Устройство для определения углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов

-2 РОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛОЛЕ ПЬШЕУГОЛЬНЫХ ЕНИЯ УГЛЕТЛОАГРЕБюп. Р 35ий горно-металлурги Сокол СССР1984.СССР1986. а Й иг. 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (57) Из тельной костнымдиэлектрриапов, теплоэне определе угольных бретение относится к измеритехнике, в частности к ем-. устройствам для исследования ических свойств сыпучих мате- и может быть использовано в ргетике для экспрессного ния углерода в золе пыпекотлоагрегатов. Целью изоб1509711 5 10 ретения является повышение точностиопределения и надежности устройства в работе. Уплщтняющие ролики (УР)8 и 9 прикреплены к щеке 23 корпуса1 посредством одноппечевого рычага22, обеспечивающего изменение положения рабочей поверхности УР относи"тельно основания средней канавкисектора 5. При этом каждый УР 8, 9снабжен грузом. Свободное перемещение УР по уплотняемой поверхностизолы и уплотнение ее под действиемнеизменной силы тяжести УР и грузаобеспечивает стабильность и необходимую величину давления при уплотнении золы в датчике. Работа устройст-,ва основана на установленной экспериментально корреляционной зависимости между частотой генератора высокой частоты (ГВЧ), в схему которого включен датчик с золой, и содержанием в ней углерода, В связи с этим датчики 15 и 16 последовательно заполняют золой и измеряют частоту их ГВЧ 20 и 2. после уплотнения золы УР 8 и 9. По величине частоты и тарировочному грвфику определяют содержание углерода в эоле. Дпя обеспечения представительности анализапосле каждого определения углерода взоле проверяют стабильность "рабочей" емкости. датчика путем измерения "рабочей" частоты ГВЧ с датчиком без эолы в нем, При изменении"рабочей" емкости датчика подстраивают ее до заданной, 4 ил.Изобретение относится к измерительной технике, в частности к емкостным устройствам для исследования диэлектрических свойств сыпучих материалов, и может быть использовано 30 в теплоэнергетике для экспрессного определения углерода в золе пыле- угольных котлоагрегатов.Цель изобретения -, повышение точности определений и надежности работы устройства для определения углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов.На фиг.1 и 2 показано предлагаемое устройсто для определения угле" 40 рода в золе пыпеугольных котлоагрегатов в крайних положениях сектора, общий вид; на фиг.3 - фрагмент устройства; на фиг,4 - сечение А-А на фиг.3. 45Устройство состоит из корпуса загрузочного бункера 2 с вибратором 3 и разгрузочным патрубком 4, сектора 5 иэ изоляционного материала с тремя прямоугольными канавками 6 и 7 по радиальной части периметра, закрепленного на приводном валу с воэможностью возвратно-поступательного поворота в вертикальной плоскости относительно вертикальной оси патрубка 4, уплотняющих роликов 8 и 9 с буртами 10, приспособления для вакуумного удаления золы с заборными патрубками 11 и 12, снабженными гибкими рыхлительными штырями 13, закрепленными в шахматном порядке и с воэможностью регулирования их положения относительно основания средней канавки 7 сектора 5 с помощью винтов 14 для разрушения уплотненной золы в средней канавке 7 сектора 5 и датчиках 15 и 16, расположенных в секторе 5 по радиаль" ной части его периметра. Каждый из датчиков выполнен в виде трех металлических полос 17 и 18, закрепленных в средней канавке 7 сектора 5, нри этом полосы 17 закреплены к боковым стенкам канавки и образуют заземпенный электрод и измерительную полость 19 датчика, а среДняя полоса 18 закреплена к основанию канавки по ее оси, изолирована от полос 17 и образует потенциальный электрод датчика, причем установленные в секторе 5 датчики 15 и 16 расположены симметрично относительно диаметральной оси симметрии сектора 5 и соединены постоянно неразмыкающимися контактами с генераторами 20 и 2 1 высокой частоты соответственно, жестко закрепленными на вертикальной стенке сектора 5, а уп" лотняющий ролик 8 и заборный патрубок 11 расположены симметрично уплотняющему ролику 9 и заборному патрубку 12 соответственно относительно вертикальной оси разгрузочного патрубка 4, Кроме того, каждый из уппотняющих роликов 8 и 9 закреплен своей осью9711 5 150 на поворотном в вертикальной плоскости конце одноплечего рычага 22, закрепленного шарнирно вторым своим концом к щеке 23 корпуса 1, и снабжен грузом 24, выполненным в виде набора дисков, расположенных на продолжении оси вращения ролика. Бурты 10 на роликах служат для предотвращения контакта рабочей поверхности ролика с потенциальным электродом при отсутствии в датчике эолы или недостаточном ее количестве в его измерительной полости 19,Работа устройства основана на экспериментапьно установленной корреляционной зависимости частоты .генератора высокой частоты, в схему которого включен емкостный датчик с золой, от содержания в ней углерода и состоит в следующем.