Устройство для измерения эффективности работы электрофильтра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 176830 6 05 О 27/О 03 С 3/7 51) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКО сследоват им. Г,М, теплотехкий инстив, М,И. Сан2083553,03 С 3/72,982,ЕРЕНИЯ ЭФ ЭЛ Е КТРОй 0О 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(57) Использование: изобретение относится к энергетическому машиностроению и позволяет повысить точность измерений КПД электрофильтра, Сущность; в устройстве измеряется расход (масса) твердых частиц до и после электрофильтра блоками, период работы которых определяется реле времени. Отбор твердых частиц осуществляется через щелевое отверстие 27 в трубках 3, 4, отделение и взвешивание. порции твердых частиц - в последовательно размещенных по высоте запорных узлах с сетками 22, 23, магнитными элементами 24 и катушками 20, 21 и весоизмерителем 15. Включение катушек 20, 21 для транспортировки твердых частиц осуществляется блоками питания 25, 26 через программный элемент 16, 2 з.п.флы. 5 ил.55 Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использована в энергетической, металлургической и других отраслях промышленности,Известно устройство для измерения КПД электрофильтра, содержащее датчик, чувствительный к непрозрачности дымовых газов, компараторы, вычисляющие КПД с учетом расчетного значения концентрации золы да электрофильтра.Недбстатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная неоднозначностью расчетного значения концентрации золы до электрофильтра,Наиболее близким па технической сущности и достигаемому техническому эффекту являе.ся устройство для измерения КПД элек 1 ра.н 1 тра. содержащее датчи:и непрозрачности дымовых газов измерители концентрации золы), установленные да и после эпек Грофильтра, блок измер,: я, Осуществляющий преобразование сигнала с датчиков, опорный элемент,Недостатком устройства является низкая точность измерений,Целью изобретения является повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, что в устройстве дпя измерения КПД элск-.рафильтра, содержащем измерители запыл:нности дымовых газов, установленные да и после электрофильтра, блок измерений, каждый измеритель концентрации залы в дымовых Газах Выполнен В Виде заборкой трубки, введенной в газаход и соабщеннои со входным отверстием блока измерения, вход которого подключен к выходу реле Времени, причем выход блока измерения до электрафильтра соединен с управляющим входом первого репе времени и через элемент памяти с первым Входом вычитателя, вторым входом подключенным к выходу блока измерения после злектрофильтра, управляющему входу второго реле Времени и сбрасаваму входу элемента памяти, при этом выход вычитателя соединен через делители с регистрирующим прибором, а заборная трубка гибко подвешена к стенкам газохода, на ее стенке Выполнена щелевое отверстие по образующей, к стенкам сквозНОГО Отвеастия па Всей длине Герметично закреплены параллельно заборной трубке две пластины, одна из которых размещена по касательной ее поперечного сечения, каждый бпак измерений содеожит прс Граммиый элемент, весаизмеритель, три ключа, два запорных узла каждый с блоком питания, причем входное отверстие блока измерения сообщено через два последовательно размещенных в трубке запарных узла с ат 5 10 15 20 25 30 5 40 50 мосферой 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 весоизмерителем, полость под ней сообщена с атмосферой и с полостью газохода, каждая катушка запорного узла соединена через блок питания и ключ - с первым и вторым выходами программного элемента, третий выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа, а выход весоизмерителя соединен через третий ключ с выходом блока измерений, полость над верхним запорным узлом сообщена через узел распределения давления с полостью газахода,На фиг. 1, 2 - блок измерений; на фиг, 3, 4 - сечения А - А, Б - Б на фиг. 2; на фиг. 5 - циклограмма выходных сигналов с программного элементаУстройства содержит размещенные в газоходе 1 до и после эпектрофильтра 2 заборные трубки 3, 4, которые сообщены са входными отверстиями 5, б блока 7, 8 измерения, два реле 9, 10 времени, элемент памяти 1", вычитатель 12, делитель 13 и регистрирующий прибор 14,Каждый блок измерений содержит Весоизмеритель 15, программный элемент 16, три ключа 17, 18, 19, два запарных узла, каждый из которых выполнен в виде катушки 20, 21, охватывающей трубку, с сеткой 22, 23, установленной по нормали, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов 24, сетка 22 нижнего запорного узла жестко закреплена с Весоизмеригелем 15, Выход которого соединен через кпоч 19 с выходом блока измерений,Каждая катушка запорного узла соединена через блок 25, 26 питания с Выходом ключа 17, 18, полость над верхним запорным узлом сообщена через узел распределения давления с полостью газохода. На стенке заборной трубки 3, 4 выполнено щелевое сквозное отверстие 27 по образующей, к стенкам которого по всей длине герметична закреплены параллельно заборной трубке 3, 4 две пластины 28, 29, одна из которых размещена по касательной поперечиога сечения трубки 3, 4.