FI58970C

FI58970C - ANGLE DETECTION OF I DETERMINATION OF THE END OF COMMERCE

Info

Publication number: FI58970C
Application number: FI2890/73A
Authority: FI
Inventors: Takashi Yamamoto; Kenichi Yasukouchi; Ryuichi Sato
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1981-05-11
Also published as: JPS4951401A; US3831561A; CA979112A; SE389724B; JPS5344601B2; FI58970B

Description

f55r71 [B] (11)«CUULUTUSjULKAISU c P Q Ο Π lJ ' ' UTLÄGGNI NOSSKMFT 5 o 9 7 0 ^ Patent rc»dl-J?lat ^ ^ (51) K».ik.3/i««.ci.3 Ϊ 22 B 37/4-2 SUOMI—FIN LAND (21) Putunttlhukumui— Patuntaiwflknlnf 2890/73 (22) H«k*ml*pUv» — AmMcnbigad*· 17-09-73 (23) ΑΗαιρβΜ—GlkigliMdag 17-09-73f55r71 [B] (11) «ANNOUNCEMENT C pQ Ο Π lJ '' UTLÄGGNI NOSSKMFT 5 o 9 7 0 ^ Patent rc» dl-J? lat ^ ^ (51) K ».ik.3 / i« «. ci. 3 Ϊ 22 B 37 / 4-2 FINNISH — FIN LAND (21) Putunttlhukumui— Patuntaiwflknlnf 2890/73 (22) H «k * ml * pUv» - AmMcnbigad * · 17-09-73 (23) ΑΗαιρβΜ — GlkigliMdag 17- 09-73

(41) Tullut luikituksi — BIMt offtmll| 26.03.7U(41) Became stuck - BIMt offtmll | 26.03.7U

Patentti· ja rakUtarihallitus (44) Nlhtivlk,lpwen,. kuuL)ulkkiwnPatent and Construction Board (44) Nlhtivlk, lpwen ,. KUUL) ulkkiwn

Patent· och regicteratyrelMn ' Amsion uti«*d och utUkri(tm pubikurad 30.01.81 (32)(33)(31) Pyydetty Muolkawi—S«|lrd priorltut 25-09-72Patent · och regicteratyrelMn 'Amsion uti «* d och utUkri (tm pubikurad 30.01.81 (32) (33) (31) Pyydetty Muolkawi — S« | lrd priorltut 25-09-72

Japani-Japan(JP) 95907/72 (71) Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 5-l> Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Takashi Yamamoto, Nagasaki-ken, Kenichi Yasukouchi, Nagasaki-ken,Japan-Japan (JP) 95907/72 (71) Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 5-l> Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan-Japan (JP) (72) Takashi Yamamoto, Nagasaki-ken, Kenichi Yasukouchi , Nagasaki-ken,

Ryuichi Sato, Nagasaki-ken, Japani-Japan(jP) (?U) Oy Kolster Ab (5U) Laite kattilan paineosassa esiintyvän murtuman toteamiseksi jo varhaisessa vaiheessa - Anordning för detektering av i tryckdelen av en panna förekom-mande brottRyuichi Sato, Nagasaki-ken, Japan-Japan (jP) (? U) Oy Kolster Ab (5U) Device for early detection of a fracture in the pressure part of a boiler - Anordning för detektering av i tryckdelen av en panna förekom-Mande brott

Alkalin regeneroimie-, talteenottokattilasea, jossa poltetaan massan-keittoliuosta kemikaalien ja lämmön regeneroimiseksi, talteenottamiseksi, massankeittoliuos syötetään kattilan tulipesään alkalin talteenottokattilan muetalipeäsuuttimesta hienoina hiukkasina. Vesi ja haihtuvat ainekset, jotka sisältyvät massankeittoliuokseen, höyrystyvät ja liuos liukenee, kun taas siinä olevat hienot hiukkaset putoavat kattilan tulipesän pohjalle ja muodostavat sinne hiilikerroksen, joka koostuu pääasiassa hiilestä ja epäorgaanisista kemikaaleista. Hiilikerroksessa olevat epäorgaaniset kemikaalit sulavat ja muodostavat ns. sulatusaltaan hiilikerroksen alapuolelle.An alkali-regenerated recovery boiler burning a pulp cooking solution to regenerate chemicals and heat, the pulp cooking solution is fed into the boiler furnace from the alkali recovery boiler's muesli-liquor nozzle as fine particles. The water and volatiles contained in the pulp cooking solution evaporate and the solution dissolves, while the fine particles in it fall to the bottom of the boiler furnace and form a carbon layer there, consisting mainly of carbon and inorganic chemicals. The inorganic chemicals in the carbon layer melt and form the so-called below the carbon layer of the melting basin.

Jos vettä jostain syystä pääsee tunkeutumaan alkalin talteenottokattilan tulipesään, se höyrystyy räjähdyksenomaisesti, jolloin hiilikerroksessa tapahtuu vesikaasureaktio, kun taas sulatteen ja veden välillä tapahtuu sulatusaltaassa seuraava reaktio:If, for some reason, water is allowed to penetrate the furnace of the alkali recovery boiler, it will evaporate explosively, causing a reaction of water gas in the carbon bed, while the following reaction takes place between the melt and water in the melting basin:

Na2S + 4H20---------Na2S04 + 4¾.Na2S + 4H2O --------- Na2SO4 + 4¾.

58970 Tätä reaktiota seuraa tavallisesti räjähdys, joka on paljon voimakkaampi kuin veden nopea räjähdysmäinen höyrystyminen. Tämän vuoksi, jos kattilan paineosan murtuma johtuu veden tunkeutumisesta kattilan tulipesään vaikkakin vesimäärä olisi hyvin pieni, murtuma-aukko suurenee, kun paineen-alainen vesi tai höyry suihkuaa sen läpi, ja kattilan tulipesään virtaavan veden tai höyryn määrä lisääntyy asteittain aiheuttaen lisää pieniä räjähdyksiä ja suurentaen murtumaa jatkuvasti, sillä seurauksella, että tapahtuu voimakas räjähdys. Tällainen räjähdys vahingoittaa tuntuvasti alkalin tal-teenottokattilaa ja on myös vaarallinen kattilan käyttöhenkilökunnalle. Sen vuoksi alkalin talteenottokattilan toiminta on pysäytettävä välittömästi veden tunkeuduttua sen tulipesään. Jotta voitaisiin estää veden kattilan tuli-pesään tunkeutumisen aiheuttama alkalin talteenottokattilan räjähtäminen, on erittäin tärkeätä, että kattila tarkastetaan huolellisesti ennen sen käyttöönottoa ja siinä suoritetaan tarvittavat korjaukset. Lisäksi käyttöhenkilökuntaa on opetettava käyttämään kattilaa siten, että onnettomuudet pystytään jo ennakolta ehkäisemään.58970 This reaction is usually followed by an explosion that is much stronger than the rapid explosive evaporation of water. Therefore, if the fracture of the boiler pressure section is due to water penetration into the boiler furnace even though the amount of water is very small, the fracture opening increases as pressurized water or steam sprays through it and the boiler furnace flux gradually increases, causing more small explosions and fracture continuously, with the result that a strong explosion occurs. Such an explosion significantly damages the alkali recovery boiler and is also dangerous to the boiler operating personnel. Therefore, the operation of the alkali recovery boiler must be stopped immediately when water enters its furnace. In order to prevent the alkali recovery boiler from exploding due to the intrusion of the water boiler into the firebox, it is very important that the boiler is carefully inspected before it is put into operation and the necessary repairs are made. In addition, operating personnel must be trained to use the boiler in such a way that accidents can be prevented in advance.

