УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОМ
DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF ELECTRICAL FILTER

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в электрофильтрах тепловых электростанций.
Известно устройство для автоматического управления электрофильтром, содержащее бункер, исполнительные механизмы встряхивания электродов, подключенные к уровнемеру, блок управления, шлюзовый питатель [Авторское свидетельство СССР № 1588440, B03C 3/68, 1987 г.].
Недостатком устройства является невозможность удаления пыли из бункера на значительное расстояние, сложность конструкции, определяемая наличием двух уровнемеров.
Наиболее близким по технической сущности к рассматриваемому решению является устройство для автоматического управления электрофильтром, содержащее бункер, исполнительные механизмы встряхивания электродов, подключенные к уровнемеру, транспортный трубопровод, трубопровод подачи воздуха, соединенный с источником избыточного давления через клапан с приводом, подключенным к выходу уровнемера, напорная камера с входным узлом, распределитель воздуха, ресивер, причем входной узел выполнен в виде размещенного в бункере вертикального корпуса, на нижнем торце которого установлено седло с клапаном и хвостовиком на его нижней поверхности, а через верхний торец введен выходной конец вертикальной трубки с седлом, сообщенной входным концом с отверстием нижнего торца вертикального корпуса распределителя воздуха, другое отверстие которого сообщено через ресивер с первым регулятором расхода воздуха, на отверстиях нижнего торца распределителя воздуха размещено седло, хвостовик клапана входного узла установлен с возможностью вертикального перемещения клапана между седлами в корпусе на выходном конце второй вертикальной трубки, входной конец которой соединен последовательно через два отверстия в верхней полости распределителя воздуха со вторым регулятором расхода воздуха, выходом сообщенным с выходом первого регулятора расхода воздуха и трубопроводом его подачи, при этом в корпусе распределителя воздуха установлен с возможностью вертикального перемещения поршень, а полость корпуса входного узла между двумя седлами сообщена через напорную камеру, выполненной наклонной, с транспортным трубопроводом [Патент РФ № 2256507, B03C 3/68, 2002 г.].
Недостатком устройства является невозможность удаления пыли из бункера на значительное расстояние, низкий ресурс работы узлов устройства.
Задачей данного предложения является повышение дальности пневмотранспорта пыли из бункеров, экономия электроэнергии и повышение надежности работы за счет увеличения ресурса работы узлов электрофильтра.
Технический результат достигается тем, что в устройство для автоматического управления электрофильтром, содержащее бункер, исполнительные механизмы встряхивания электродов, подключенные к уровнемеру, транспортный трубопровод, трубопровод подачи воздуха, источник избыточного давления с ресивером, электромагнитный клапан, согласно изобретению введены генератор управляющих импульсов, дополнительный ресивер с электроклапаном и трубкой подвода воздуха к транспортному трубопроводу, трубка подвода воздуха к торцу транспортного трубопровода, для каждого бункера золоуловителя - входной патрубок с седлом на выходном отверстии, заслонка с трубкой подвода воздуха, размещенные в корпусе, причем транспортный трубопровод секционно связан с бункерами золоуловителей, каждая заслонка в секции установлена с возможностью перемещения от седла входного патрубка к выходному торцу трубки подвода воздуха к заслонке, входной конец трубки подвода воздуха к транспортному трубопроводу соединен через распределительную трубку и электромагнитный клапан - с ресивером, в каждой секции для бункера золоуловителя введены напорная трубка для каждой заслонки, переходной патрубок с седлом на выходном отверстии, второй заслонкой с трубкой подвода воздуха, размещенные во втором корпусе, трубопровод для воздуха, который выходным концом сообщен с входными концами трубок подвода воздуха к заслонкам двух корпусов каждой секции, а входным - с распределительной трубкой, причем входной патрубок сообщен с транспортным трубопроводом последовательно через полости корпуса, переходного патрубка, второго корпуса, на каждую заслонку на поверхности смежной трубке подвода воздуха закреплена напорная трубка, с возможностью схватывания по внешней поверхности выходного конца трубки подвода воздуха к заслонке при ее перемещении, при этом в каждой секции седло входного патрубка размещено вертикально, а седло переходного патрубка размещено горизонтально, трубки подвода воздуха к транспортному трубопроводу и его торцу выполнены в виде разгонных участков формирования ударной волны, выход уровнемера подключен к входу генератора импульсов, первый выход которого соединен с электроклапаном первого ресивера, а второй - с электроклапаном дополнительного ресивера, при этом трубка подвода воздуха к транспортному трубопроводу от электроклапана дополнительного ресивера соединена с транспортным трубопроводом после участка соединения транспортного трубопровода с вторым корпусом.