Узел распределения давления выполнен в виде изогнутой трубки 31, с соплом 32, сообщенным через поперечные отверстия 33 и кольцевую камеру 34 с полостью над Верхним запорным узлом через соединительную трубку 35 и вентиль 36. Выходной торец 37 трубки 31 введен в газаход 1по потоку дымовых газов. Один конец забор 1768304ной трубки 3, 4 закреплен к стенке газохода через пружину 38, а другой - установлен на резиновом фланце 39. Трубка 40 соединяет газоход с сеткой 23.Работа устройства осуществляется следующим образом, Контролируемые дымовые газы очищаются в электрофильтре 2, эффективность которого измеряется путем дискретного отбора твердых частиц трубками 3, 4. Дискретность отбора регулируется реле времени 9, 10, включающим блоки измерения 7, 8 с периодичностью, устанавливаемой согласно условиям эксплуатации (например, через 30 минут), После проведения цикла отбора и измерения концентрации на блоках 7, 8, последние автоматически формируют сигнал на сброс реле времени 9, 10, а величина, пропорциональная концентрации, поступает на вычитатель 12. Синхронизация поступления упомянутого сигнала осуществляется элементом памяти 11, так как время отбора пробы для измерения концентрации на блоке 7 значительно меньше, чем на блоке 8. Действительно, концентрация твердых частиц в дымовых газах, по крайней мере, в 40 - 50 раз до электрофильтра превь:шает ее величину после электрофильтра. поэтому времена отбора твердых частиц (измерения) на блоках 7, 8 -тличаются приблизительно на такую же величину, Блоком 7 производится измерения (отбор пробы) за период времени, определяемый концентрацией твердых частиц, после достижения пороювой величины, сигнал, пропорциональный величине концентрации, сбрасывает реле времени 9 и поступает на элемент памяти 11, где запоминается до поступления идентичного сигнала (пропорционального концентрации после электрофильтра) с блока 8 на сбросовые входы реле времени 9 и элемента памяти 10, Последний обеспечивает одновременное поступление сигналов на два входы вычитателя 12, пропорциональных концентрациям до и после электро- фильтра, после деления полученной величины на сигнал, пропорциональный концентрации до электрсфильтра на приборе 14 регистрируется значение КПД электрофил ьтра.Твердые частицы потока дымовых газов, попадая в щелевые отверстия между пластинами 28, 29, закручиваясь в трубе 3, 4, перемещаются к ее выходному концу, скапливаясь на магнитных элементах 24 первого запорного узла, Выравниваниедавления по трубе 3, 4, и, следовательно. возможность улавливания (поступления в трубу 2) твердых частиц обусловливается узлом10 25 30 35 40 45 50 распределения давления, в котором снижение давления в полости над верхнимзапорным узлом достигается за счет инжекционного эффекта потока воздуха, всасываемого из атмосферы по трубке 31 в газоход. Исключение возможности поступления твердых частиц иэ полости над верхним запсрным узлом в трубку 35 определяется регулировкой проходного сечения последней вентилем 36.После прохождения периода осаждения твердых частиц (на фиг. 5 период 0 - 3) с программнсго блока управления 16 по первому каналу О 1 поступает разрешающий сигнал на открытие ключа 17 и на блок питания 25, формирующий импульсный ток в катушке 20, Магнитные элементы начинаютимпульсно перемещаться, образуя "кипящий слой и пропуская через себя и сетку 22 твердые частицы, поступившие из дымовыхгазов в полость трубки 3, 4,Порция твердых частиц, накоплвшаяся в полости над первым запорным элементом, а также твердые частицы, поступившие из трубки 2 за период расоты катушки 20 (3 - 5) поступает в полость над вторым запорным элементом и скапливаются на магнитных элементах под сеткой 23. Окончание работы катушки 20 определяет конец цикла измерений, Манитные элементы над сеткой 22 перекрываю- сообщение полости над вторым (нижним) запорным элементом и полостью трубки 3, 4. Масса порции твердых частиц, скопившаяся над сеткой 23, равна расходу твердых частиц через сечение щелевого отверстия трубки 3, 4 за период времени О - 5 (см фиг. 4, О 1). когда происходит накопление твердых частиц на сетке 22 и их прохождечие через последнюю.