Mikäli vettä on kaikesta huolimatta päässyt tunkeutumaan kattilan tulipesään, tämä oliei pystyttävä toteamaan mahdollisimman varhaisessa vaiheessa, ja kattilan käyttö olisi heti lopetettava onnettomuusvaaran minimoimiseksi. Aikaisemmin ei ole kuitenkaan missään suhteessa yritetty kehittää menetelmää, jolla veden tai höyryn tunkeutuminen alkalin talteenottokatti-laan voitaisiin varmasti saada selville, ja vaikka lukuisia tämäntyyppisiä onnettomuuksia on tapahtunut TJSA:ssa ja Kanadassa, vasta kattilan käyttäjä on jokaisessa tällaisessa tapauksessa todennut sen epänormaalin tilan tarkastaessaan kattilan tulipesän sisäpuolta todettuaan normaalista poikkeavaa ääntä niissä monissa erilaisissa äänissä, jotka syntyvät alkalin talteen-ottokattilaa käytettäessä, esimerkiksi jatkuvien, pienten räjähdysten aiheuttama ääni liuotu8ammeessa, kattilan tulipesässä esiintyvä palamisesta aiheutuva ääni sekä imu- ja pakkovetopuhaltimien aiheuttamat käyttöäänet.If water has nevertheless been able to penetrate the boiler firebox, this should not be detected as early as possible and the boiler should be stopped immediately to minimize the risk of accidents. However, no attempt has been made in the past to develop a method by which the intrusion of water or steam into the alkali recovery boiler can be reliably detected, and although numerous accidents of this type have occurred in the TJSA and Canada, it is only in each case that the boiler user has detected an abnormal condition. the inside of the furnace after detecting abnormal noise in the many different sounds generated by the operation of the alkali recovery boiler, for example the sound of continuous, small explosions in the soluble tank, the combustion sound in the boiler furnace and the operating sounds of the suction and forced draft fans.

Kattilan epänormaali tila, joka on aiheutunut veden tai höyryn tunkeutumisesta sen tulipesään kattilan paineosasta, käsittää tavallisuudesta poikkeavia ääniaaltoja ja värähtelyjä, jotka aiheutuvat veden tai höyryn tunkeutumisesta tulipesään, ja kun on kysymyksessä alkalin talteenottokat-tila, em. epänormaaliin tilaan kuuluu höyryn osapaineen lisääntyminen tuli-pesän kaasuissa ja vetykaasun muodostuminen, mikä taas aiheutuu reaktiosta tulipesän seinämään kerääntyneen sulatteen ja suihkuavan veden tai höyryn välillä.An abnormal condition of a boiler caused by the penetration of water or steam into its furnace from the boiler pressure part comprises abnormal sound waves and vibrations caused by the penetration of water or steam into the furnace, and in the case of an alkali recovery state, the above abnormal state includes in the gases of the furnace and the formation of hydrogen gas, which in turn is caused by the reaction between the melt accumulated in the wall of the furnace and the spraying water or steam.

Käytännössä on mahdotonta käyttää hyväksi höyryn osapaineen lisääntymistä ja vetykaasun muodostumista, kun halutaan aikaisessa vaiheessa todeta veden tai höyryn suihkuaminen talteenottokattilan paineosasta. Tämä johtuu siitä, että höyryn osapaineen tai vedyn osapaineen lisääntymissuhde on 58970 3 hyvin pieni, koska tulipesän kaasuja on äärettömän suuri määrä, ja koska höyryn osapaine on tulipesässä jo alunperin korkea ja höyryn vaihtelu joka johtuu väkevöitymisvaihteluista sekä mustan lipeän määrä vaihteluista on suuri, sillä alkalin talteenottokattilan tulipesään mustalipeäsuuttimesta suihkutettu musta lipeä on kuivaamatonta ja sisältää paljon vettä.It is practically impossible to take advantage of the increase in the partial pressure of the steam and the formation of hydrogen gas when it is desired to detect at an early stage the spraying of water or steam from the pressure part of the recovery boiler. This is due to the fact that the ratio of the partial pressure of steam or the partial pressure of hydrogen is 58970 3 very small due to the infinite amount of furnace gases and the high initial vapor pressure in the furnace the black liquor sprayed from the black liquor nozzle into the firebox of the recovery boiler is undried and contains a lot of water.

Arvellaan, että kattilan paineosan murtuma voidaan havaita jo varhaisessa vaiheessa tutkimalla tavallisuudesta poikkeavia värähtelyjä, jotka liittyvät veden tai höyryn suihkuamiseen kattilan paineosasta, sillä kun jostain syystä kattilan paineosassa on tapahtunut murtuminen, ja vettä tai höyryä suihkuaa tästä murtumasta äänen nopeudella tai ultraäänen nopeudella, syntyy epätavallisia ääniaaltoja ja värähtelyjä murtumakohdassa tai lähellä sitä. Epänormaalien ääniaaltojen ja värähtelyjen taajuudet voivat olla jopa 20 Mi ·, värähtelyt näin korkealla taajuusalueella etenevät keksinnön mukaanIt is believed that a rupture of the boiler pressure section can be detected at an early stage by studying abnormal vibrations associated with spraying water or steam from the boiler pressure section, because when for some reason there is a rupture in the boiler pressure section and water or steam jets from this rupture. sound waves and vibrations at or near the fracture site. The frequencies of abnormal sound waves and oscillations can be up to 20 Mi ·, oscillations in such a high frequency range proceed according to the invention

AA

teräselimessä, joka on kytketty kattilan paineosaan. Värähtelyt tulevat edelleen ilmaisinpäähän, joka on sijoitettu sopivaan kohtaan kattilaraken-netta. Ilmaisinpää ilmaisee sitten nämä teräselimeen suoraan siirtyneet epänormaalit värähtelyt.in a steel member connected to the pressure part of the boiler. The vibrations continue to come to a detector head located at a suitable location in the boiler structure. The detector head then detects these abnormal vibrations transmitted directly to the steel member.

Esimerkkinä tunnetusta tekniikasta voidaan mainita US-patentissa 3192516 esitetty menetelmä, jossa vuodosta aiheutuva n. ho kHz ultraääni havaitaan ultraäänistnturoilia.Ko. menetelmässä aikaansaadaan myös sähköisellä värähtelijällä sähkösignaali, jonka taajuus eroaa noin 3 - 5 kHz em. vuodosta aiheutuvasta signaalista. Viimeksi mainittu signaali sekoitetaan vuodosta aiheutuvan signaalin kanssa 3~5 kHz huojuntasignaalin aikaansaamiseksi, jolloin vuodosta aiheutuva kuulumaton ultraäänisignaali voidaan muuttaa 3“5 kHz ääni-taajuussignaaliksi ja vuoto voidaan siten kuulla kovaäänisen kautta.As an example of the prior art, mention may be made of the method disclosed in U.S. Pat. No. 3,192,516, in which a leakage of approx. the method also provides an electrical signal with an electric oscillator, the frequency of which differs from the signal caused by the above-mentioned leakage by about 3 to 5 kHz. The latter signal is mixed with the leakage signal to produce a 3 ~ 5 kHz jitter signal, whereby the inaudible ultrasonic signal due to leakage can be converted into a 3 “5 kHz audio frequency signal and the leakage can thus be heard through a loudspeaker.

