Пневматический индикатор запылен-ности газового потока

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 01 ° 12. 78(21) 2690443/18-25 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Г1риоритет—

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 18. 02. 81 р )м. к,.

G 01 N 15/00

Государственный комитет

СССР яо дедам изобретений и откр ыти и (53) УДН 5З9. 215.

:4(088.8) (72) Авторы изобретения

Е.Ф. Шкатов, В.В. Куприянов и Ю.r. Миронов с©tean g

"" НТттб

%_#_ftff4f g Q I иц (11) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР ЗАПЫЛЕННОСТИ

ГАЗОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к технике автоматического контроля в системах газоочистки и пылеулавливания и может быть использовано в различных отраслях промышленности для повьтттения эксплуатационной надежности систем газоочистки, в частности для автоматического контроля запыленности газовых потоков. !

О

Известен электрический пылемер, запыленность газа в котором измеряют по силе электрического тока, возникающего при электрическом обмене в результате удара частиц пыли о поверхность электрода,, содержащий камеру отбора статического давления, направляющий аппарат, побудитель расхода, усилитель, дифманометр и регистрирующий прибор j1 ).

Недостатком устройства является низкая точность и чувствительность измерений, зависимость от физикохимического состава промышленных пылей.

Известен также автоматический пылемер, основанный на эффекте

Фильтрации газов, содержащий первичный преобразователь, чувствительный элемент, снабженный Фильтрованной лентой из эластичного материала, измеритель перепада давления в камере (дифманометр), источник питания и регистрирующий прибор (2 ).

Однако, и это устройство имеет недостаточную точность и чувствительность измерения из-за наличия

Фильтрованной ленты при функционировании устройства в условиях воздействия турбулентностей анализируемого пыпегазового потока. Кроме того, в случае резкого перепада давления в пылегазовой среде возникает значительное изменение расхода газа в камере независимо от того, что скорость потока сохраняется постоянной, что приводит к погрешностям в показаниях прибора и снижению его быстродействия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневматический индикатор запыленности газового потока, содержащий корпус с пробозаборной трубкой и пневматическими каналами с отверстиями для подключения мостового дроссельного преобразователя и чувствительного элемента, расположенных внутри корпуса и пневматически подсоединеттных к дифманометру со вто8О5124 л л

),.

pH еным прибором к источнику пита-НИЯ, СжатЫМ ГОЯДУХОР::,3

Однако данное усT;0 -".; Тзо им.-е-," недостаточну-з тoттп-:ость и малое быс .

TpOrreHCTBHC- Пт)1»л H B,1"1, I- II Пульсаций величины разрежения з птлпеулазлиВаЮщЕМ аппараТЕ. ДЕ-- ):.ТЗИТЕт)знот ПРИ

ПУЛЬСаЦИЯХ ЗЕЛИтт11НЫ ГазаЕжЕНИЯ (бОлее 31)1) MMI зод. Сr B г)1-,»тте ;лаз 1)1,;— вающем аппарате тчто имеет мес.-.o з процессах гаэсочистки и пып)еулавлиВаНИЯХ) ВОЗНИКаЕт ЗнаЧИТЕЛЬНОлз ИЭ;. -. нение рахода рабоче "0 га-"„-"; че-,еэ камеру устройства независимо от то° ГО) что скорость по-" Ока сОхраняется

1ЪОСТОЯННОЙ IjPR ИЗМЕНЯЮЩЕМСЯ ЭНатХЕ-" нии расхода выходной СиГНаЛ будеттакже изменяться, что гризодит к Ia--. явлению дополнительной погрешности в показаниях прибора и снижению его быстродействия вследствие увеличения времени входа процесса в установившееся состояние.

Цель изобретен:;я — повыщение точности измерений и увеличение быстродействия индикатора при пульсациях величины разрежения з пылеулавлизающем аппарате.

Поставленная цель достигается тем, что корпус индикатора разделен двумя мембранами на дза стабилизационные пневматические камеры и дзе

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПHBBМ.З.ТТИЧЕСКИЕ КаМЕт"», содержащие го одному струйному элсменту типа соппо-= аслонка, при это измерительные камерь» соедHнены ме."д . собой при помощи третье; о струйно-,. го элемента типа сопло-заслонка, образованного регулирозочным зинТоМ и корпусом,--и coG,öHHåíû со смежными пОлОсTями,ц1»1ч)ма»н)омс 1 а и зьIещней средой.

На ЧЕРТЕ)!1. )IPHBI:ДЕH а. ПРИ НЦ11П11аптз " " ная .Схема предлагаемого устройства.