Устройство для автоматического управления электрофильтром изображено на чертеже и содержит бункер 1, исполнительные механизмы встряхивания электродов, подключенные к уровнемеру 2, транспортный трубопровод 3, трубопровод подачи воздуха, источник избыточного давления с ресивером 4, электромагнитный клапан 5, генератор 6 управляющих импульсов, дополнительный ресивер 7 с электроклапаном 8 и трубкой 9 подвода воздуха к транспортному трубопроводу 3, трубку 10 подвода воздуха к торцу транспортного трубопровода 3. Для каждого бункера 1 - входной патрубок 11 с седлом 12 на выходном отверстии, заслонку 13 с трубкой 14 подвода воздуха, размещенные в корпусе 15, транспортный трубопровод 3 секционно связанный с бункерами 1 электрофильтра, каждая заслонка 13 в секции установлена с возможностью перемещения от седла 12 входного патрубка 11 к выходному торцу трубки 14 подвода воздуха к заслонке 13. Входной конец трубки 10 подвода воздуха к торцу транспортного трубопровода 3 соединен через электромагнитный клапан 5 - с ресивером 4. В каждой секции для бункера 1 введены напорная трубка 16 для каждой заслонки 13, переходной патрубок 17 с седлом 18 на выходном отверстии, второй заслонкой 19 с трубкой 20 подвода воздуха, размещенные во втором корпусе 21, трубопровод 22 для воздуха, который выходным концом сообщен с входными концами трубок подвода воздуха к заслонкам двух корпусов каждой секции, а входным - с трубкой подвода воздуха к торцу транспортного трубопровода. Входной патрубок 11 сообщен с транспортным трубопроводом последовательно через полости корпуса 15, переходного патрубка 17, второго корпуса 21, на каждую заслонку 13 на поверхности смежной трубке подвода воздуха закреплена напорная трубка 16, с возможностью схватывания по внешней поверхности выходного конца трубки подвода воздуха к заслонке при ее перемещении. В каждой секции седло 12 входного патрубка 11 размещено вертикально, а седло переходного патрубка 17 размещено горизонтально, трубки подвода воздуха к транспортному трубопроводу и его торцу выполнены в виде разгонных участков формирования ударной волны. Выход уровнемера 2 подключен к входу генератора 6 импульсов, первый выход которого соединен с электроклапаном 5 первого ресивера 4, а второй - с электроклапаном 8 дополнительного ресивера 7. Трубка 9 подвода воздуха к транспортному трубопроводу 3 от электроклапана 8 дополнительного ресивера 7 соединена с транспортным трубопроводом после участка соединения транспортного трубопровода с вторыми корпусами секций бункеров.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
В результате срабатывания уровнемера 2 после превышения предельного значения пылеемкости на электродах электрофильтра управляющий сигнал поступает на исполнительные механизмы встряхивания электродов, и порошкообразная среда в каждой секции поступает из бункера 1 золоуловителя (электрофильтра) через входной патрубок 11 с вертикальным седлом 12, определяя открытие проходного сечения в вертикальном седле 12 заслонкой 13. Далее порошкообразная среда поступает через отверстие горизонтального седла 18 в транспортный трубопровод 3 и заполняет объем секции за счет гравитационных сил. Таким же образом осуществляется заполнение секций других бункеров золоуловителей.