Kattilassa suoritetaan ajoittain ns. nokipuhallustoimenpide, ts. kattilaan puhalletaan paineenalaista höyryä noen ja muiden vesiputkien seinämiin kerääntyneiden aineiden poistamiseksi. Nokipuhallukseen käytettävän paineenalaisen höyryn määrä on niin suuri, kun sitä verrataan paineosan murtumasta suihkuavan ja todettavan höyiyn määrään, että tavallisuudesta poikkeavien värähtelyjen havaitseminen on erittäin vaikeata, jos samanaikaisesti suoritetaan nokipuhallusta. Kattila on yleensä varustettu 10 - 20 noki-puhaltimella, jotka toimivat peräkkäin (jokaisen nokipuhaltimen toiminta-aika on 2 - 10 minuuttia), yhden nokipuhallusvaiheen suorittamiseksi 1 - 2 tunnissa. Tavallisessa yleiskattilassa riittää päivittäin 2-3 nokipuhallus-toimintoa nokipuhalluksen suorittamiseksi, jolloin ilmaisinlaite, jolla todetaan veden tai höyryn suihkuamisen aiheuttamat värähtelyt tai ääniaallot, voi toimia normaalisti lopun ajasta. Kuitenkin esimerkiksi alkalin talteen-ottokattilassa, jossa nokea kerääntyy paljon, nokipuhallusta on suoritettava jatkuvasti melkein koko päivän, ja nimenomaan alkalin talteenottokattilan ollessa kyseessä vesi- tai höyryvuodon tarkka löytäminen on melko vaikeata, siitä huolimatta, että tällainen vuoto voi mahdollisesti aiheuttaa 4 58970 vakavan onnettomuuden.In the boiler, the so-called a soot blasting operation, i.e., pressurized steam is blown into the boiler to remove soot and other substances that have accumulated in the walls of the water pipes. The amount of pressurized steam used for soot blowing is so large when compared to the amount of steam sprayed and detected from the rupture of the pressure part that it is very difficult to detect abnormal vibrations if soot blowing is performed simultaneously. The boiler is generally equipped with 10 to 20 soot blowers operating in series (each soot blower operates for 2 to 10 minutes) to perform one soot blowing step in 1 to 2 hours. In a standard universal boiler, 2-3 soot blowing operations per day are sufficient to perform soot blowing, so that a detector device that detects vibrations or sound waves caused by the spraying of water or steam can operate normally for the rest of the time. However, in an alkali recovery boiler, for example, where soot accumulates a lot, soot blasting must be carried out continuously almost throughout the day, and especially in the case of an alkali recovery boiler, it is quite difficult to accurately detect water or steam leakage.

Edellä mainitusta syystä voidaan harkita sellaisen ilmaisinlaitteen käyttämistä, joka on varustettu porttivirtapiirillä, joka avautuu ja siirtää edelleen ilmaisinlaitteen "tiedotuksen" vain silloin, kun nokipuhaltimet eivät ole toiminnassa. Ko. laitetta voidaan sen vuoksi käyttää myös sellaisessa kattilassa, joka edellyttää jatkuvaa nokipuhallusta melkein koko kattilan toiminta-ajan, jotta löydettäisiin vesi- tai höyryvuoto, joka johtuu paineosan murtumisesta ja jotta muuten vuodosta aiheutuvat haittavaikutukset voitaisiin eliminoida.For the above reason, the use of a detector device equipped with a gate circuit that opens and passes on the "information" of the detector device only when the soot fans are not in operation may be considered. Ko. therefore, the appliance can also be used in a boiler that requires continuous soot blowing for almost the entire life of the boiler in order to detect water or steam leakage due to the rupture of the pressure part and to eliminate the adverse effects of leakage.

Nyt käsiteltävänä olevan keksinnön omistaja suoritti kokeen alkalin talteenottokattilalla, joka oli kuvion 1 esittämää tyyppiä ja jonka paine-putkeen 01 oli tarkoituksella tehty 0,5 mm 0 aukko, minkä jälkeen po. putH yhdistettiin esilämmittimen tuloputkeen, ja edellä selostetun tyyppisen vä-rähtelynilmaisinlaitteen ilmaisinpää yhdistettiin kohtaan 02 joka on alle 5 m päässä em. paineputkeen liitetyn osan purkausaukosta. Kokeessa veden ja höyryn annettiin suihkuta ko. aukosta kattilan ollessa toiminnassa, ja tällöin huomattiin, että värähtelyn taajuuskirjo on pääasiassa samanlainen kuin kuviossa 2 esitetyn normaalivärähtelyn taajuuskirjo, jolloin suihkuavan veden ja höyryn aiheuttamaa epänormaalia värähtelyä ei voida todeta. Tämä merkitsee sitä, että kattilan normaalivärähtely on kattilan olleesa käytössä melko suuri pientaajuudesta 20 KE^:n suurtaajuuteen, verrattuna epänormaaliin värähtelyyn, joka aiheutuu veden tai höyryn suihkuamisesta ilmaisinpään paikasta riippuen. Epänormaalia värähtelyä ei voida havaita suodattamalla kattilan normaalivärähtely, joten veden tai höyryn suihkuamisen varma toteaminen kattilarakenteestä tulevasta värähtelystä on vaikeata.The owner of the present invention carried out the experiment with an alkali recovery boiler of the type shown in Fig. 1, in which a pressure pipe 01 was intentionally made with an opening of 0.5 mm 0, followed by po. The PutH was connected to the inlet pipe of the preheater, and the detector end of a vibration detector device of the type described above was connected to a point 02 less than 5 m from the discharge opening of the part connected to the said pressure pipe. In the experiment, water and steam were allowed to spray. from the orifice while the boiler was in operation, and it was found that the frequency spectrum of the oscillation is essentially similar to the frequency spectrum of the normal oscillation shown in Fig. 2, whereby abnormal oscillation caused by spraying water and steam cannot be detected. This means that the normal oscillation of the boiler when the boiler is in use is quite high from a low frequency to a high frequency of 20 KE ^, compared to the abnormal oscillation caused by the spraying of water or steam depending on the position of the detector head. Abnormal vibration cannot be detected by filtering the normal vibration of the boiler, so it is difficult to reliably detect the spraying of water or steam from the vibration coming from the boiler structure.

Kuitenkin kattilan paineosassa tapahtuvan häiriön sattuessa on välttämätöntä löytää edellä mainitun suuruinen vuoto mahdollisimman pian ja ryhtyä välttämättömiin toimenpiteisiin räjähdyksen estämiseksi.However, in the event of a disturbance in the pressure section of the boiler, it is necessary to find a leak of the above magnitude as soon as possible and to take the necessary measures to prevent an explosion.

