Автоматический пневмосепаратор металла

(51) В 03 В 13/0 ЕНИ ЕПЬСТВУ АВТОРСКОМУ С 2,Р 7272ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ИСАНИЕ И(71) Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского(56) 1, Казаков В.И., Сорокина Н.Б., Юнусов М.Г. Испытание опытно-промышленной установки для отделения металла от угля на Верхне-Тагильской ГРЭС. - СБ.ВТИ "Повышение надежности и экономичности энергетических блоков", вып. 21, Челябинск, 1975, с.49.Авторское свидетельство СССР35, кл. В 03 В 13/00, 1977.(54)(57) 1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПНЕВМОСЕПАРАТОР МЕТАЛЛА, содержащий сбрасыватель, питатель и вентилятор с соответствующими двигателями, пусковыми элементами и блоками управления, метал-; лоискатель, бункер с датчиками верхнего и нижнего уровней, разгонную трубу питателя и два блока задержки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности работы, он снабжен датчиками скорости двигателей питателя и вентилятора, двумя релейными элементами и элементом ИЛИ, причем выходы датчика верхнего уровня и пускового элемента двигателя вентилятора соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока управления двигателя вентилятора,к дру-гому входу которого через первый блок задержки и первый релейный элемент подключен выход датчика скорости двигателя питателя, а датчик скорости двигателя вентилятора через второй релейный элемент и второй блок задержки подключен к второму входу блока управления двигателем питателя.2. Пневмосепаратор по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью стабилизации режима работы,он снабжен блоком изменения числа оборотов двигателя питателя, датчиком давления пылевоздушной смеси за вентилятором, 3МФ блоком сравнения, блоком переключени и регулятором, выход которого соединен с блоком изменения числа оборотов двигателя питателя, а вход соединен с выходом блока переключения. входы которого соединены с датчиком Я скорости двигателя питателя, выходом блока сравнения и датчиком давления, ,причем входы блока сравнения соединены с датчиком давления и датчиком скорости двигателя питателя,3. Автоматический пневмосепараторметалла по пп.1 и 2, о т л и ч а ю-,щ и й с я тем, что с целью предотвращения срыва сепарации. в период пус ка, он снабжен программным задатчиком выходы которого соединены с вторым входом регулятора и третьим входом .блока управления двигателем питате,ля.Изобретение относится к сепарацииметалла из потока сыпучего материала,например из угля на топливоподачахТЭС, и может найти применение в энергетической; угольной, горнорудной,строительной промышленности. 5Известен пневмосепаратор металла, включающий вентилятор, металлосборник, разгонную трубу, сепараторциклон, шнековый питатель, бункер,металлоискатель, плужковое устройство,Управление двигателями вентилятора и питателя выполнено по типовой схепе пуска и останова 1 .Известен автоматический пневмо.сепаратор металла, содержащий сбрасыватель, питатель и вентилятор с соответствующими двигателями, пусковымиэлементами и блоками управления,металлоискатель, бункер с датчикамиверхнего и нижнего уровней, разгонную трубу питателя, два блока задержки и сумматор, причем датчик нижне-.го уровня подключен к одному из входовблока Управления вентилятоРа чеРезодин из блоков задержки, а датчикверхнего уровня подключен непосредственно ко второму входу блока управления вентилятора, к третьемувходу которого подключен выход пускового элемента привода вентилятора, а выходы подключены ко входампускового элемента и второго блоказадержки времени, выход которого идатчик нижнего уровня подключены ковходам сумматора, выход последнего 35. подключен к приводу питателя 21 .Известный автоматический пневмосепаратор металла имеет ряд сущест-.венных недостатков, что снижает вцелом надежность, а в отдельных сл - 40чаях может привести к аварийнымрежимам, в частности, включение и отключение вентилятора и дозатораосуществляется при срабатывании верхнего и нижнего датчика, хотя по технологии включение установки должнопроисходить при достижении верхнего уровня и отключение при достижении нижнего.Наряду с понижением надежностиработы это приводит к существенномуусложнению схемы; управление приводом дозатора осуществляется отсумматора при условии равенства сигналовот двух датчиков. Как известно, сумматор - это не логический, а аналого вый элемент, который имеет сигнал навыходе всегда, когда имеется сигнална входе, таким образом, управление приводом дозатора осуществляетсятолько в том случае, когда сигнал 60равен О.Однако без введения дополнительных элементов в эту систему управ". ление приводом дозатора практическинеосуществимо. 