Устройство для определения углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов

 

Изобретение относится к измерительной технике, , в частности, к емкостным устройствам для исследования диэлектрических свойств сыпучих материалов, и может быть использовано в теплоэнергетике для экспрессного определения углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов. Целью изобретения является повышение точности определения и надежности устройства в работе. Уплотняющие ролики (УР) 8 и 9 прикреплены к щеке 23 корпуса 1 посредством одноплечевого рычага 22, обеспечивающего изменение положения рабочей поверхности УР относительно основания средней канавки сектора 5. При этом каждый УР 8, 9 снабжен грузом. Свободное перемещение УР по уплотняемой поверхности золы и уплотнение ее под действием неизменной силы тяжести УР и груза обеспечивает стабильность и необходимую величину давления при уплотнении золы в датчике. Работа устройства 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 21 после уплотнения золы УР 8 и 9. По величине частоты и тарировочному графику определяют содержание углерода в золе. Для обеспечения представительности анализа после каждого определения углерода в золе проверяют стабильность "рабочей" емкости датчика путем измерения "рабочей" частоты ГВЧ с датчиком без золы в нем. При изменении "рабочей" емкости датчика подстраивают ее до заданной. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU (Н) so 4 С 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4211947/31-25 (22) 19.03.87 (46) 23.09 ° 89. Бюп. Р 35 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.П. Бондаренко и Е.В. Соколов (53) 551.508.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1158911, кл. С 01 N 27/22, 1984.

Авторское свидетельство СССР

9 1363043, «л. G 01 N 27/22, 1986.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 7I7IEРОДА В ЗОЛЕ ПЬШЕУГОЛЬНЫХ КОТЛОАГРЕГАТОВ, (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к ем-. костным устройствам для исследования диэлектрических свойств сыпучих материапов, и может быть использовано в теплоэнергетике для экспрессного определения углерода в золе пыпеугольных котлоагрегатов. Белью иэоб1509711

10

15 ретения является повышение точности определения и надежности устройства в работе. Уплотняющие ролики (УР)

8 и 9 прикреплены к щеке 23 корпуса

1 посредством одноппечевого рычага

22, обеспечивающего изменение положения рабочей поверхности УР относи" тельно основания средней канавки сектора 5. При этом каждый YP 8, 9 снабжен грузом. Свободное перемещение УР по уплотняемой поверхности золы и уплотнение ее под действием неизменной силы тяжести УР и груза обеспечивает стабильность и необходимую величину давления при уплотнении золы в датчике. Работа устройст-, ва основана на установленной экспериментально корреляционной зависимосИзобретение 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 пылеугольных 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. 45

Устройство 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 . си патрубка 4, 5 уплотняющих роликов 8 и 9 с буртами

10, приспособления для вакуумного удаления золы с заборными патрубками

11 и 12, снабженными гибкими рыхлити 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 2.1 после уплотнения золы

YP 8 и 9. По величине частоты и тарировочному графику определяют со держание углерода в эоле. Дпя обеспечения представительности анализа после каждого определения -углерода в золе 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. тельными 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 осью

9711

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.

Из 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.

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 уп5

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 IIO 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.3) 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.3) происходит измерение частоты генератора

20 датчика 15 без 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.

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 19

1509711 датчика 16 производится первичное заполнение золы и уплотнение ее роликом 8.

На участке пути от патрубка 12 до ролика 9 (фиг.3) датчик 16 очищен от золы и подвергается проверке на стабильность его "рабочей" емкости путем измерения "рабочей" частоты гене" ратора 21, в схему которого включен 10 датчик 16. При нахождении же датчи:ка 15 на участке пути от ролика 8 до заборного патрубка 11 (фиг.3) производится измерение частоты генератора 20, в схему которого включен 15 датчик 15 теперь с золой с двойным уплотнением, и по величине частоты генератора 20 и установленной зависимости определяют содержание углерода в эоле. Проходя под заборным патруб- 20 ком 11, датчик 15 и половина длины канавок сектора 5 очищаются от золы, в то же время, проходя под разгрузочным патрубком 4 бункера 2 и роликами

9 и 8, полость 19 датчика 16 и вто- 25 рая половина длины канавок сектора 5 заполняются водой, которая подвергается первичному уплотнению роликом 8 с грузом 24 в канавке 7 и полости 19 датчика 16, при этом сектор 5 дости- 30 гает крайнего положения, изображенного на фиг.2, после чего начинает вращение по часовой стрелке, причем на участке пути от патрубка 11 до ролика 8 датчик 15 очищен от золы и подвергается проверке на стабильность его "рабочей" емкости путем измерения "рабочей" частоты генератора 20.