Пневматический индикатор газового потока содержит корпус 1,. разделенный мембранами 2 и Б соответственно на две измерительные пневматические камеры 4 и 5 и дзе стабилизационные пневматические камеры б и 7. Через корпус 1 протекает поток чистого га.за со скоростью Ч,т лт, . Корпус устройства через пробоэаборную трубку

8 и отверстие 9 соединен с пылеулавлизающим аппаратом 10, в котором движется анализируемый поток пылегазовой смеси со скоростью d. 14зме " рительные пнезмокамеры 4 и 5 снабже-. ны соответствующими сруйными чувствительными элементами 11 и 12, выполненными в виде струйных элементов сопло-заслонка. Измерительные камеры пневматически связаны между собой посредством пнезмоканала 18,. давление в котором регулируется третьим струйным чувствительным элементом

14 типа сопло-заслонка, образованным регулировочHBIM B!HBTGM 15 н ксрпусом устройства. Каждая и..-);эмерител1 (1)тл 1)н взмок амер 4 и 5 с ОобшаcT с ß с О

cr;,F,));ным1» по)101» T;IMH,1; 4))"..=ç,:rт))л .; Tpa .. 6

В К т 1()л)ЕН НОГО На З ХОД 3 ТГ)1)11Ч110 1. O ПРИбо )а 1 7 Ä rIpH Помощ;-.:Паул:01!I)OBOI)oâ, I-t."-);0ДЯЩИХ =ЕРЕ- .: )1 —. . Т.. 1)т ... 8 „КОТО Ьтпо„")ИЕНЫ В i 1 л 1- )- -: 1-",1, il 1- т а ИН дит:;;:ора эапытте»тиос ... Вторичный

;, г)1,,; Cl ) ИМЕЕ; 11!,,Н И НУ)11 1)11»,л ПУ И фИК;1т1 л, Ет УРОЗЕ IB;.Он)тэнтзапнн ПЫЛИ B 1 =, ВС)М ПОТОКЕ

Б =) абилиэа11и01) н:= : пн-=,.ñìoâ:амеры б

НЕПРЕРЫВНО ол-. а»T СF.. -....::.-)Т1)й ЗОЭД,) С РЕГУЛИРУЕ)Ы)л Давя:::!.. .!cM Пята:;-1:1»1 Ро через дз-: прсточнт=те пневма 1 11ЧС "КИЕ цЕ -.0 1К::, 11)1Ю-..=-Ющип Соот=:Е =-l С-.. ЗЕННО Стабиди=-атОа 19 а»10:0))„а

СжатоГО ЗОЭДУХа л СС ЕДН)ля)1)а.ттЬ)1УЮ тРУбкУ 2)) л пеРеменнт»1е ДРосс: —.»ти 3 1 и 22, струйные трубки 28 H 24, ламинарные со::ла 25 H 26 и стабилиэаттионные и-1GcBìoêамеры б и 7, 3ТН 1 незматичесКИЕ ЦЕПОЧКИ СЗЯЗ азы IEg03 МаHOM1=TP

27 и редуктор 28 с 1)стотником постоя)1!IÎI 0 таз.лен)1 = пита. тия Р Ре

Птл дуктор 28 осуществляет при это л фт)Н=-;ЦИИ ЭаДаT×H!.à ДаBЛЕНИЯ ПИтаНИЯ.

Изт»)еРите)1ьные, камеРы 4 т» 5 л снабжЕ ;НЫЕ СТРУйНЫМ1 ЧУЗСТЗИТЕЛ- )ЫМИ

»).:)зментами 11. и 12,. в совокупности указанными проточными пнезмоце110;ками образуют пнезмз:.Тический мос †. тозой преобраэоза тель, дазттен).е

)аи" ания которогс контрол »ауется Манаме=ром 2 7, При = "":ом изме.анте .. L Hûå ка11еpbl 4 H 5 0006!i)BK)TG)I с 1. ру)тта— ющей средой состзетстзенно прн по1 .Ощи пнезмати".ееских каналов 13 и 29

cH»á:;;åHíèõ дрена)кными отверстиями. лл Пневматический индикатор запыленности -.аэового готока работает сттедующим образом. перед работой индикатора с ломо1.)1=то:зегУлиРОзтэ--Hor o винта 5 осУ,,=:ствляется его начальная настройка п рабочий режим таким образом, И IIOCTО)1 Ho CKGPOC=H чистого потока газа создавались определенные расходы воздуха через с руйный элемент 14 из пнезмокамеры 5 и через струйный элемент

11 B пневмокамеры 4. B coOTBåòст!эи1 с этими расходами воздуха в нэме.)ительных камерах 4 и 5 уста»! àB rIèBàå Tcÿ некоторый перепад давлений, фйксируемьтй з полостях ,ттифм нометра 16. 3 "cT 1Iерепад давения принимается эа нулезутт) точку

1»)1калы вторичног0 прибора 17, проградуированного з единицах концентрации пыли r» мг/м .