Toisaalta ääniaallolla, joka on syntynyt siitä, että paineenalainen vesi tai höyry suihkuaa läpi murtuma-aukosta, joka on jostakin syystä muodostunut kattilan paineosaan, on ultraäänen nopeus, ääniaalto laajenee kattilan tu-lipesässä ja täyttää sen sisäosan heijastuen samalla tulipesää ympäröivään vesijäähdytteiseen putkeen. Tämä vesijäähdytteinen putki ja muut tulipesään yhdistetyt osat imevät osan ääniaallosta mutta loppu siitä siirtyy ilmaan ja tulee ääniaallonilmaisimeen tai vastaavaan laitteeseen, joka on sijoitettu sopivaan kohtaan tulipesän seinämään. Tämä ääniaalto on yhtä suuri tai useita kertoja suurempi kuin kattilan matalan pohjaäänen ääniaalto taajuusalueella, joka vaihtelee noin 5 KH^:n pientaajuudesta 20 KH^:n ultraäänitaajuuteen.On the other hand, a sound wave generated by the pressurized water or steam spraying through a fracture opening formed in the boiler pressure section for some reason has an ultrasonic velocity, the sound wave expands in the boiler firebox and fills its interior with water cooling around the furnace. This water-cooled pipe and other parts connected to the furnace absorb some of the sound wave but the rest of it moves into the air and enters a sound wave detector or similar device placed at a suitable point on the furnace wall. This sound wave is equal to or several times larger than the low bottom sound wave of the boiler in a frequency range ranging from a low frequency of about 5 KH ^ to an ultrasonic frequency of 20 KH ^.

Sen vuoksi suihkuava ääni voidaan havaita suhteellisen yksinkertaisesti kattilan matalasta pohjaäänestä ottamalla selville ao. ääniaalto ja siirtämällä se sopivan taajuusalueen omaavan äänieuodattimen läpi. Tällä tavalla on mah- 5 58970 dollieta löytää sellainen pieni vesi- tai höyryvuoto, jota ei voida havaita kattilarakenteeseen tulleesta värähtelystä. Tämän todistamiseksi ko. keksinnön tekijä suoritti kokeen, jossa paineputki (merkitty numerolla 01 kuviossa l), johon oli tarkoituksella tehty 0,5 mm 0 reikä, yhdistettiin esilämmit-timen tuloaukkoon täsmälleen samalla tavalla kuin edellä selostetussa väräh-telyjenetsintäkokeessa. Po. kokeessa ääniaallonilmaisinlaitteen ilmaisinpää kiinnitettiin esilämmittimen miesluukkuun 03, jonka jälkeen veden ja höyryn annettiin suihkuta em. aukosta kattilan ollessa toiminnassa. Tulos voidaan nähdä kuviosta 3· Kuten kuviosta näkyy, suihkuavan veden tai höyryn aiheuttaman äänen taajuuskirjo saavuttaa monta kertaa korkeamman tason kuin kattilan matala pohjaääni taajuusalueella 3-20 KH^.Therefore, the jet sound can be detected relatively simply from the low bottom sound of the boiler by detecting the sound wave in question and passing it through a sound filter having a suitable frequency range. In this way, it is possible to find a small water or steam leak that cannot be detected from the vibration entering the boiler structure. In order to prove this, the the inventor performed an experiment in which a pressure tube (indicated by the number 01 in Fig. 1) with a deliberately made 0.5 mm O hole was connected to the inlet of the preheater in exactly the same manner as in the vibration search test described above. Po. in the experiment, the detector head of the sound wave detector was attached to the male door 03 of the preheater, after which water and steam were allowed to spray from the said opening while the boiler was in operation. The result can be seen in Figure 3 · As shown in the figure, the frequency spectrum of the sound caused by spraying water or steam reaches many times higher than the low bottom sound of the boiler in the frequency range 3-20 KH ^.

Jotta räjähdys voitaisiin ennakolta estää alkalin talteenottokattilas-sa, on paljon välttämättömämpää havaita vesi- ja höyryvuoto tulipesäosassa tai höyryntulistinosassa kuin löytää vuoto esilämmittimen osassa, kuten jo edellä mainittiin. Näin ollen on välttämätöntä osoittaa vielä, että vuoto tulipesäosassa ja höyryntulistinosassa voidaan havaita. Ei kuitenkaan ole syytä järjestää veden tai höyryn suihkuamista tavallisen kattilan tulipesäosaan, koska se aiheuttaa räjähdysvaaran. Sen vuoksi keksinnön suorittaja yritti ensin vahvistaa kokeen avulla, että ilmaa voidaan käyttää veden ja höyryn asemesta. -Tällöin huomattiin, että 5 kg/cm suuruisen paineilman aiheuttaman ääniaallon taajuuskirjo ko. paineilman suihkutessa 5 mm 0 aukosta on hyvin lähellä nii-den ääniaaltojen kirjoja, jotka ovat syntyneet 90 kg/cm suuruisen höyryn ja kyllästetyn veden vaikutuksesta po. aineiden suihkutessa 0,5 mm 0 aukosta, ja että ilmaa voidaan näin ollen aivan hyvin käyttää veden ja höyryn asemesta. Tältä pohjalta keksijä suoritti kokeen, jossa käytettiin ilmaa koko kattilan alueella ja totesi, että ilmaa voidaan käyttää myös tavallisessa kattilassa. Kokeessa 5 kg/cm suuruinen paineilma purettiin 5 mm '0 aukosta, joka oli tehty käynnistyspolttimen suuttimeen (merkitty numerolla 04 kuvio l), ja mus-talipeäsuuttimen vastaavansuuruisesta aukosta, minkä jälkeen näin syntyneiden äänien painetasot taajuusalueella 3-20 KHg mitattiin äänenilmaisinpäällä 07, joka oli sijoitettu tulipesän poistoputkeen ja joka piirsi tulokset viivakoor-dinasteille tuloksen näkyessä kuviosta 5· Äänillä oli riittävät äänen paineen tasot, kuten kuvioon 5 on merkitty a ja b. Tämäkin merkitsee sitä, että veden tai höyryn suihkuaminen 0,5 mm 0 aukosta voidaan hyvin havaita.In order to prevent an explosion in advance in the alkali recovery boiler, it is much more necessary to detect water and steam leakage in the furnace section or steam superheater section than to find a leak in the preheater section, as already mentioned above. Therefore, it is still necessary to show that leakage in the furnace part and the steam superheater part can be detected. However, there is no need to arrange for water or steam to be sprayed into the firebox section of a conventional boiler, as this poses a risk of explosion. Therefore, the inventor first tried to confirm by experiment that air can be used instead of water and steam. -Then it was noticed that the frequency spectrum of the sound wave caused by compressed air of 5 kg / cm when compressed air is sprayed from a 5 mm 0 opening, there are very close books of sound waves generated by the action of 90 kg / cm of steam and saturated water po. 0.5 mm 0 from the orifice, and that air can therefore very well be used instead of water and steam. On this basis, the inventor performed an experiment using air over the entire area of the boiler and found that air can also be used in a conventional boiler. In the test, 5 kg / cm of compressed air was discharged from a 5 mm '0 orifice made in the starter burner nozzle (marked 04 in Figure 1) and a corresponding opening of the black liquor nozzle, after which the resulting sound pressure levels in the frequency range 3-20 KHg were measured at 07. was placed in the furnace outlet pipe and plotted the results for the line choke stages as the result is shown in Figure 5 · The sounds had sufficient sound pressure levels as indicated in Figure 5 a and b. This also means that water or steam spraying from 0.5 mm 0 orifice can be well observed .

