RU2072265C1

RU2072265C1 - Device to control electrostatic filter

Info

Publication number: RU2072265C1
Application number: RU95121481A
Authority: RU
Inventors: Василий Григорьевич Переяславский
Original assignee: Василий Григорьевич Переяславский
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-01-27

Abstract

FIELD: various branches of industry; electrostatic cleaning of gases. SUBSTANCE: device has master oscillator, switching amplifier stage, inverter, voltage multiplier, low voltage supply unit, overload detector, interlock unit, breakdown detector, breakdown pulse control unit, master oscillator interlock unit, re-starting unit and light alarm signalling unit. Device provides automatic detection of choking of electrostatic filter by analyzing intensity of breakdown pulses. EFFECT: improved quality of gas cleaning. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электростатической очистке воздуха от пыли и мелких частиц и может быть использовано в различных отраслях промышленности. The invention relates to electrostatic cleaning of air from dust and small particles and can be used in various industries.

Известен высокочастотный, снабженный отключающей защитой, источник энергии для электростатического фильтра (патент ЕПВ N 508961, 1992). Устройство содержит систему подвода питания электростатического фильтра постоянным низким напряжением, которое можно регулировать. Высокоэффективная, высокочастотная отключающая система питает повышающий трансформатор для достижения требуемого рабочего напряжения на фильтре. Вторичная обмотка трансформатора непосредственно питает фильтр через выпрямитель. Высокочастотная отключающая система реагирует на аномалии, указывающие на непредвиденный разряд между электродами электростатического фильтра, и модифицирует условия работы, чтобы избежать образования разрушающих разрядов с последующим возможным повреждением всей системы питания и/или электростатического фильтра. Known high-frequency, equipped with breaking protection, an energy source for an electrostatic filter (patent EPO N 508961, 1992). The device comprises a DC voltage supply system for the electrostatic filter, which can be adjusted. A high-performance, high-frequency tripping system powers the step-up transformer to achieve the required operating voltage across the filter. The secondary winding of the transformer directly feeds the filter through a rectifier. The high-frequency disconnecting system responds to anomalies indicating an unexpected discharge between the electrodes of the electrostatic filter and modifies the operating conditions to avoid the formation of disruptive discharges with subsequent possible damage to the entire power system and / or electrostatic filter.

Недостатками устройства является то, что в нем отсутствует автоматический контроль засорения ячеек фильтра за счет анализа интенсивности импульсов пробоя. Это ведет к понижению надежности работы фильтра и качеству очистки воздуха от пыли и мелких частиц. The disadvantages of the device is that it lacks automatic control of clogging of the filter cells due to the analysis of the intensity of the breakdown pulses. This leads to lower reliability of the filter and the quality of air purification from dust and small particles.

Наиболее близким аналогом к устройству является устройство для управления агрегатом питания электрофильтра (авт.свид. СССР N 1212580, 1986). Устройство содержит регулятор частоты пробоев, к которому подключен блок уставки, датчик пробоев, выходом подключенный к суммирующему входу реверсивного счетчика, выходы которого соединены со схемой ИЛИ, которая, в свою очередь, подключена к схеме И. Выход схемы И соединен с одновибратором, который выходом соединен с регулятором, блоком задержки и формирователем импульса. Инверсный выход блока задержки соединен со схемой И, а выход формирователя подключен к вычитающему входу счетчика. Силовая схема состоит из агрегата питания, делителя напряжения и электрофильтра. Выход делителя соединен с датчиком пробоев, а к управляющему входу агрегата подключен регулятор. The closest analogue to the device is a device for controlling the power supply unit of the electrostatic precipitator (ed. Certificate. USSR N 1212580, 1986). The device contains a breakdown frequency regulator, to which a setpoint unit is connected, a breakdown sensor connected to the summing input of the reversible counter, the outputs of which are connected to the OR circuit, which, in turn, is connected to circuit I. The output of circuit And is connected to a single-shot, which is output connected to the regulator, delay unit and pulse shaper. The inverse output of the delay unit is connected to the And circuit, and the output of the driver is connected to the subtracting input of the counter. The power circuit consists of a power supply unit, a voltage divider and an electrostatic precipitator. The output of the divider is connected to the breakdown sensor, and a regulator is connected to the control input of the unit.