Датчик 16, проходя под разгрузочным патрубком 4 бункера 2, вторично 40 заполняется золой, которая уплотняется роликом 9 с грузом 24, и в положении датчика 16 между роликом 9 и заборным патрубком 12 (фиг.3) происходит измерение частоты генератора 4

21 датчика 16 с золой, по которой определяют содержание углерода в ней. При достижении исходного положения (фиг.1) половина длины канавок сектора 5 и датчик 16 очищены от эолы с помощью рыхлителей 13 и заборного патрубка 12 приспособления вакуумного пробоудаления.

Дальнейшая работа устройства повРи 55 этом включение генератора 20 и 21 высокой частоты производится автоматически с помощью бесконтактных переключателей, выполненных каждый в виде геркона, закрепленного на щеке 23 корпуса 1 с зазором к постоянному магниту, закрепленному в теле сектора 5. Генераторы 20 и 21 соединены с измерительными блоками (не показаныы), а пересчет частоты генератора, в схему которого включен датчик с золой, в процентное содержание углерода в золе поручается их счетно-решающим блокам, результаты выдаются их регистрирующими блоками в виде цифровой индикации на табло и цифропечатающее устройство или в виде регулирующего сигнала в систему автоматического регулирования процесса горения топлива в топочной камере котлоагрегата.

Выполнение диска из изоляционного материала в виде сектора 5 с двумя емкостными датчиками 15 и 16 по его периметру обеспечивает снижение расхода изоляционного материала и материала электродов (латуни, меди или нержав еющей ст ал и), а т акже г аб арит а устройства по высоте.

Установка сектора 5 на приводном валу с возможностью возвратно-поступательного поворота в вертикальной плоскости относительно вертикальной оси разгрузочного патрубка 4 загрузочного бункера 2 позволяет закрепить на нем генераторы 20 и 21 высокой частоты и соединить их с емкостными датчиками нераэмыкающимися (например, паяными) соединениями, что обеспечивает повышение надежности работы устройства, увеличение числа определений в контролируемом массиве, а следовательно, и повышение точности определений, снижение трудозатрат при обслуживании и эксплуатации устройстваe

Возвратно-поступательный характер поворота сектора 5 в вертикальной плоскости в сочет анни с р ас положением емкостных датчиков 15 и 16 в нем симметрично друг другу относительно его диаметральной оси симметрии, а также уплотняющих роликов 8 и 9 и заборных патрубков 11 и 12 симметрично друг другу относительно вертикальной оси разгрузочного патрубка 4 загрузочного бункера 2 обеспечивает уплотнение эолы в емкостных датчиках

15 и 16 с двойной засыпкой ее из разгрузочного патрубка 4 в датчики без наличия дополнительного разгрузочного патрубка в загрузочном бункере

2, последующее измерение частоты. 1509711

10 генератора датчика с золой и беэ иее и удаление золы иэ датчиков после измерения частоты. Уплотнение золы в емкостном датчике с двойной ее за5 сыпкой способствует повышению стабильности плотности золы в измерительной полости 19 емкостных датчиков 15 и

16, что обеспечивает достаточную точность определений. 1Î

Кроме 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 а уплотнении золы от 0,08 до 0,3 кг/см при стабильности одного из значений которых достигается значительное повышение точности определения содержания углерода в золе пыпеугольных котлоагрегатов.

Следовательно, использованием предложенной конструкции устройства для определения содержания углерода в золе пылеугольных котлоагрегатов достигается повышение надежности ра30 боты устройства и точности определений, снижение трудозатрат при его обслуживании и эксплуатации.

Формула из обретения

Устройство 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 расположены 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.

15097 I 1

Составитель А. Платова

Редактор В. Данко Техред Л.Олийнык Корректор Т. Малец

Заказ 5798/37 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101