Nyt käsiteltävänä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite, jota voidaan käyttää yleiskattilassa kattilan paineosan murtumisesta johtuen tulipesään suihkuavan veden toteamiseksi viipymättä ja tällöin todennäköisen onnettomuusvaaran minimoimiseksi. Kun laitetta käytetään alkalin tai- 6 58970 teenottokattilassa, sen tarkoituksena on, että kattilan käyttäjä pystyy havaitsemaan veden tai höyryn tunkeutumisen kattilan tulipesään jo aikaisessa vaiheessa ja ehdottomalla varmuudella, jolloin hän voi pysäyttää kattilan toiminnan. Tällöin voidaan välttää kattilassa mahdollisesti tapahtuva vaarallinen räjähdys.The object of the present invention is to provide a device which can be used in a universal boiler for the immediate detection of water spraying into the furnace due to the rupture of the pressure part of the boiler and thereby minimizing the probable risk of an accident. When the device is used in an alkali or boiler recovery boiler, its purpose is to enable the boiler user to detect the ingress of water or steam into the boiler furnace at an early stage and with absolute certainty, so that he can stop the operation of the boiler. This will prevent a potentially dangerous explosion in the boiler.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että siinä on a) ääniaallonsiirtoputki, joka avautuu etupäässään talteenottokatti-lan tulipesään ja jonka takapää on yhdistetty 3~tieventtiilillä putkeen, johon on sijoitettu mikrofoni; h) laite em. mikrofonin tehon siirtämiseksi nauhasuodattimeen ja suodattimen tehon siirtämiseksi porttivirtapiiriin, joka synnyttää murtuman ilmaisevan lähtösignaalin; c) laite paineilman suihkuttamiseksi em. ääniaallonsiirtoputken takaosaan toisen venttiilin ja 3-tieventtiilin avulla; d) laite paineilman suihkuttamiseksi venttiilin avulla ääniaallonsiirtoputken avoimeen päätyosaan putken ollessa talteenottokattilan tuli-pesän seinän läheisyydessä ja e) tarkkailulaite porttivirtapiirin sulkemista, venttiilin avaamista ja kolmitieventtiilin käyttämistä varten, ääniaallonsiirtoputken saamiseksi yhteyteen venttiilin kanssa, ennen talteenottokattilan nokipuhalluksen aloittamista, sekä porttivirtapiirin avaamista, venttiilin sulkemista ja 3-tieventtiilin ohjaamista varten, ääniaallonsiirtoputken saamiseksi yhteyteen mikrofoniputken kanssa nokipuhalluksen päättymisen jälkeen.The device according to the invention is mainly characterized in that it has a) a sound wave transmission tube which opens at its front end to the firebox of the recovery boiler and the rear end of which is connected by a 3-way valve to a tube in which a microphone is placed; h) a device for transferring the power of said microphone to a bandpass filter and for transferring the power of the filter to a gate circuit which generates an output signal indicating a fracture; c) a device for spraying compressed air into the rear part of said sound waveguide tube by means of a second valve and a 3-way valve; d) a device for injecting compressed air by means of a valve into the open end of the sound transmission tube near the wall of the recovery boiler firebox; and e) a monitor for closing the gate circuit, opening the valve For controlling a 3-way valve, to communicate the sound waveguide tube with the microphone tube after the end of the soot blast.

Keksinnön edut käyvät selville seuraavasta selostuksesta, joka koskee erästä tämän keksinnön rakennemuotoa.The advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the present invention.

Kuviot 1 - 5 ovat kaavioita, jotka havainnollistavat ko. keksinnön taustaa.Figures 1 to 5 are diagrams illustrating the background of the invention.

Niissä kuvio 1 on kaavio, joka havainnollistaa kattilan paineosassa olevaa murtumaa tutkittaessa käytetyn laitteiston ilmaisutehoa tavanomaisessa alkalin talteenottokattilassa, kuvio 2 on kaavio, joka havainnollistaa kattilan normaalivärähtelyn taajuuskirjojen ja saman kattilan epänormaalivärähtelyn (kattilassa murtuma) välistä vertailua, kuvio 3 on kaavio, joka havainnollistaa kattilan matalan pohjaäänen taajuuskirjojen ja saman kattilan epänormaalin äänen (murtuma kattilassa) välistä vertailua, kuvio 1+ on kaavio, joka havainnollistaa veden, höyryn ja ilman suih- 7 58970 kuamisäänien taajuuskirjojen välistä vertailua, kuvio 5 on kaavio, joka havainnollistaa kattilan tulipesäosassa havaittua ilman suihkuamista, kuvio 6 on kuva, joka havainnollistaa ko. keksinnön mukaisen laitteen asentoa alkalin talteenottokattilassa, kuvio 7 on yhteiskaavio, joka havainnollistaa lyhyesti keksinnön mukaisen laitteen rakennetta, kuviot 8 ja 9 ovat piirroksia, jotka havainnollistavat keksinnön mukaisen laitteen erästä suositeltavaa rakennemuotoa, ja kuvio 10 on ns. juoksukaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaisen laitteen toimintaa.In Fig. 1 there is a diagram illustrating the detection power of the equipment used in examining a fracture in the boiler pressure section in a conventional alkali recovery boiler, Fig. 2 is a diagram illustrating a boiler normal oscillation comparison between the baseband frequency books and the abnormal sound (fracture in the boiler) of the same boiler, Fig. 1+ is a diagram illustrating a comparison between the frequency books of water, steam and air jets, Fig. 5 is a diagram illustrating boiler detection 6 is a figure illustrating the the position of the device according to the invention in the alkali recovery boiler, Fig. 7 is a general diagram briefly illustrating the structure of the device according to the invention, Figs. 8 and 9 are drawings illustrating a preferred embodiment of the device according to the invention, and Fig. 10 is a so-called a flow chart illustrating the operation of the device according to the invention.

Ko. keksinnön mukaista laitetta selostetaan seuraavassa sovellettuna alkalin talteenottokattilaan ja samalla viitataan oheisiin piirustuksiin.Ko. the device according to the invention will now be described as applied to an alkali recovery boiler, with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 6 esittää erästä osaa alkalin talteenottokattilasta, jolloin viitenumero 1 tarkoittaa kattilan tulipesän putkea, 2 tarkoittaa höyryntulistinta, 3 kattilan putkea, 4 esilämmitintä, 5 miesbiukkuja, 6 tirkistyereikää ja 7 ääniaallon ilmaisinpään sijaintia.Figure 6 shows a part of an alkali recovery boiler, where reference numeral 1 denotes a boiler furnace tube, 2 denotes a steam superheater, 3 boiler tubes, 4 preheaters, 5 male bellows, 6 peep holes and 7 sound wave detector head locations.

Kuvio 7 esittää yhteiskaaviona keksinnön mukaisen laitteen rakennetta. Kuten kuviosta näkyy, keksinnön mukainen laite käsittää mikrofonin 8, jolla ääniaallot muutetaan sähkömerkinannoiksi, sekä edelleen nauhasuodattimen 9 veden tai höyryn suihkuamisäänien asettamiseksi optimi-ilmaisutaajuudelle ja lisäksi vielä monitorin, johon kuuluu suihkuamisäänen tason ilmaisin ja hälytin.Figure 7 shows a general diagram of the structure of a device according to the invention. As shown in the figure, the device according to the invention comprises a microphone 8 for converting sound waves into electrical signals, and a bandpass filter 9 for setting water or steam spray sounds to the optimum detection frequency, and further a monitor comprising a spray sound level indicator and an alarm.

