устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре
Классы МПК: | G05D27/00 Одновременное управление или регулирование переменных величин, относящихся к двум или более основным группам 1/00 B03C3/68 системы управления B01D46/46 автоматического |
Автор(ы): | Баранов Леонтий Петрович (UA), Голоднова Татьяна Станиславовна (UA), Карпов В.Г. (RU), Иванов Ю.А. (RU), Селиванов Е.Н. (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "ПИК" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-10-05 публикация патента:
10.03.2003 |
Изобретение относится к области электрической очистки отходящих газов от дисперсных взвесей, в частности к устройствам управления процессом промышленной и санитарной очистки газов в электрофильтрах в различных отраслях промышленности. Сущность заявляемого устройства управления процессом очистки газа в электрофильтре заключается в применении основных электрофизических характеристик электрогазоочистки: удельного электрического сопротивления улавливаемых дисперсных взвесей, плотности тока коронного разряда и перенапряжений на коронирующих электродах. Технический результат выражается в повышении степени надежности и эффективности управления процессом очистки газов в электрофильтре. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, содержащее датчики температуры, состава и расхода, выходы которых соединены с выходами блока преобразователей, предназначенного для унификации и преобразования в токовых данных измерения, выход которого соединен с входом идентификатора, предназначенного для определения состояния технологического процесса, выход которого соединен с входом формирователя управляющих сигналов, предназначенного для управления блоком питания и изменения уровня электропитания электрофильтра, выход которого соединен с входом блока питания, выходы которого соединены с входами амперметра и вольтметра, а также с осадительными и коронирующими электродами, блок сравнения с эталоном, предназначенный для определения эталонных диапазонов перенапряжений, сравнения с ними вычисленных значений перенапряжений и плотности тока коронного разряда, и в зависимости от результата сравнения, либо повышения напряжения питания на фиксированную величину![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200043/916.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электрогазоочистки, в частности к устройствам управления процессом промышленной и санитарной очистки газов в электрофильтре в различных отраслях промышленности. Известна система управления процессом очистки газа в электрофильтре (авторское свидетельство СССР 1012952, кл. В 01 D 46/46, 1983), содержащаяся установленные на входе электрофильтра датчики характеристик входящего пылегазового потока, соединенные через блок преобразователей с идентификатором, а также вольтметры и амперметры агрегата питания, механизмы отряхивания электродов. Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются датчик температуры, датчик состава газа, датчик расхода газа, выходы которых соединены с входами блока преобразователей, выход которого соединен с входом идентификатора, выход которого соединен с входом формирователя управляющих сигналов, выход которого соединен с входами блока питания и исполнительного механизма отряхивания электродов. Амперметры и вольтметры агрегата питания связаны непосредственно с входами блока формирования управляющих сигналов. Исключение в аналоге признаков сравнения с эталоном, а также отсутствие датчика остаточной запыленности являются причинами, препятствующими получению требуемого технического результата. Наиболее близким к изобретению является устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре (патент Российской Федерации 2045091, кл. G 05 D 27/00, В 03 С 3/76). Устройство содержит блок питания полей электрофильтра, механизм отряхивания электродов, датчик температуры, состава и расхода газа, блок преобразователей, идентификатор, формирователь управляющих сигналов, амперметр, вольтметр, блок сравнения с эталоном и датчик остаточной запыленности. В прототипе блок сравнения с эталоном, входы которого соединены с выходами амперметра и вольтметра, а также датчиком остаточной запыленности, а выходы блока сравнения с эталоном соединены с входами формирователя управляющих сигналов, блока питания и исполнительного механизма отряхивания электродов - являются признаками, которые совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Однако отсутствие в прототипе датчика удельного электрического сопротивления улавливаемых дисперсных взвесей и блока вычисления эталонных характеристик электрического поля коронного разряда: плотности тока и перенапряжения - снижают эффективность известного устройства управления процессом очистки газа в электрофильтре в отраслях промышленности с переменными характеристиками очищаемого пылегазового потока. Кроме того, электроэрозионный износ коронирующих выступов и появление неотряхиваемых накоплений дисперсных взвесей на рабочих электродах потребуют корректировок эталонных показаний вольтметра и амперметра. Указанные причины препятствуют получению требуемого технического результата. Заявляемое изобретение направлено на решение задач управления процессом очистки газов в электрофильтре по удельному электрическому сопротивлению улавливаемых дисперсных взвесей, плотности тока короткого разряда и перенапряжению на коронирующих электродах. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в повышении степени надежности и эффективности управления процессом очистки газов в электрофильтре. Заявляемое устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре характеризуются следующими существенными признаками. Датчики температуры, состава и расхода газа, выходы которых соединены с входами блока преобразователей. Выход блока преобразователей соединен с входом идентификатора, выход которого соединен с входом формирователя управляющих сигналов. Выход формирователя управляющих сигналов соединен с входом блока питания, выходы которого соединены с входами амперметра, вольтметра, а также осадительными и коронирующими электродами. Блок сравнения с эталоном, входы которого соединены с выходами амперметра и вольтметра, а также выходом датчика остаточной запыленности. Выходы блока сравнения с эталоном соединены с входами формирователя управляющих сигналов, блока питания и исполнительного механизма отряхивания электродов. Отличительными от наиболее близкого аналога признаками являются датчик удельного электрического сопротивления дисперсных взвесей и вычислительный блок. Причем датчик удельного электрического сопротивления установлен во входном канале электрофильтра, а его выход подключен к входу блока сравнения с эталоном. Кроме того, входы вычислительного блока соединены с выходами амперметра и вольтметра, а его выходы соединены с блоком сравнения. Указанная совокупность признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях. При этом в качестве основной характеристики электрического поля выбирают плотность коронного разряда, которую в процессе очистки поддерживают в пределах 0,4-0,6 мА/м2. Улавливание дисперсных взвесей с удельным электрическим сопротивлением (УЭС) менее 109 Oм![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200003/8226.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200069/247.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200003/8226.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200069/247.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200003/8226.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200069/247.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200069/247.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200003/8226.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200069/247.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200003/8226.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200069/247.gif)
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200003/8226.gif)
- либо на вход блока 5 питания и напряжение повышается на фиксированную величину
![устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре, патент № 2200343](/images/patents/270/2200043/916.gif)
- либо на вход формирователя 12, после чего производится изменение уровня электропитания поля 2 электрофильтра 1 путем перехода в соответствующий диапазон перенапряжений;
- либо на вход механизма отряхивания осадительных 3 и коронирующих 4 электродов, если в заданном диапазоне перенапряжения регулированием напряжения на коронирующих 4 электродах не обеспечивается эталонная плотность тока коронного разряда. Отряхивание электродов прекращается при восстановлении эталонных значений перенапряжений и плотности тока коронного разряда. Если повышение напряжения на коронирующих 4 электродах не приводит к снижению остаточной концентрации дисперсных взвесей в газах, подвергшихся очистке в электрофильтре 1, о чем поступает сигнал с датчика 18 остаточной запыленности на блок 17 сравнения с эталоном. Дальнейшее повышение напряжения на коронирующих электродах 4 блоком 5 прекращается до изменения текущих технологических характеристик основного процесса, о чем поступают сигналы с датчиков 7-9, 16. После чего цикл управления повторяется. Предлагаемое устройство управления процессом очистки газа в электрофильтре прошло опытно-промышленные испытания в Стерлитамакском АО "Каучук" при улавливании высокодисперсных частиц катализатора, где подтвердилось повышение степени надежности и эффективности процесса электрогазоочистки до остаточной концентрации взвешенных частиц менее 0,02 г/нм3. Также обеспыливание при промышленной и санитарной очистке газов по заявляемому изобретению позволяет процессу электрогазоочистки конкурировать с фильтрацией в рукавных фильтрах, так как удельные энергетические затраты на очистку в них 1000 м3 газов выше более чем в 5 раз по сравнению с электрофильтрами с учетом электропитания рабочих полей.
Класс G05D27/00 Одновременное управление или регулирование переменных величин, относящихся к двум или более основным группам 1/00
Класс B03C3/68 системы управления
Класс B01D46/46 автоматического