Иэ исходного положения (фиг.1) сектор 5 после включения двигателя его привода 25 поворачивается в вер-. тикальной плоскости против часовой стрелки до положения, изображенного на фиг.2, при этом из загрузочного бункера 2 через разгрузочный патрубок 4 под действием вибратора 3 и сил тяжести зола поступает на торец сектора 5 и заполняет с избытком среднюю канавку 7 и измерительные полости 19 датчиков 15 и 16 последовательно, Под воздействием уплотняющего ролика 8 с грузом 24 зола уплотняется в измерительной полости датчиков и канавке 7, а избыток просыпается в боковые канавки 6 сектора 5. 5 1 О 5 20 25 30 35 лотнение золы уже с двойным ее расходом из бункера 2, что повышает объемную плотность золы в датчике 16 до заданного значения, обусловленного весом ролика с грузом, и обеспечивает его стабильность за счет свободного перемещения ролика с гру" зом по уплотняемой поверхности путем поворота конца рычага 22 с роликом и грузом в вертикальной плоскости. Это обеспечивает возможность изменения положения рабочей поверхности ролика относительно основания сред ней канавки 7 в случае изменения физического состояния золы, но при постоянном давлении (веса ролика и груза) .Наличие заданного давления и его стабильности при каждом определении обеспечивает повышение точности измерений, В положении датчика 16 между уплотняющим роликом 9 и заборным патрубком 12 (фиг.З) происходит измерение частоты генератора 21 датчика 16 с золой, по величине которой и установленной зависимости находят содержание углерода в золе. В этом же положении устройства (фиг.З) происходит измерение частоты генератора 20 датчика 15 беэ золы, условно называемой "рабочей" частотой, по которой судят о стабильности "рабочей" емкости датчика или используют для построения тарировочного графика по разности частот генератора с датчиком без золы и с датчиком с золой.При достижении крайнего положения (фиг,2) сектором 5 половина длины его канавок 6 и 7 и датчик 15 очищены от эолы с помощью рыхлительных штырей 13 и скоростного потока атмосферного воздуха в патрубок 11, а вторая половина длины канавок сектора 5 и датчик 16 заполнены золой, прошедшей первичное уплотнение от ролика 8 с грузом 24. После этого приводом 25 изменяется направление вращения сектора 5 и он совершает поворот по чу совой стрелке до исходного положения (фиг.1), зола продолжает заполнять канавку 7 и измерительные полости 19 датчиков 16 и 15, а уплотнение ее производится с помощью уплотняющего ролика 9 с грузом 24. при этом в половине длины канавки 7, в которой расположен датчик 16, происходит уп 40 45 50 55 После замера частоты датчик 16 попадает в зону заборного патрубка 12 и его рыхлительных штырей 13 и при положении устройства в исходном положении (фиг.1) половина длины кана-. вок сектора 5 и датчик 16 очищены от золы, а вторая половина длины канавок сектора 5 и датчик 15, проходя под разгрузочным патрубком 4 загрузочного бункера 2 и уплотняющими роликами 8 и 9 с грузами 24, заполняются золой, которая подвергается первичному уплотнению роликом 9 с грузом 24, после чего сектор 5 начинает вращение снова против часовой стрелки из исходного положения, датчик 15 и половина длины канавок сектора 5 с золой вторично заполняется золой, которая уппотняется роликом 8 с грузом 24, а во вторую половину длины канавок сектора 5 и измерительную полость 19датчика 16 производится первичноезаполнение золы и уплотнение ее роликом 8.На участке пути от патрубка 12 доролика 9 (фиг.З) датчик 16 очищен отзолы и подвергается проверке на стабильность его "рабочей" емкости путем измерения "рабочей" частоты гене"ратора 21, в схему которого включен 10датчик 16. При нахождении же датчи:ка 15 на участке пути от ролика 8до заборного патрубка 11 (Лиг.З)производится измерение частоты генератора 20, в схему которого включен 15датчик 15 теперь с золой с двойнымуплотнением, и по величине частотыгенератора 20 и установленной зависимости определяют содержание углеродав эоле, Проходя под заборным патрубком 11, датчик 15 и половина длиныканавок сектора 5 очищаются от золы,в то же время, проходя под разгрузочным патрубком 4 бункера 2 и роликами9 и 8, полость 19 датчика 16 и вто.рая половина длины канавок сектора 5заполняются водой, которая подвергается первичному уплотнению роликом 8с грузом 24 в канавке 7 и полости 19датчика 16, при этом сектор 5 достигает крайнего положения, изображенного на фиг.2, после чего начинает вращение по часовой стрелке, причем научастке пути от патрубка 11 до ролика 8 датчик 15 очищен от золы и подвергается проверке на стабильностьего "рабочей" емкости путем измерения "рабочей" частоты генератора 20.Датчик 16, проходя под разгрузочным патрубком 4 бункера 2, вторично 40заполняется золой, которая уплотняется роликом 9 с грузом 24, и в положении датчика 16 между роликом 9 изаборным патрубком 12 (Фиг.