Kuviot 8 ja 9 havainnollistavat kiinteän ääniaallonilmaieinpään rakennetta; ilmaisinpää sijoitetaan esimerkiksi kuvion 6 kohtaan 7.Figures 8 and 9 illustrate the structure of a fixed sound wave detector head; the detector head is placed, for example, in point 7 of Fig. 6.

Yleensä numerolla 11 merkitty ilmaisinpää käsittää ilmajäähdytetyn ääniaallonsiirtoputken 12, sähköisen 3-tieventtiilin 13, ääniaallonsiirto-putken 14 ja mikrofonin 13. Koska ilmaisinpää 11 on sijoitettu tulipesän seinämään, on kiinnitettävä erityistä huomiota siihen, että se saadaan kuumuutta kestäväksi ja pölytiiviiksi.Generally, the detector head 11 is an air-cooled sound transmission tube 12, an electric 3-way valve 13, a sound transmission tube 14 and a microphone 13. Since the detector head 11 is located on the wall of the furnace, special care must be taken to make it heat-resistant and dust-tight.

Ääniaallonsiirtoputken 12 ympärille on järjestetty jäähdytyskammio 16 putken 12 jäähdyttämiseksi ilmalla. Jäähdytyskammion 16 sijoittaminen laitteeseen on edullista, koska se vähentää siirtoputken 12 pituutta ja koska sen avulla pystytään suorittamaan äänenilmaisua hyvin suurella herkkyydellä, ilman että joudutaan vaimentamaan etsittävää suurtaajuusääniaaltoa.A cooling chamber 16 is arranged around the sound wave transmission tube 12 to cool the tube 12 with air. The placement of the cooling chamber 16 in the device is advantageous because it reduces the length of the transfer tube 12 and because it makes it possible to perform sound detection with very high sensitivity without having to attenuate the high-frequency sound wave sought.

Viitenumero 17 tarkoittaa jäähdytysilman tuloputkea, 18 on taas pai-neensäädin, jolla säädetään jäähdytys!lman virtausnopeus sekä eliminoidaan 8 58970 ee haittavaikutus äänenilmaisulaitteeseen, joka aiheutuu jäähdytysilman virtauksen johdosta, kun jäähdytysilman virtausnopeus on liian suuri. Numero 19 tarkoittaa vertausvuoroäänen synnyttämiseen käytettävää reikää sellaisen vertausvuotoäänen aikaansaamiseksi, jota käytetään tarkistettaessa mikrofonin toiminnan laatua tai huononemista tai ilmaisinlaitteen tavallisuudesta poikkeavaa toimintaa. Numero 20 on vertaus vuotoäänen synnyttämiseen tarvittavan ilman tuloputki. Numero 21 on sähköinen ilmaventtiili, joka avaa ja sulkee vertausvuotoäänen synnyttämiseen tarvittavan ilman käytävän, ja numero 22 on haaraputki, joka on erillään jäähdytysilman tuloputkesta 17.Reference numeral 17 denotes a cooling air inlet pipe, 18 is again a pressure regulator which regulates the cooling air flow rate and eliminates the 8 58970 ee adverse effect on the sound detection device caused by the cooling air flow when the cooling air flow rate is too high. Numeral 19 denotes a hole used to generate a reference tone to provide a reference tone that is used to check the quality or degradation of microphone performance or abnormal operation of the detector device. The number 20 is a parable of the air inlet pipe needed to generate the leaking sound. Number 21 is an electric air valve that opens and closes the air passage required to generate the reference leakage sound, and number 22 is a branch pipe separate from the cooling air inlet pipe 17.

Jotta voitaisiin estää ääniaallonsiirtoputken 12 tuloaukon tukkeutuminen noesta, joka tarttuu kattilan tulipesän sisäseinästään siihen kohtaan, johon ilmaisinpää on kiinnitetty, laite on varustettu virtausilman tulokam-miolla 23 ilman suihkuttamiseksi ääniaallonsiirtoputkeen 12 neljään suuntaan. Numerot 24 ja 23 tarkoittavat taas suihkutusilman tuloputkea. Sähköinen 3-tieventtiili 13 on sijoitettu ääniaallonsiirtoputkien 12 ja 14 väliin, ja se katkaisee yhteyden ko. putkien 12 ja 14 välillä, jolloin ääniaallon siirto mikrofoniin 13 loppuu. Edelleen ko. venttiili saa aikaan yhteyden putken 12 ja suihkutusilman tuloputken 23 välillä nokipuhallusta suoritettaessa ja muodostaa suihkutusilmalle kulkutien em. virtausilman tuloputkesta 23 ja ääni-aallonsiirtoputkessa 12 sähköisen ilmaventtiilin 26 avulla, joka on silloin auki.In order to prevent the inlet of the sound waveguide tube 12 from being blocked by soot adhering from the inner wall of the boiler firebox to the point where the detector head is attached, the device is provided with a flow air inlet chamber 23 for spraying air into the sound waveguide tube 12 in four directions. Numbers 24 and 23 again denote the spray air inlet pipe. An electric 3-way valve 13 is placed between the sound wave transmission tubes 12 and 14, and it disconnects the connection in question. between tubes 12 and 14, whereby the transmission of the sound wave to the microphone 13 ceases. Still the valve establishes a connection between the pipe 12 and the spray air inlet pipe 23 during soot blowing and provides a passage for the spray air from the above-mentioned flow air inlet pipe 23 and the sound wave transmission pipe 12 by means of an electric air valve 26 which is then open.

Laitteessa on paineenilmaisin 28, joka aiheuttaa hälytyksen, jos ääni-aallonsiirtokäytävä on tukkeutunut noesta, jota on tarttunut ääniaallonsiirtoputken 12 tulo-osaan. Tämä paineenilmaisin 28 on suunniteltu siten, että se aiheuttaa hälytyksen, kun paine-ero ääniaallonsiirtoputken 12 ja tulipesän sisäisten paineiden välillä*· tai ääniaallonsiirtoputken 12 sisäinen paine saavuttaa tietyn tason. Numerot 27 ja 29 viittaavat putkiin, joilla tuli-pesän ja ääniaallonsiirtoputken sisäiset paineet syötetään paineenilmaisimeen 28.The device has a pressure detector 28 which causes an alarm if the sound waveguide corridor is blocked by soot adhering to the inlet portion of the sound waveguide tube 12. This pressure detector 28 is designed to cause an alarm when the pressure difference between the pressures of the sound waveguide tube 12 and the furnace * or the pressure inside the sound waveguide tube 12 reaches a certain level. Numerals 27 and 29 refer to tubes with which the internal pressures of the fire housing and the sound wave transmission tube are supplied to the pressure detector 28.

Numero 30 tarkoittaa telinettä, jonka avulla mikrofoni asennetaan ääniaallonsiirtoputkeen 14. Teline on tehty lämpöä eristävästä materiaalista. 31 on 0-rengas, 32 on jäähdytys!lman poistoputki, 1 on tulipesän jäähdytysvesi-putki, 34 on lämmöneristysmateriaali ja 33 on kotelo.The number 30 denotes a stand for mounting the microphone to the sound transmission tube 14. The stand is made of a heat-insulating material. 31 is an O-ring, 32 is a cooling air outlet pipe, 1 is a furnace cooling water pipe, 34 is a thermal insulation material and 33 is a housing.

Ääniaallonsiirtoputken 12 etupää on exponentiaalitorven muotoinen.The front end of the sound waveguide tube 12 is in the shape of an exponential horn.

