Патент на изобретение №2198737

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к автоматизации процесса электрической очистки газов. В устройстве для автоматического управления работой электрофильтра одним уровнемером измеряется допустимый уровень золы, поступающей в бункер, в результате ее критического самообрушения с одного из электродов. По времени переполнения бункера выше установленного уровня определяют надежность работы золоудаляющего узла. В устройство введены два таймера, схема И, сигнализатор переполнения бункера. Узел удаления золы содержит гидрозатвор и выброожижающую решетку, которая выполнена в виде решетчатых секций по высоте, закрепленных между собой и через шток с электроприводом узла удаления золы. Узел удаления золы выполнен в виде низкочастотного вибратора вертикальных колебаний. Высота перемычки гидрозатвора должна быть не меньше высоты размещения верхней секции виброожижающей решетки. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы и упрощение конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к автоматизации процесса электрической очистки газов, может быть использовано в энергетической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Предшествующий уровень техники.

Известно устройство для управления электрофильтром, содержащее блок питания электрофильтра с встряхивающими элементами, приводам, разделительный конденсатор, генератор качающейся частоты, фильтр, пороговый элемент, генератор пилообразного напряжения (1).

Недостатком устройства является низкая надежность регулирования, обусловленная сложностью настройки предельного уровня срабатывания при оптимальной толщине слоя осажденной золы на электродах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления работой электрофильтра, содержащее электропривод механизма встряхивания электродов, позиционные регуляторы, два уровнемера, реле, привод конвейера, шлюзовый питатель (2).

Недостатком устройства является низкая надежность работы, обусловленная абразивным износом элементов узла золоудаления, а также сложность конструкции.

Задачей данного предложения является повышение надежности работы устройства, а также упрощение конструкции.

Предметом изобретения является устройство для автоматического управления работой электрофильтра, содержащее электропривод механизма встряхивания электродов, уровнемер, узел удаления золы с электроприводом, два таймера, схема “И”, сигнализатор переполнения бункера, причем выход уровнемера подключен к управляющим входам двух таймеров, выход первого таймера подключен к электроприводу механизма встряхивания электродов, выход второго, через первый вход схемы “И”, второй вход которой подключен к входу второго таймера, – к сигнализатору переполнения бункера, а узел удаления золы содержит гидрозатвор и виброожижающую решетку, которая выполнена в виде решетчатых секций, распределенных по высоте, закрепленных между собой через шток с электроприводом узла удаления золы, выполненного в виде низкочастотного вибратора вертикальных колебаний, при этом высота перемычки гидрозатвора должна быть меньше высоты размещения верхней секции виброожижающей решетки, высота размещения уровнемера определяется из выражения
S_тvh_Y0S_э,
где h_Y – высота размещения уровнемера;
_v – объемная плотность золы;
S_т – сечение течки (нижней части бункера);
m_o – оптимальная пылеемкость электрода;
S_э – эффективная площадь электрода.

Устройство для автоматического управления работой электрофильтра изображено на чертеже и содержит электропривод 1 механизма встряхивания электродов, уровнемер 2, два таймера 3, 4, схема “И”-5, сигнализатор 6 переполнения бункера, гидрозатвор 7 с перемычкой 8, виброожижающую решетку 9, выполненную в виде решетчатых секций 10, с закрепленными между собой и через шток 11 с электроприводом 12, выполненного в виде вибратора низкочастотных колебаний.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В процессе осаждения золы на электродах увеличивается пылеемкость осадительного электрода (масса золы на единице поверхности). Увеличение пылеемкости электрода до предельных значений обуславливает самообрушение агрегатов золы в течку бункера. Когда количество золы в течке превысит установленное значение, уровнемер 2 формирует управляющий сигнал на начало цикла встряхивания электродов и на включение электропривода виброожижающей решетки 9. При воздействии вибрации по объему золы в пределах амплитудных значений ускорений, превышающих ускорение силы тяжести, частицы золы начинают приобретать подвижность, псевдотекучесть. Такое состояние слоя золы принято называть состоянием псевдоожижения. Псевдоожиженный слой золы переливается через перемычку 8 гидрозатвора 7 и осуществляется процесс удаления золы из бункера. Поступление золы в бункер осуществляется за цикл полной очистки всех электродов, длительность этого цикла устанавливается на таймере 3 (2-3 мин).

Одновременно с запуском таймера 3 на цикл встряхивания электродов запускается таймер 4, назначение которого сформировать управляющий сигнал на схему “И”-5 через установленное время. Это время определяется опытным путем и соответствует времени удаления золы из бункера после встряхивания. Например, при времени цикла встряхивания 3 мин настройку таймера 4 можно осуществить на 6 мин. Через этот период, если уровнемером 2 формируется сигнал о нахождении золы, на два входа схемы “И”-5 поступают управляющие сигналы, которые определяют срабатывание сигнализатора 6 переполнения бункера. Таймер 4 в соответствии с выполняемыми функциями можно выполнить, например, в виде схемы задержки с регулируемыми параметрами.