65 Кроме того, включение и отключение вентилятора и дозатора осуществляется без контроля истинного состояния этих устройств. Включение дозатора по сигналам отэлементов управления вентилятора приводит к ситуации, когда в действительности по ряду причин. например, отсутствие напряжения, питающего двигатель и др.) вентилятор не включается, хотя вся логическая схема работает правильно, а включение в такой ситуации дозатора вызывает аварийное состояние установки: завал установки топливом, устранение котороготребует ручного труда и значительноговремени на устранение аварии. При этом автоматический сепараторне контролирует режим свой работы, что при изменении гранулометричес- кого состава угля может привести к срыву сепарации, кроме того, автоматический сепаратор включает двигатель питателя сразу на номинальную производительность, что является импульсным возмущением и может привести к срыву сепарации.Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы автоматического сепаратора.Цель достигается тем, что в автоматическом пневмосепараторе металла, содержащем сбрасыватель, питатель ивентилятор с соответствующими двигателями, пусковыми элементами и блоками управления, металлоискатель, бункер с датчиками верхнего и нижнего уровней,. Разгонную трубу питателя и два блока задержки, снабжен датчиками скорости двигателей нитателя и вентилятора, двумя релейными элементами и элементами ИЛИ, причем выходы датчика. верхнего уровня и пусковогоэлемента двигателя вентилятора соедииены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока управления двигателя вентилятора, к другому входу которого через первый блок задержки и первый релейный элемент подключен выход датчика скорости двигателя питателя, а датчик скорости двигателя вентилятора через второй релейный элемент и второй блок задержкИ подключен ко второму входу блока управления двигателем питателя.Кроме того, для стабилизации режима пневмосепаратор снабжен блоком изменения числа оборотов двигателя питателя, датчиком давления пылевоздушной смеси за вентилятором, блокомсравнения, блоком переключения и регулятором, выход которого соединен с блоком изменения числа оборотов двигателя питателя, а вход соединен свыходом блока переключения, входы которого соединены с датчиком скорости двигателя питателя, выходом блокасравнения и датчиком давления, причем выходы блока сравнения соединены с датчиком давления и датчиком скорости двигателя питателя.При этом для предотвращения срыва сепарации в период луска пневмосепа ратор снабжен программным задатчиком, выходы которого соединены со вторым :входом регулятора и третьим входом блока управления двигателем питателя.На фиг.1 приведена блок-схема уст ройства, на фиг.2 - характеристики вентилятора и пневмосепаратора, при различных его сопротивленияхР., Р, Р 1 причем г" "4Автоматический пневмосепаратор ме 15 талла включает в себя металлоискатель 1, блок 2 управления, пусковое устройство 3, привод 4, плужковое устройство 5, бункер 6 сыпучего материала, с установленными в нем датчиком 7 нижнего уровня и датчиком 20 8 .верхнего уровня.В разгонную трубу 9, соединенную трубопроводами с вентилятором 10, который приводится в движение двигателем 11 через пусковое устройст во 12, питателем 13 подается засоренный металлом уголь. Питатель приводится во вращение двигателем 14 через пусковое устройство 15.Логический элемент ИЛИ 16 соеди нен с блоком 17 управления. Датчик скорости двигателя питателя 18 через первый релейный элемент 19 соединен с первым блоком 20 задержки, а датчик скорости двигателя вентилятора 21 через второй релейный элемент 22 и второй блок 23 задержки, соединен со входом блока 24 управления двигателем питателя.Устройство содержит также датчик 25 давления, регулятор 26, связанный с блоком 27 изменения числа оборотов двигателя питателя, а также блок 28 сравнения, который соединен с блоком 29 переключений. Для обеспечения стабильности сепара ции в пусковых режимах устройство содержит программнйй задатчик 30.Автоматический пневмосепаратор работает следующИм образом.При отсутствии металлических предФ метов в угле плужковое устройство 5 поднято, двигатель 4 отключен, а бункер 6 пуст - устройство не работает. Вентилятор 10 и питатель 13 отключены. Как только в угле метал лоискатель 1 обнаружит металлический предмет, блок 2 управления через пусковое устройство 3 и привоц 4 включает и опускает плужковое устройство 5 на ленту конвейера. Металлический .предмет вместе с некоторым количеством угля сбрасывается с ленты конвейера в бункер 6. После чего плужок поднимается в исходное положе-, ние, в котором он остается, пока в угле не появится следующий метал лический предмет. После того, как в бункер 6 поступит определенное количество засоренного металлом угля, датчик 8 верхнего уровня выдает сигнал на первый вход логического элемента ИЛИ 16. Логический элемент ИЛИ 16 выдает сигнал на вход блока 17 управления вентилятором, который через пусковое устройство 12 выдает сигнал на включение двигателя 11 вентилятора 10 и одновременно на второй вход логического элемента ИЛИ 16. Вентилятор 10 включается и подает воздух в разгонную трубу.9 пневмосепаратора.