Недостатком этого устройства является то, что оно лишь корректирует подачу напряжения питания на электрофильтр за счет исключения пропуска импульсов пробоя, в то время как механизм контроля засорения ячеек фильтра на нем отсутствует, что ведет к снижению надежности и эффективности работы фильтра. The disadvantage of this device is that it only corrects the supply voltage to the electrostatic precipitator by eliminating the passage of breakdown impulses, while there is no mechanism to control the clogging of the filter cells on it, which reduces the reliability and efficiency of the filter.

Целью изобретения является обеспечение автоматического контроля засорения ячеек электростатического фильтра за счет анализа интенсивности импульсов пробоя, благодаря чему повышается надежность и эффективность работы (степень очистки воздуха) фильтра. The aim of the invention is to provide automatic control of clogging of the cells of the electrostatic filter by analyzing the intensity of breakdown pulses, thereby increasing the reliability and efficiency (degree of air purification) of the filter.

На чертеже представлена блок-схема устройства. The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, коммутационный усилительный каскад 2, инвертор 3 и умножитель 4 напряжения. Выход блока 5 низковольтного питания соединен с вторым входом инвертора 3, второй выход которого через датчик 6 перегрузки соединен со вторым входом коммутационного усилительного каскада 2 и первым входом блока 7 блокировки, а третий через датчик 8 пробоев с входом блока 9 контроля импульсов пробоя и входом блока 10 блокировки задающего генератора. Блок 11 перезапуска соединен с вторым входом блока 7 блокировки, третий вход которого соединен с выходом блока 9 контроля импульсов пробоя, первый выход с третьим входом коммутационного усилительного каскада 2, а второй выход с вторым входом блока 10 блокировки задающего генератора. Выход блока 10 блокировки соединен с входом задающего генератора 1, а второй выход с блоком 12 световой сигнализации аварии. Формирователь 13 электростатического поля фильтра соединен с первым выходом инвертора 3, а вход ионизатора 14 частиц фильтра с выходом умножителя 4 напряжения. The device comprises a serially connected master oscillator 1, a switching amplifier stage 2, an inverter 3 and a voltage multiplier 4. The output of the low-voltage power supply unit 5 is connected to the second input of the inverter 3, the second output of which through the overload sensor 6 is connected to the second input of the switching amplifier stage 2 and the first input of the blocking unit 7, and the third through the breakdown sensor 8 with the input of the breakdown pulse control unit 9 and the input of the unit 10 locks of the master oscillator. The restart unit 11 is connected to the second input of the blocking unit 7, the third input of which is connected to the output of the breakdown pulse control unit 9, the first output with the third input of the switching amplifier stage 2, and the second output with the second input of the blocking unit 10 of the master oscillator. The output of blocking unit 10 is connected to the input of the master oscillator 1, and the second output to block 12 of the emergency light alarm. Shaper 13 of the electrostatic field of the filter is connected to the first output of the inverter 3, and the input of the ionizer 14 of the filter particles with the output of the voltage multiplier 4.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Необходимое для работы электростатического фильтра (формирователя 13 электростатического поля и ионизатора 14 частиц) напряжение вырабатывается путем двухступенчатого преобразования. Блок 5 низковольтного питания, собранный по схеме с понижающим трансформатором, преобразует сетевое переменное напряжение 220 В 50 Гц в постоянное стабилизированное напряжение 50 В и 12 В. Затем инвертор 3, собранный на транзисторном ключе с независимым возбуждением, преобразует поступающее постоянное напряжение в 5 кВ с последующей подачей его на формирователь 13 электростатического поля фильтра и через умножитель 4 напряжения, удваивающий поступающее напряжение, на ионизатор 14 частиц фильтра. Коммутационный усилительный каскад 2 управляет режимами работы инвертора 3 в зависимости от команд, поступающих по цепям обратной связи с датчика 6 перегрузки и блока 7 блокировки. The voltage required for the operation of the electrostatic filter (shaper 13 of the electrostatic field and ionizer 14 particles) is generated by a two-stage conversion. Block 5 low-voltage power supply, assembled according to the scheme with a step-down transformer, converts the AC voltage 220 V 50 Hz into a constant stabilized voltage of 50 V and 12 V. Then, the inverter 3, assembled on a transistor switch with independent excitation, converts the incoming DC voltage to 5 kV s its subsequent supply to the shaper 13 of the electrostatic field of the filter and through the voltage multiplier 4, doubling the incoming voltage, to the ionizer 14 of the filter particles. The switching amplifier stage 2 controls the operating modes of the inverter 3 depending on the commands received through the feedback circuits from the overload sensor 6 and the blocking unit 7.

