны с электронной схемой сравнения сигналов, блок осветителя снабжен дополнительным фотоэлементом для регистрации сигнала, пропорционального интенсивности потока, рассеянного на загрязненном оптическом элементе, при этом дополнительный фотоэлемент размещен на оси, расположенной под углом к оптической оси канала исходного светового потока и за его пределами, блок фотоприемника снабжен дополнительными источниками света и фотоэлементом для регистрации сигнала, пропорционального интенсивности светового потока от дополнительного источника света, рассеянного на защитном оптическом элементе, установленными за пределами канала исходного светового потока на осях, расположенных в одной плоскости под углами к оптической оси канала, при этом дополнительные фотоэлементы обоих блоков и фотоэлемент для регистрации ослабленного светового потока электрически связаны с электронной схемой суммирования сигналов, выход которой подключен к электронной схеме сравнения сигналов.На фиг.1 изображен один из возможных вариантов схемы устройства для измерения концентрации частиц пыли в газовых трактах электрофильтров; на фиг,2 - блок питания и измерений (БИ) устройства,Устройство, состоящее из блока А осветителя и блока Б фотоприемника, устанавливается с двух сторон трубопровода 1 с загрязненной средой тракта с электрофильтром (не показан).Блок А включает основной осветитель 2 (например, лампу накаливания Л 1), конденсорную линзу 3, защитное оптическое окно 4, выполненное в виде плоскопараллельной пластины, диафрагму (рефлектор) 5. Выполненную в виде вогнутого, наприлер сферического, зеркала с отверстием 6, фотоэлемент (Ф 1) 7 прошедшего через диафрагму 5 луча света основного осветителя 2 (исходного сигнала) доппл ннельный фотоэлелент (Ф.) 8 Ра ссчп (п 1 ра;+л.нного)2000147от оптического окна 4 потока света основно- рабатываемым соответственно на мостахго осветителя 2. М 2, Мз. М 4. Результирующее напряжение ОсОсновной осветитель 2 устанавливают в после суммирования напряжений мостовфокусе собирающей конденсорной линзы 3. М 1 Мд по приведенной схеме имеет велиПлоскопараллельную пластину размещают 5 чину Ос - 01-(02+ Оз+ 04) и регистрируетсяпод углом у к оптической оси канала исход- измерительным прибором И, подключенного светового потока, при этом 90 - у = а, ным к цепи мостов М 1,М 4 пь ",хеме фиг.2.где а - угол падения на пластину луча света Фотоэлементы Ф 1 Ф 4 и осветители Л 1,осветителя 2. Л 2, как показано на фиг.2. вынесены заДополнительный фотоэлемент (Ф 2) 8 10 пределы блока измерений (БИ) в блоки А иразмещают на оси, лежащей под углом р к Б. За пределы блока измерений (БИ) можетопти:еской оси канала исходногосветового быть вынесен и измерительный прибор Ипотока, и установлен за его пределами в (например, самописец), подключенный ккорпусе 9 блока А. блоку, измерений (БИ) напрямую или черезУглы а,фиу имеютобщую вершину 15 делитель напряженияД,и лежат в одной плоскости. Предлагаемое устройство может бытьБлок Б фотоприемника включает защит- эффективно использовано в качестве датчиное оптическое окно 10, выполненное в ви- ков запыленности газа, устанавливаемых вде плоскопараллельной пластины, и газовом тракте перед электрофильтромсобирающуюоптическуюлинэу 11.установ (датчик начальной запыленности) и послеленные перпендикулярно оптической оси электрофильтра (датчик ос 1 аточной запыканала исходного светового потока перед ленности)АСУТП электрофильтра,фотоэлементом (Фз) 12, регистрирующим В двух плечах мостов М 1,М установлеинтенсивность ослабленного потока основ- ны переменные резисторы Вп. предназнаного осветителя 2. Фотоэлемент (Фз) 12 ус ченные для уравновешивания мостов передтановлен в фокусе линзы 11. За пределами измерениями, Для регистрации показанийканала исходного светового потока основ- регулирования при настройке устройстваного осветителя 2 имеются дополнитель- может быть использован измерительныйный осветитель (Л 2) 13 и дополнительный прибор И, подключаемый в этом случае пофотоэлемент (Ф 4) 14, которые размещены 30 очередно к вторичным полюсам (М-М) мосна осях, лежащих соответственно под уг- тов М 1 "М 4лами р и О к оптической оси канала на Способ осуществляют следующим обпротивоположных сторонах корпуса 15 разомблока Б. Анализируемую газовую среду, пропуСобирающие линзы 16 (блок А) и 17 35 скаемуючерезтрубопровод 1 тракта с элек(блок Б)устанавливаютпринеобходимости. трофильтрами, освещают при помощиСоединение (муфтовое, фланцевое и т.