Sen tarkoituksena on vaimentaa pientääjuusaallot noin alle 3 KH^.Its purpose is to attenuate low frequency waves below about 3 KH ^.

Kuvio 10 esittää yhteiskaavion eräästä keksinnön mukaisen ilmaisin-laitteen rakennemuodosta ja selvittää laitteen toimintaperiaatetta. Ko. il-maieinlaite käsittää nauhasuodattimen 36, portin 37» joka avautuu ja sul- ' 58970 keutuu säätölaitteesta 58 tulevien signaalien vaikutuksesta. Edelleen ee käsittää monitorin ja nokipuhallussäätimen 40, joka synnyttää signaaleja nokipu-haltimien käynnistämiseksi ja niiden pysäyttämiseksi.Fig. 10 shows a general diagram of an embodiment of a detector device according to the invention and explains the operating principle of the device. Ko. The detector device comprises a strip filter 36, a gate 37 which opens and closes under the influence of signals from the control device 58. Further, the ee comprises a monitor and a soot blower controller 40 which generates signals to start and stop the soot pain holders.

Kuten edellä jo mainittiin, alkalin talteenottokattilan toiminta aiheuttaa voimakkaan noen muodostumisen ja edellyttää sen vuoksi toistuvaa nokipuhallusta. Tästä syystä vuotoäänen tutkimisen on tapahduttava nokipuhal-lusvaiheiden väliaikana. Kun jokin nokipuhallin käynnistetään 2-10 minuutiksi, sähköinen 3-tieventtiili 13 käynnistyy säätölaitteesta 38 tulevan signaalin ansiosta, ja ääniaallonsiirtokäytävä, joka johtaa mikrofoniin 15i sulkeutuu em. venttiilin vaikutuksesta, jolloin mikrofonin ylikuormitus estyy. Sen jälkeen sähköventtiili 26 avautuu ja saa aikaan ääniaallonsiirtokäytävän toiminnan . Tässä tapauksessa portti 37 on kiinni, jolloin se katkaisee signaalin siirtymisen nauhasuodattimesta 56 monitoriin 39 ja estää siten ilmaisin-laitteen virheellisen toiminnan, joka muuten tapahtuisi nokipuhaltimesta ja suihkutusilmavirtauksesta syntyvien äänien johdosta.As already mentioned above, the operation of the alkali recovery boiler causes the formation of strong soot and therefore requires repeated soot blowing. For this reason, the examination of the leakage sound must take place between the soot blowing stages. When one of the soot blowers is started for 2-10 minutes, the electric 3-way valve 13 is started due to the signal from the control device 38, and the sound wave passage leading to the microphone 15i closes under the effect of the above-mentioned valve, thus preventing microphone overload. Thereafter, the solenoid valve 26 opens and causes the operation of the sound wave transmission corridor. In this case, the gate 37 is closed, interrupting the transmission of the signal from the strip filter 56 to the monitor 39 and thus preventing the detector device from malfunctioning, which would otherwise occur due to sounds from the soot blower and the spray air flow.

Sähköventtiili 26 sulkeutuu samanaikaisesti, kun ensimmäisen nokipuhal-timen toiminta lakkaa, ja sen vuoksi ääniaallonsiirtokäytävän toiminta pysähtyy. Tämän jälkeen sähköinen 3-tieventtiili 13 käynnistyy ja avaa mikrofonin 15 johtavan ääniaallonsiirtokäytävän. Samalla myjjs portti 37 avautuu. Mikäli vettä tai höyryä suihkuaa kattilan paineputkeen mahdollisesti syntyneestä murtumasta, ääniaallonilmaisinpää 11 ilmaisee tällaisen tapahtuman, joka siirtyy monitoriin 59 nauhasuodattimen 56 kautta suurtaajuussignaalina.The solenoid valve 26 closes at the same time as the operation of the first soot blower ceases, and therefore the operation of the sound wave transmission corridor stops. The electric 3-way valve 13 then starts and opens the conductive sound wave transmission passage of the microphone 15. At the same time, seller 37 opens. If water or steam is sprayed into the boiler pressure pipe from a possible rupture, the sound wave detector head 11 detects such an event, which is transmitted to the monitor 59 via the bandpass filter 56 as a high frequency signal.

Tämän jälkeen toinen nokipuhallin käynnistyy, minkä jälkeen myös sähköinen 3-tieventtiili 13 käynnistyy ja sulkee mikrofoniin johtavan ääniaallonsiirtokäytävän. Samanaikaisesti portti 37 sulkeutuu, ja sähköventtiili 26 avautuu, niin että ääniaallonsiirtokäytävä tulee jälleen mukaan kuvaan. Ensimmäisen nokipuhaltimen toiminnan päättymisen ja toisen nokipuhaltimen käynnistymisen välinen aika on ainoastaan noin 30-100 sekuntia. Keksinnön mukaisella ilmaisinlaitteella voidaan kuitenkin tarkkailla kattilaa ajoittain koko päivän aikana em. lyhyinä ajanjaksoina.After this, the second soot fan starts, after which the electric 3-way valve 13 also starts and closes the sound wave transmission corridor leading to the microphone. At the same time, the gate 37 closes and the solenoid valve 26 opens, so that the sound wave transmission passage is again included in the picture. The time between the end of the operation of the first soot blower and the start of the second soot blower is only about 30-100 seconds. However, with the detection device according to the invention, the boiler can be monitored from time to time throughout the day during the above-mentioned short periods.

Edellä selostettu, keksinnön mukainen ilmaisinlaite on varustettu pai-neenilmaisimella, jolla saadaan selville ääniaallonsiirtokäytävän 12 tulo-osan tukkeutuminen noen vaikutuksesta. PaineeniImaisin 28 antaa signaalin säätölaitteeseen, joka ilmaisee paksun nokikerroksen kerääntymisen, kun ääni-aallonsiirtoputken 12 sisäinen paine tai paine-ero po. ääniaallonsiirtoputken ja tulipesän sisäisten paineiden välillä on nokipuhalluksen aikana saavuttanut etukäteen säädetyn arvon.The detector device according to the invention described above is provided with a pressure detector with which it is detected that the inlet part of the sound wave transmission passage 12 is blocked by soot. The pressure detector 28 provides a signal to the control device, which indicates the accumulation of a thick layer of soot when the internal pressure or pressure difference po of the sound waveguide tube 12. between the pressures of the sound wave tube and the furnace internal has reached a preset value during soot blowing.

58970 158970 1

Haluttaessa tarkistaa mikrofonin tai ilmaislnlaitteen toimintaa, sähköinen 3-tieventtiili 13 käynnistetään, jolloin se sulkee mikrofoniin johtavan ääniaallonsiirtokäytävän, ja sähköventtiili 21 avautuu, joko automaattisesti säätölaitteen 38 vaikutuksesta tai käsikäyttöisesti, jonakin sellaisena sopivana ajankohtana, jolloin nokipuhaltimet eivät ole toiminnassa, ja tällöin ilma purkautuu vertausvuotoäänen synnyttävästä reiästä vertaus-vuotoäänen aikaansaamiseksi, kuten kuviossa 8 esitetään. Samanaikaisesti portti 37 avautuu. Tällöin syntyvä hälytys ilmaisee, että mikrofonin toiminta on huonontunut, tai että ilmaisinlaite toimii epänormaalisti, kun vuoto-ääni jää etukäteen säädetyn tason alapuolelle.To check the operation of the microphone or detector, the electric 3-way valve 13 is actuated, closing the sound transmission path leading to the microphone, and the solenoid valve 21 opening, either automatically by the control device 38 or manually, at a suitable time when the soot blowers are not in operation. from the generating hole to provide a reference leakage sound, as shown in Figure 8. At the same time, gate 37 opens. In this case, an alarm indicates that the microphone has deteriorated or that the detector is operating abnormally when the leakage sound falls below a pre-set level.