При появлении чере" ОТВерсТНе 9 и пробозаборную трубку 8 з корпусе

1 запыленного потока газа с динамическим давлением Р,ин, развиваемым

1»1 при скорости т) и, з измерительной пневмокамере 4 устанавливается

З ЕЛ)1 ) Ина даВЛЕНИЯ Рл р»а З На»л В ЕЛИЧ Ине давления в стаби)1иэационной каме,)лз б., вследствие к<тмпенсации сил

805124 давления на разделяющей мембране 2.

В результате струйный элемент 11 оказывается под некоторым давлением Р . Аналогична при компенсации сил давления, развиваемых в пневматических камерах 5 и 7, на мембранe 3 в измерительной. пневмокамере

5 устанавливается давление Р, равное величине давления в стабилизационной камере 7. При этом на труйнсм элементе :2 происходит соответствующее падение давления аР< (ьР j,ã:Р1 ) . Последнее приводит к разнонаправленному радиальному перемещei-.êm разделяющих мембран 2 и

3,. D реэ л.=,тате происходит изменение ненни-ны зазоров между мембранами

2 и „ -и со;т::-ветствующими элементами

11 ..; 12, =",:;: обеспечивает увеличение перепада давления аР=ЛР -APg создаваем".го в пневмокамерах 4 и 5.

И."-... е!ение величины давления дР фиксируется в смежных полостях дифманометра 16 и, следовательно, на шкале вторичного прибора 17 индицируется

cooTBeTcTBóþiöàÿ величина концентрации пыли в га=-.овом потоке.

Экспериментальные исследования устройства показали, что предлагаемая конструкция индикатора запыленности, а также непрерывное истечение Зо воздуха через дренажные отверстия в окружающую среду обеспечивают рас четные давления на срезах расходных ламинарных сопел 25 и 26, внося автоматическую коррекцию на турбулентные пульсации скорости потока и разрежение в пылеулавливающем аппарате в процессе измерения и препят— ствуя засорению пневмокамер устройства пылью. Поскольку пылинки не осаждаются на внутренней поверхности корпуса устройства, "..o его характеристика сохраняется неизменной. При этом устройство отли-..ае-..ся малой инерционностью. В комплект пневмо-индикатора входят узел переменных дросселей 21 и 22 типа П-1127 системы пневмоавтоматики уСЭППА с диаметром отверстия 0,2 мм. При этом диаметр отверстия 9 в корпусе прибора целесообразно выбирать в пределах у

0,05-0,1 мм, а мембраны 2 и 3 толщиной 0,14 — 0,18 w, что обеспечивает их рабочий ход примерно в сотые доли миллиметра и значительный коэффициент усиления всего устройства (несколько десятков единиц), Последнее позволяет считать индика- . тор запыленности. практически безине-. рционным. Габариты устройства составляют 40-70 ьы.

В ходе аналитико-экспериментальных исследований установлено, что при наличии. турбулентностей в анализируемом пылегаэовом пото" å с частотой пульсаций индикатор можно рассматривать как апериодическое звено, инерционность которого определяется следующей эмпирической фор012

T, к Ос 01-0к.09 (с) где К вЂ” коэффициент сглаживания пульсаций турбулентного потокау

K — коэффициент усиления устройства.

Очевидно, что чем выше частота пульсаций турбулентного пылегазового потока, тем меньше ичерционность устройства, причем с ростом модуля скорости Чк3„ движения потока величина T также снижается.

Формула изобретения

Пневматический индикатор запыленности газового потока, содержащий корпус с пробозаборной трубкой и пневматическими каналами с отверстиями для подключения мос" тового дроссельного .преобразователя и чувствительного элемента, расположенных внутри корпуса и пневмати ески подсоединенных к дифманомет- ру со вторичным прибором и источнику питания сжатым воздухом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения быстродействия индикатора, корпус индикатора разделен двумя мембранами на две стабилизационные пневматические камеры и две измерительные пневматические камеры, содержащие по одному струйному элементу типа сопло-заслонка при этом измерительные камеры сообщены между собой при помощи третьего струйного элемента типа соплозаслонка, образованного регулировочным винтом и корпусом и соединены со смежными полостями дифманометра и внешней средой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Prochazka R. 51aub, 1966, vol 26, Р 5, р. 202.

2. Гордон Г.M. и Пейсахов И.Л.

Контроль пылеулавливающих установок, М., "Металлургия", 1973, с. 311-312.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2437343/18-25, кл. G 01 и 15/00, 1977.

805124

Составитель Е. Маллер

Т х д Н.Майо ош Ко ектор л Иван

918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППИ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4