З) происходит измерение частоты генератора21 датчика 16 с золой, по которойопределяют содержание углерода вней. При достижении исходного положения (Аиг.1) половина длины канавоксектора 5 и датчик 16 очищены от эолы с помощью рыхлителей 13 и заборного патрубка 12 приспособления вакуумного пробоудаления,Дальнейшая работа устройства повторяется по описанной схеме, приэтом включение генератора 20 и 21 высокой частоты производится автоматически с помощью бесконтактных переключателей, выполненных каждый в виде геркона, закрепленного на щеке 23корпуса 1 с зазором к постоянномумагниту, закрепленному в теле сектора 5. Генераторы 20 и 21 соединеныс измерительными блоками (не показаны), а пересчет частоты генератора,в схему которого включен датчик с золой, в процентное содержание углеродав золе поручается их счетно-решающимблокам, результаты выдаются их регистрирующими блоками в виде цифровойиндикации на табло и цифропечатающееустройство или в виде регулирующегосигнала в систему автоматического регулирования процесса горения топливав топочной камере котлоагрегата.Выполнение диска из изоляционногоматериала в виде сектора 5 с двумяемкостными датчиками 15 и 16 по егопериметру обеспечивает снижение расхода изоляционного материала и материала электродов (латуни, меди илинержавеющей стали), а также габаритаустройства по высоте,Установка сектора 5 на приводномвалу с возможностью возвратно-поступательного поворота в вертикальнойплоскости относительно вертикальнойоси разгрузочного патрубка 4 загрузочного бункера 2 позволяет закрепитьна нем генераторы 20 и 21 высокойчастоты и соединить их с емкостнымидатчиками нераэмыкающимися (например,паяными) соединениями, что обеспечивает повышение надежности работы устройства, увеличение числа определений в контролируемом массиве, а следовательно, и повышение точности определений, снижение трудозатрат приобслуживании и эксплуатации устройства еВозвратно-поступательный характерповорота сектора 5 в вертикальнойплоскости в сочет ании с р ас положением емкостных датчиков 15 и 16 в немсимметрично друг другу относительноего диаметральной оси симметрии, атакже уплотняющих роликов 8 и 9 изаборных патрубков 11 и 12 симметрично друг другу относительно вертикальной оси разгрузочного патрубка 4 загрузочного бункера 2 обеспечивает уплотнение эолы в емкостных датчиках15 и 16 с двойной засыпкой ее изразгрузочного патрубка 4 в датчикибез наличия дополнительного разгрузочного патрубка в загрузочном бункере2, последующее измерение частотыгенератора датчика с золой и беэ нее и удаление золы иэ датчиков после измерения частоты. Уплотнение золы в емкостном датчике с двойной ее за 5 сыпкой способствует повышению стабильности плотности золы в измерительной полости 19 емкостных датчиков 15 и 16, что обеспечивает достаточную точность определений. 1 ОКроме того, крепление уплотняющих роликов 8 и 9 с воэможностью перемещения относительно уплотняемой ими поверхности золы в сочетании с оборудованием их грузами 24 регулируемой массы позволяет достичь давлений при уплотнении золы от 0,08 до 0,3 кг/см при стабильности одногоиз значений которых достигается значительное повышение точности определения содержания углерода в золе пыпеугольных котлоагрегатов.25Следовательно, использованием предложенной конструкции устройства для определения содержания углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов достигается повышение надежности ра 30 боты устройства и точности определений, снижение трудозатрат при его обслуживании и эксплуатации. формула из обретенияУстройство для определения углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов, содержащее загрузочный бункер с разгрузочным:.патрубком и вибратором, поворотный в вертикальной плоскости диск из изоляционного материала с вмонтированными по его периметру емкостными датчиками, два генератора высокой частоты, в схему кото" рых включены емкостные датчики, два уплотняющих ролика, два измеритель" ных блока и приспособление вакуумного пробоудаления с двумя заборными патрубками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определений и надежности работы уст" ройства, диск иэ изоляционного материала выполнен в вице сектора, установленного с возможностью воэвратнопоступательного поворота относитель+ ио вертикальной оси разгрузочного патрубка загрузочного бункера, а уплотняющие ролики и заборные патрубки приспособления пробоудаления располо" жены симметрично друг другу относительно вертикальной оси разгрузочного патрубка загрузочного бункера при этом генераторы высокой частоты закреплены на секторе с двумя емкостными датчиками, расположенными симметрично друг другу относительно диаметральной оси симметрии сектора.1509711 Плато Составигель А. ваРедактор В, Данко Техред Л.Олийнык Корректор Т Ц и ГКНТ СССР Подписи ниям и открытиямая наб., д. 4/5 эводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 5798/37 Тираж 78 ВНИИПИ Государственного комит 113035, Москв