После окончания работы катушки 20 из программного блока 16 поступает сигнал Оз (момент 5) на прохождение сигнала с весоизмерителя через ключ 19. В этот период (5 - 6) на выход блока измеречия 7, 8 поступает сигнал, пропорциональный весу указанной выше порции. В этот же период на сетке 23 (началс момент 5) начинается осаждение новой порции твердых частиц, так как магнитные элементы над последней залегают плотным слоем и препятствуют прохождению твердых частиц чесез них,В момент 6 (Оз) оканчивается регистрация массы твердых частиц и с программного блока 16 поступает сигнал на ключ 19, определяющий работу катушки 23. Магнитные элементы 24 в ее полости, хаотически перемещаясь, выбрасывают через сетку 23 измеренную порцию твердых частиц, Последние подхватываются потоком воздуха и вводятся в газоход через трубку 40, 17683045 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цикл выведения твердых частиц из полости над сеткой 23 заканчивается в момент8 (О 2), когда на катушку 21 прекращаетсяподведение напряжения с блока 26,Следующие циклы работы устройстваидентичны, Очистка полостей над запорными узлами обеспечивается магнитнымиэлементами 24, которые, хаотически перемещаясь, отряхивают сетки 22, 23 и стенкиузлов,Программный блок 4 управления возможно, выполнить в виде барабана с тремярядами контактов (О 1, 2, э), жестко соединенного с синхронным двигателем. Барабан,вращаясь, замыкает контакты на периодывремени (например, 3 - 5, по каналу О 1, и поканалу О 2 1 - 3, 6 - 8 и т,д,), Время периодов0 -3 5 ,пиоают иэ условия по;ы 1 чон 1 я точности иэ.,ерений весоизмерителел; 15, тоестьаоора веса порции, соизл;еримои свесом вгорого запорного узла, Например,вес 5 г возможно набрать через шелевоеотверстие 5 мм, длиной 2 л за "- -.0:ин,Указанного веса порции гвердых астиц достаточно для измерений с высокой точностью его величины,Таким образом, за счет введения заборной трубки 3, 4 с щелевым отверстием 27 ипластинами 28. 29, запорных элем;:,иов сблоками г 1 итания 25, 26 и программным блоком 16 обеспечивается повышение точностии авгоматизация измерений,Формула изобретения1, Устройство для измерения эффективности работы электрофильтра, содержащеепервичные измерители запыленности дымовых азов, усановленные до и послеэлектрофильтра, причем первый измеритель соединен с входом первого блока измерений, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с цельюповышения точности измерении, оно дополнительно содержит первое и второе релевремени, элемент памяти. элемент сравнения, делитель, второи блок измерений и регистрирующий прибор, каждый пеовичныйизмеритель запыленности дымовых газоввыполнен в виде заборной трубки и помещен в газоходе, поичем выхсд второго первичного измерителя запыленностидымовых газов соединен с пневматическимвходом второго блока измерения, выход которого соединен с входом второго оеле времени и первым входом элемента памяти,выход второго реле времени соединенс входом второго блока измерений,выход первого блока измерений соединен с первым входом элемента сравнения, входом реле времени и вторым входом элемента памяти, выход первого реле времени соединен с входом первого блока измерений, выход элемента памяти соединен с вторым входом элемента сравнения и первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом элемента сравнения, выход делителя соединен с входом регистрирующего прибора, а каждая заборная трубка гибко подвешена к стенкам газохода, на ее стенке выполнено щелевое сквозное отверстие по образующей, к стенкам сквозного отверстия по всей длине герметично закреплены параллельно заборной трубке две пластины, одна из которых размещена по касательной ее поперечного сечения.2,Устройство по п,1,отл ича ю щеес я тем, что каждый блок измерений содержит программный элемент, узел распределения давления, весоизмеритель, три ключа, два запорных узла, каждый из которых содержит блок питания, катушку индуктивности, охватывающую заборную трубку с установленной в ней по нормали сеткой, на которой размещены несколько слоев магнитных элементов, причем входное отверстие блока измерения сообщено через два последовательно размещенных в заборной трубке эапорных узла с атмосферой и полостью газохода, сетка второго по ходу движения газа запорного узла кинематически жестко связана с весоизмерителем, полость под ней связана с весоиэмерителем. полость под ней сообщена с атмосферой и полостью газохода, каждая катушка индуктивности запорного узла соединена через блок питания и ключ с г ервым и вторым выходами программного элемента, третий выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, выход весоизмерителя через третий ключ соединен с выходом блока измерений, полость заборной трубки над первым запорным узлом по ходу движения газа через узел распределения давления сообщена с полостью газохода,3. Устройство по п, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел распределения давления выполнен в виде изогнутой трубки с соплом, сообщенным через поперечные отверстия и кольцевую камеру с полостью над первым по ходу движения газа запорным узлом, один конец изогнутой трубки сообщен с атмосферой, а другой помещен в гаэоход по ходу движения газа.1768304 Составитель Е, ГавриловТехред М,Моргентал Корректор А, Козориз Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3605 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5