Датчик 6 перегрузки осуществляет контроль предельно допустимого тока в коллекторной цепи транзисторного ключа инвертора 3. В случае его превышения блокируются импульсы от задающего генератора 1. При снижении тока ниже заданного порогового уровня устройство автоматически возобновляет работу. Блок 7 блокировки отслеживает совместно с блоком 9 контроля импульсов пробоя и датчиком 8 пробоев отклонения от нормальной работы формирователя 13 электростатического поля фильтра по мере достижения порогового уровня его запыленности. Overload sensor 6 monitors the maximum permissible current in the collector circuit of the transistor switch of the inverter 3. If it is exceeded, pulses from the master oscillator 1 are blocked. When the current drops below a predetermined threshold level, the device automatically resumes operation. The blocking unit 7 monitors, together with the unit for monitoring breakdown pulses and the sensor 8 for breakdowns, deviations from the normal operation of the filter electrostatic driver 13 as the threshold level of its dust content is reached.

При попадании в фильтрующую ячейку фильтра отдельных частиц, вызывающих кратковременный импульсный пробой воздушного зазора вследствие их выгорания, датчик 8 пробоев выдает команду на кратковременное прекращение генерации импульсов через блок 10 блокировки задающего генератора. Нормальный режим восстанавливается автоматически очередным импульсом задающего генератора 1. При наличии пачки чередующихся импульсов пробоя количеством более заданного, возникших либо за счет наличия сгорания частиц в воздушном потоке, либо за счет уменьшения воздушного зазора между электродами вследствие превышения порогового уровня запыленности, а также при коротком замыкании в высоковольтной цепи, блок 9 контроля импульсов пробоя выдает команду сброса на блок 7 блокировки, который блокирует задающий генератор 1 и включает блок 12 световой сигнализации аварии. Возобновление работы после такого сброса возможно только после принудительного включения блока 11 перезапуска. When individual particles get into the filtering filter cell, causing a short-term pulse breakdown of the air gap due to their burning out, the breakdown sensor 8 gives a command to briefly stop the generation of pulses through the block block 10 of the master oscillator. The normal mode is restored automatically by the next pulse of the master oscillator 1. If there is a pack of alternating breakdown pulses of more than the specified number, arising either due to the presence of particle combustion in the air stream or due to a decrease in the air gap between the electrodes due to exceeding the threshold dust level, as well as during a short circuit in the high-voltage circuit, the breakdown pulse control unit 9 issues a reset command to the blocking unit 7, which blocks the master oscillator 1 and turns on the unit 12 s wind alarm crash. The resumption of work after such a reset is possible only after the forced activation of the restart unit 11.

Таким образом, предложенное устройство автоматически контролирует засорение ячеек фильтра за счет анализа интенсивности импульсов пробоя и в случае нарушения установленного порогового режима блокирует его работу и подает сигнал о необходимости проведения регенерации его ячеек, т.е. повышает надежность и эффективность работы электростатического фильтра. Thus, the proposed device automatically controls the clogging of the filter cells by analyzing the intensity of the breakdown pulses and, in case of violation of the established threshold mode, blocks its operation and gives a signal about the need for regeneration of its cells, i.e. increases the reliability and efficiency of the electrostatic filter.

Claims

A device for controlling an electrostatic filter containing a breakdown sensor in series and a breakdown pulse monitoring unit, characterized in that it further comprises a blocking block of a master oscillator, a master oscillator, a switching amplifier stage, an inverter and a voltage multiplier, as well as a low-voltage power supply unit, a sensor overload, blocking block, restart block and light warning block of the accident, the input of which is connected to the second output of the back block generator, the first input of which is connected to the output of the breakdown sensor, and the second input with the second output of the blocking device, the first input of which is connected to the first output of the overload sensor, the second input with the output of the restart unit, the third input with the output of the breakdown pulse control unit, and the first output with the third input of the switching amplifier stage, the second input of which is connected to the second output of the overload sensor, the input of which is connected to the second output of the inverter, the second input of which is connected to the output of the low-voltage power supply unit ny, and the third output with the input of the breakdown sensor.