Kun vettä tai höyryä on tunkeutunut kattilan tulipesään, alkalin tal-teenottokattilan höyryntuiiätimeen ja savukaasun esilämmittimeen paineputkessa tapahtuneen murtuman vuoksi, ja kun laitteessa on syntynyt tavallisuudesta poikkeava ääniaalto, se leviää ilmaan ja mikrofoniin 13 tultuaan se muuttuu välittömästi sähkösignaaliksi, joka erottuu kattilan matalan äänen synnyttämästä sähkösignaalista nauhasuodattimen 36 vaikutuksesta ja siirtyy monitoriin 39 tuolloin auki olevasta portista 37·When water or steam has penetrated the boiler furnace, the alkali recovery boiler's steam cooler and flue gas preheater due to a rupture in the pressure pipe, and an abnormal sound wave is generated in the device, by the action of the bandpass filter 36 and enters the monitor 39 from the then open port 37 ·

Kun monitori 39 on saanut tällaisen sähkösignaalin, se siirtää sen edelleen hälytyslaitteeseen, esim. summeriin tai merkkilamppuun, käynnistää ne tai siirtää signaalin laitteeseen, joka automaattisesti pysäyttää kattilan toiminnan, tai monitori siirtää signaalin nokipuhaltimen säätölaitteeseen, jolloin vain nokipuhaltimet pysähtyvät. Laitteeseen voidaan vaihtoehtoisesti järjestää sellainen systeemi, että monitori, kun se on vastaanottanut ' sähkösignaalin, jatkaa hetken aikaa tarkkailutoimintaansa ja siirtää hälytyksen aikaansaavan signaalin tai kattilan pysäyttämiesignaalin, kun se on varmistunut siitä, että kattila on vaarassa.Once the monitor 39 has received such an electrical signal, it transmits it to an alarm device, e.g., a buzzer or indicator lamp, turns them on or transmits the signal to a device that automatically stops boiler operation, or the monitor transmits the signal to a soot blower controller. Alternatively, the system may be provided with a system in which the monitor, after receiving an electrical signal, briefly resumes its monitoring operation and transmits an alarm signal or a boiler stop signal when it is satisfied that the boiler is in danger.

Monitoriin 39 voidaan myös etukäteen säätää tavallisuudesta poikkeavan ääniaallon taajuus, amplitudi tai kestoaika. Monitori ottaa ne vastaan ja saa näin tiedon siitä, että kattila on vaaravyöhykkeessä.The monitor 39 can also be pre-adjusted for the frequency, amplitude or duration of an abnormal sound wave. The monitor receives them and thus informs that the boiler is in the danger zone.

Edellä esimerkin avulla selostettu keksinnön mukainen ilmaisinlaite tarkkailee jatkuvasti kattilan epänormaalia tilaa ilmaisimella ääniaallon, joka syntyy kattilan paineputkessa olevasta vesi- tai höyryvuodosta, joka leviää ilmaan tai jää tulipesään. Tämä ilmaisutoiminto tapahtuu tulipesän seinämään kiinnitetyn ilmaisinpään avulla, joka muuttaa ääniaallon sähkösignaa-leiksi ja erottaa sähkösignaalin nauhasuodattimen avulla niistä signaaleista, jotka aiheutuvat kattilan matalista pohjaäänistä. Keksinnön mukaisella laitteella on mahdollista saada selville murtuman esiintyminen kattilan paine-osassa, esimerkiksi vesiputkessa, jo murtuman alkuvaiheessa ja erittäin suu- 11 58970 rella varmuudella. Kun laite on havainnut tavallisuudesta poikkeavan ääniaallon, se muuttaa sen sähkösignaaliksi tai joko pneumaattiseksi tai hydrauliseksi signaaliksi, joka siirtyy hälytyslaitteeseen tai räjähdyksenestolait-teeseen, jolloin nämä käynnistyvät automaattisesti, ja räjähdys kattilan tu-lipesässä voidaan välttää ja .samalla välttyä suurilta sekä laitteistolle että sen käyttöhenkilökunnalle mahdollisesti aiheutuvilta vahingoilta.The detector device according to the invention described above by means of an example continuously monitors the abnormal state of the boiler with a detector for a sound wave generated by a water or steam leak in the pressure pipe of the boiler which spreads into the air or remains in the furnace. This detection function takes place by means of a detector head attached to the wall of the furnace, which converts the sound wave into electrical signals and separates the electrical signal by means of a bandpass filter from those signals caused by the low bottom sounds of the boiler. With the device according to the invention, it is possible to find out the occurrence of a fracture in the pressure part of the boiler, for example in a water pipe, already at the initial stage of the fracture and with a very high degree of certainty. When the device detects an abnormal sound wave, it converts it into an electrical signal or either a pneumatic or hydraulic signal, which is transmitted to an alarm device or explosion-proof device, which starts automatically, and an explosion in the boiler firebox can be avoided and avoided. possible damage.

Edellä selostetusta keksinnön rakennemuodosta voidaan tehdä tietysti monia muunnelmia ja siihen voidaan myös tehdä monia muutoksia kuitenkaan poikkeamatta keksinnön suojapiiristä. Näin ollen ko. suojapiiri on rajoitettu vain oheisten patenttivaatimusten puitteissa.Of course, many variations can be made to the embodiment of the invention described above, and many changes can also be made to it without departing from the scope of the invention. Therefore, the the scope is limited only within the scope of the appended claims.

Claims

12,58970

A device for detecting a fracture in the pressure section of a recovery boiler at an early stage when the boiler is equipped with soot fans, characterized in that it has a) a sound wave transfer tube (12) opening at the front end to the recovery boiler firebox and connected at the rear by a 3-way valve ) with a microphone (15); b) a device for transferring the power of said microphone to the strip filter (36) and for transferring the power of the filter to the gate circuit (37) »which generates an output signal indicating a fracture; c) a device for spraying compressed air into the rear part of said sound waveguide tube (12) by means of a second valve (26) and a 3-way valve (13); d) a device (2U) for injecting compressed air by means of a valve (26) into the open end portion of the sound transmission tube (12) in the vicinity of the recovery boiler firebox wall; and e) a monitoring device (38) for closing the gate circuit (37), opening the valve (26) and three-way valve 13 to connect the sound waveguide tube (12) to the valve (26) before starting the soot blowing of the recovery boiler, and to open the gate circuit (37), close the valve (26) and control the 3-way valve (13), to connect the sound waveguide tube (12) with the microphone tube (IU) after the end of the soot blast.

Device according to Claim 1, characterized in that it is further provided with a device (17, 18, 20) for injecting compressed air into the microphone tube (1U) from the nozzle (19) via an auxiliary valve (21).

Device according to claim 1, characterized in that means (27, 28, 29) are provided for detecting a pressure difference between the pressure at the rear of the sound transmission tube (12) and the pressure at the other end of which opens into the furnace. Device according to Claim 1, characterized in that a cooling air chamber (16) is arranged around the sound-wave transmission tube (12). i