После прохождения цикла заполнения порошкообразной средой секций транспортного трубопровода 3 генератором 6 управляющих импульсов формируется сигнал на открытие электромагнитного клапана 5, что определяет импульсный выброс порции сжатого воздуха к торцу транспортного трубопровода 3 и импульсное воздействие на порции порошкообразной среды в транспортном трубопроводе. Практически одновременно при открытии электромагнитного клапана 5 сжатый воздух поступает через каждый трубопровод 22 для воздуха к выходным торцам трубок 14, 20 подвода воздуха к заслонкам 13, 19, которые охватываются в этот момент /когда заслонки открыты/ по внешней поверхности напорными трубками 16. В полости напорных трубок формируется импульсное давление, соответствующее рабочему давлению в ресивере, что обусловливает быстрое перекрытие отверстий седел 12, 18 и исключение обратного прохождения воздуха и порошкообразной среды из секций транспортного трубопровода в полость бункера 1 золоуловителя. Кроме того, сжатый воздух, поступающий из напорной трубки второго корпуса 21 поступая в транспортный трубопровод разделяет поршнеобразное формирование порошкообразной среды на порции, уменьшая таким образом требуемое усилие сдвига поршнеобразного формирования по длине транспортного трубопровода /достигающего 20 м/.
Сжатый воздух, поступающий из напорной трубки корпуса 15, формирует в полости переходного патрубка 17 затвор из порошкообразной среды для закрытия заслонки 13 и исключения обратного выброса в полость бункера 1 золоуловителя.
Выполнение трубки подвода воздуха к транспортному трубопроводу и его торцу в виде разгонных участков формирования ударной волны, с длиной, позволяющей сформироваться ударной волне, реализует задачу увеличения длины пневмотранспорта. Ударная волна, перемещаясь с высокой скоростью, воздействует с усилием, превышающим 1000 кг /в зависимости от диаметра трубопровода и давления в ресивере/ на порошкообразную среду в транспортном трубопроводе 13. От ударного воздействия порошкообразная среда уплотняется и перемещается в виде поршневого образования с нарастающей скоростью по транспортному трубопроводу.
Скорость перемещения поршневого образования соответствует скорости распространения ударной волны в газе, т.е. с учетом потерь на трение на начальном участке транспортного трубопровода превышает 100 м/с. На этих скоростях коэффициент трения о стенки трубопровода минимален, и поэтому дальность пневмотранспорта значительно увеличивается.
Для поддерживания высокого значения скорости пневмотранспорта осуществляют подачу дополнительного пневмоимпульса из дополнительного ресивера 7 через электроклапан 8 после перемещения порошкообразной среды из участков транспортного трубопровода, в которые осуществляется подача пыли из бункеров. Этот промежуток времени имеет минимальное значение /десятые доли секунды/, поэтому подача дополнительного пневмоимпульса осуществляется по сигналу генератора 6. Использование второго ресивера для этой цели позволяет формировать ударную волну с расчетными параметрами, т.к. в первом ресивере за этот короткий промежуток времени не повысится давление до расчетной величины.
Длина разгонного участка 10 формирования ударной волны в трубопроводе в совокупности с длиной транспортного трубопровода значительно больше длины трубки 22 подвода воздуха к заслонкам, что обусловливает их предварительное закрытие перед поступлением порошкообразной среды через транспортный трубопровод в корпус 21. Диаметр трубки 22 для воздуха выбирают в несколько раз меньше диаметра разгонного участка 10 трубопровода для формирования ударной волны с максимальными динамическими параметрами.
Таким образом, за счет введения генератора управляющих импульсов, дополнительного ресивера с электроклапаном, вспомогательного патрубка, выполнения трубки подвода воздуха к торцу транспортного трубопровода в виде разгонного участка формирования ударной волны, подключения выхода уровнемера к входу генератора импульсов, соединения первого выхода с электроклапаном первого ресивера, а второго - с электроклапаном дополнительного ресивера, достигается повышение дальности пневмотранспорта пыли из бункеров, экономия электроэнергии и повышение надежности работы за счет увеличения ресурса работы узлов электрофильтра.