Таймер 3, согласно выполняемой функции, запускается выходным сигналом уровнемера 2 и формирует сигнал для привода механизма встряхивания электродов соответственно выбранной длительности цикла (2-3) мин. После окончания этого периода таймер 3 сбрасывает выходной сигнал.

После окончания цикла встряхивания уровень золы опускается ниже высоты размещения уровнемера 2, что определяет, даже при включении таймера 4, исключение срабатывания сигнализатора 6 переполнения бункера. Таким образом, исключается необходимость введения второго уровнемера максимально допустимого уровня.

Срабатывание уровнемера 2 по максимальной пылеемкости электродов осуществляется при выполнении условия, когда масса самообрушиваюшейся части золы одного электрода будет сосредоточена в объеме между дном бункера (течки) и высотой (уровнем) размещения уровнемера 2. Согласно экспериментальным данным массу этой части золы необходимо определять с учетом технических данных на электрофильтр, размеров нижней части бункера. Отсюда, высота размещения уровнемера достаточно точно определяется из выражения
S_тvh_Y0S_э
Величину _v в случае непрерывного удаления золы, когда ее слой не слежался и не потерял электростатический заряд, можно выбрать ~1,1-1,2 т/м³.

Псевдоожижение золы осуществляется виброожижающей решеткой 9, которая выполнена в виде решетчатых секций, распределенных по высоте. Каждая решетка может быть выполнена из наклонных пластин (~45^o), соединение по высоте каждой решетки (секции) может быть через вертикальный шток.

Шток в верхней части жестко соединен с горизонтальным валом вибратора низкочастотных колебаний по вертикали. Согласно экспериментальным данным распространение виброколебаний в порошкообразной среде происходит на высоту, приближенно равную амплитуде вибрации. Отсюда следует условие размещения решетчатых секций по высоте на расстоянии друг от друга, равной амплитуде виброколебаний вибратора. Конструктивная реализация этого условия достаточно проста: при передаче вибрации через кулачок шаг размещения решеток должен быть равным разнице от центра минимального и максимального размеров кулачка.

Гидрозатвор, с учетом известных технических решений, может быть выполнен из двух труб, сообщенных между собой в верхней закрытой полости и между которыми размещена перемычка. Верхний край этой перемычки должен быть выше верхнего края входного отверстия во входной трубе. Эти конструктивные признаки исключают истечение золы при опускании ее уровня ниже верхнего края входного отверстия. Иначе говоря, зола создает гидрозатвор (затвор из порошкообразной среды) в период ее непоступления в бункер и исключает сообщение ее полости с атмосферой.

Для формирования уровня псевдоожиженной золы, соответствующего высоте перемычки гидрозатвора, высоту последней необходимо выбирать меньше высоты верхней секции виброожижающей решетки. В этом случае уровень псевдоожиженного слоя будет выше уровня перемычки гидрозатвора, это определяет истечение золы из бункера.

Вибратор низкочастотных колебаний можно выполнить в виде электродвигателя с редуктором, выходная частота вращения вала которого 5-12 Гц и амплитуда 20 мм. Вибрация штока может формироваться, например, кулачком или кривошипно-шатунным механизмом. Привод-электромотор целесообразно использовать не менее чем для двух бункеров. В этом случае горизонтальный вал вибратора выполняют единым для двух бункеров, с ребрами жесткости по длине вала.

Таким образом, за счет введения двух таймеров, схемы “И”, сигнализатора переполнения бункера, гидрозатвора и виброожижающей решетки достигается повышение надежности работы устройства, упрощения конструкции.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1634318, В 03 С 3/68, 1989 г.

2. Авторское свидетельство СССР 1588440, В 03 С 3/68, 1987 г. (прототип).

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления работой электрофильтра, содержащее электропривод механизма встряхивания электродов, уровнемер, узел удаления золы с электроприводом, отличающееся тем, что в него введены два таймера, схема И, сигнализатор переполнения бункера, причем выход уровнемера подключен к управляющим входам двух таймеров, выход первого таймера подключен к электроприводу механизма встряхивания электродов, выход второго через первый вход схемы И, второй вход которой подключен ко входу второго таймера, – к сигнализатору переполнения бункера, а узел удаления золы содержит гидрозатвор и виброожижающую решетку, которая выполнена в виде решетчатых секций, распределенных по высоте, закрепленных между собой через шток с электроприводом узла удаления золы, выполненного в виде низкочастотного вибратора вертикальных колебаний, при этом высота перемычки гидрозатвора должна быть меньше высоты размещения верхней секции виброожижающей решетки, высота размещения уровнемера определяется из выражения
S_тvh_Y0S_Э,
где h_Y – высота размещения уровнемера;
_v – объемная плотность золы;
S_т – сечение течки (нижней части бункера);
m_o – оптимальная пылеемкость электрода;
S_э – эффективная площадь электрода.

РИСУНКИ