п,) основного осветителя 2 пучком света, проблоков А и Б трубопроводом 1 обозначено ходящим последовательно через конденна фиг.1 позицией 18. сорную линзу 3 и оптическое окно 4 блока А.Блоки БИ питания и измерений (см. 40 Прошедший через среду луч света поступафиг.2) включает источник питания стабили- ет на фотоэлемент 12 через оптическое окнозированным током Р 1. При использовании, 10 и сорбирующую линзу 11 блока Б.например, в качестве фотоэлементов фото- Одновременно через отверстие б диафрезисторов блок измерений БИ включает рагмы 5 на фотоэлементе 7 регистрируютчетыре моста сопротивлений М 1, М 2, Мз, М 4, 45 величину сигнала, пропорциональную инпитаемых стабилизированным напряжени- тенсивности исходного светового потока отем от одного источника Р 2 компоновочно осветителя 2.размещенного также в блоке измерений В процессе работы устройства по мере(БИ). При этом каждый из фоторезисторов загрязнения оптических окон 4 и 10 содерФ 1, Ф, Ф 1, Ф 4 включен соответственно в 50 жащимися в анализируемой среде частицаодно из плеч мостов М 1 Мл. ми происходит. ослабление основногоВсе четыре моста электрически соеди- сигнала, так как снижается оптическая пранены между собой последовательно(по вто-ницаемость последних. При этом пропорциричному напряжению), при этом схема онально возрастает интенсивностьсуммирования включает мосты М 2 М 4, а 55 рассеянных (отраженных) световых потосхема сравнения - М 1.Мл. ков.Напряжение 01. вырабатываемое на Для компенсации погрешности изл, осмосте М 1 сфоторезистором Ф 1. включено в ний, вносимых по изложенной приине впротивофазе напряжением О 2, Оз, Од, вы- данном способе регистрируют ин 1. нс 1:яность рассеянных (отраженных) сяы х2000147 40 45 50 потоков от загрязненных оптических окон 4 и 10 соответственно дополнительными фотоэлементами 8 и 14, после чего полученные сигналы в соответствующем масштабе с коэффициентом Км суммируют с основным ослабленным сигналом, вырабатываемым на фотоэлементе 12, затем производят сравнение полученной суммы с сигналом, пропорциональным интенсивности исходного светового потока, регистрируемого фотоэлементом 7.Суммирование сигналов, регистрируемых фотоэлементом 12 и дополнительными фотоэлементами 8 и 14, и последующее сравнение суммы с сигналом, регистрируемым .фотоэлементом 7, производят с помощью известных средств, например с помощью соответствующим образом включенных мостов, в плечах которых помещены фотоэлементы (фоторезисторы) 7, 8, 12 и 14 (см, фиг.2),Ос = О 1 - (КцО 2 + КмО 4 + Оз).По результатам сравнения сигналов судят о концентрации частиц в исследуемой среде.Масштабный коэффициент Км зависит от физических свойств(форма, размер и т.п.) частиц, загрязняющих оптические стекла 4, 10 и углов Р и 0 установки фотоэлементов 8 и 14.Значение К устанавливается при подготовке прибора к измерению в заданных условиях его эксплуатации,Таким образом, погрешность измерений по предлагаемому способу не превышает 5 через 30 суток эксплуатации пылемера, а прототипа более 50 на вторые сутки,Формула изобретения 1. Способ измерения концентрации частиц пыли в газовых трактах электрофильтров, заключающийся в том, что загрязненную среду освещают световым пучком, раздельно регистрируют сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока, прошедшего через загрязненную среду и защитные оптические элементы, и сигнал, пропорциональный интенсивности исходного светового потока, а затем произ 5 10 15 20 25 30 35.мчу д у/щгмф лкфс фт Ф,ЮУМ/ Составитель Р.Велецкедактор М,Стрельникова Техред М.Моргентал ап орректо каз 3056 13 оизводс гв.нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 1 У шв юснци (юасл Р/г/