При включении вентилятора датчик 21 скорости контролирует скорость вращения вентилятора и через второй релейный элемент 22 и второй блок задержки 23 выдает сигнал на один из входов блока 24 упавления питателя, который через пусковое устройство 15 включает двигатель 14 питателя. Питатель 13 осуществляет по- дачу засоренного металлом угля из бункера 6 в разгонную трубу 9, где в восходящем потоке воздуха происходит разделение угля и металлических включений.При включении питателя датчик 18 скорости через первый релейный элемент 19 и первый блок 20 задержки выдает сигнал на один из входов блока 17 управления вентилятором.После того,. как весь уголь в бункере будет сработан до датчика 7 нижнего уровня, последний снимает сигнал со входа блока 24.управления и двигатель питателя 14 останавливается. Одновременно с остановом двигателя питателя 14 его датчик 18 скорости через первый редейный элемент 19 и первыйблок 20 задержки снимает сигнал с входа блока 17 управления двигателем вентилятора, который отключает пусковое устройство 12. Пусковое устройство 12 отключает двигатель вентилятора и, одновременно, снимает сигнал с входа логического элемента ИЛИ 16, система приходит в исходное состояние.Режим работы пневмосепаратора является переменным вследствие больщого числа возмущающих воздействий, вызванных изменением фракционного состава угля. В связи с этим работа устройства в заданном эффективном и экономическом режиме без регулятора 26 практически неосуществима.Характеристика пневмосепаратора 2 является оптимальной с точки зрения эффективности и экономичности процесса сепарации. При изменении фракционного состава, например ,при увеличении его крупности, возрастает сопротивление пневмосепаратора и становится равным Й, . Этому. новому состоянию соответствует точка пересечения С. характеристик сетипневмосепаратора 4 и вентилятора 1,которой соответствует более высокоедавление Н и низкий расходЯ аэросмеси в пневмосепараторе. Датчик 25давления воспринимает изменение дав, ления, причем сигнал датчика является задающим сигналом регулятора 26.В зависимости от величины этого сигнала регулятор 26 воздействует черезблок 27 изменения числа оборотов надвигатель 14 таким образом, что пита Отель 13 уменьшает подачу сепарируемого материала в разгонный участок 9.При этом концентрация аэросмеси исопротивления пневмосепаратора уменьшается, например, до значения И .Это. - 15му состоянию соответствует точка пересечения А характеристики 3 пневмосепаратора с характеристикой вентилятора. Причем параметры Н и и Яцявляют. ся оптимальными с точки зрения эффекОтивности и экономичности.Регулятор 26 стабилизирует давление и расход воздуха в пределах зоныограниченной точками В, О , причемсепарация в этой зоне осуществляется наиболее эффективно и экономично,Во избежание импульсных возмущенийпри пуске с помощью программного задат-чика 30, регулятора 26, блока 28 сравнения, блока 27 изменения числа оборотов формируется плавный закон пус-ка двигателя 14 питателя.Работа автоматического пневмосепаратора формулы осуществляется следующим образом. 35При поступлении сигнала на входблока 24 управления питателем 13 сблока 23 .задержки, через пусковоеустройство 15 включается двигатель 14,При этом датчик 25 давления. контролирует давление и сигнал с первого его выхоца поступает на первый вход блока 28 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с датчика 18 скорости питателя. При большой разнице уровней сигналов блок 28 сравнения выдает сигнал в блок 29 переключения, который при этом подключает на первый вход регулятора 26 второй выход датчика 18 скорости питателя 13 и отключается второй выход датчика 25 давления. Програм- . мный задатчик 30 формирует на втором входе регулятора 26 оптимальный закон пуска питателя, после запуска питателя на вход регулятора 26 подключается выхоц задатчика 25 дав,ления и отключается датчик 1,8 скорости питателя. Далее схема работает аналогично п 2 ФормулыТехнико-экономическая эффективность от внедрения предлагаемого устройства взамен известного достигается за счет повышения надежности рабо ты автоматического сепаратора и предотвращения аварийных режимов его работы, что в свою очередь повысит надежность защиты .пылеприготовительного оборудования ТЭС. По сравнению с базовым предложенное устройство обладает следующими преимуществами: возможность контроля истинного состояния вентилятора, доэатора, а также контроль режима работы пневмосепаратора, плавное включение питателя, автоматическое поддержание наиболее эффективного и экономичного режима сепарации.Автоматический пневмосепаратор металла обладает также социальным эффектом, так как йсключает ручной труд, связанный с устранением последствий аварий.