SU1667938A1 - Устройство дл очистки циклона от налипающей пыли - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области очистки газов от пыли и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической, химической, пищевой и других отрасл х народного хоз йства. Цель изобретени  - снижение энергозатрат на очистку циклона от налипающей пыли. Дл  этого в процессе вибрации происходит сравнение амплитудно-частотных характеристик вибрирующего циклона с известными амплитудно-частотными характеристиками чистого циклона, а при их совпадении выдаетс  сигнал об окончании вибрации. Устройство дл  очистки циклона от налипающей пыли включает вибратор 1, установленный на крышке циклона 2, соединенного в нижней части гибкой вставкой 3 с пылесборным бункером 4, амортизаторы 5, преобразователь 6 питающей частоты, датчик 7 перепада давлени  на циклоне, датчик 8 вибрации, блок 9 поиска экстремума, аналоговый коммутатор 10, цифровой управл ющий блок 11, источник 12 нулевого потенциала. В состав блока 9 поиска экстремума вход т устройства выборки-хранени  13 и 14, аналоговый компаратор 15, устройство 16 формировани  управл ющего сигнала, усилитель 17 и тактовый генератор 18. В состав блока 11 вход т аналого-цифровые преобразователи 19 и 20, параллельные регистры 21 и 22, посто нное запоминающее устройство 23 и тактовый генератор 24. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к области очистки газов от пыли и может быть использовано в промышленности строительных материалов , металлургической, химической, угольной и других отрасл х народного хоз йства.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат на очистку циклона от налипающей пыли.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  очистки циклона от налипающей пыли; на фиг. 2 - график зависимости амплитуды вибрации от частоты вибрации в процессе очистки циклона; на фиг. 3 - временные диаграммы на выходе аналогового компаратора блока поиска экстремума (а), на выходе блока поиска экстремума (б), на управл ющем входе аналогового коммутатора (в); на фиг. 4 - статическа  характеристика аналогового компаратора.

Устройство дл  очистки циклона от налипающей пыли содержит вибратор 1, уста- новленный на крышке циклона 2, соединенного в своей нижней части гибкой вставкой 3 с неподвижно закрепленным пы- лесборным бункером 4, амортизаторы 5, преобразователь В питающей частоты, датчик 7 перепада давлени , датчик 8 вибрации , блок 9 поиска экстремума, аналоговый

О Os vj

Ю СО 00

коммутатор 10. цифровой управл ющий блок 11. источник 12 нулевого потенциала.

8состав блока 9 поиска экстремума вход т устройства выборки-хранени  (УВХ) 13 и 14, аналоговый компаратор 15, устройство 16 формировани  управл ющего сигнала, усилитель 17 мощности и тактовый генератор 18. Цифровой управл ющий блок 11 содержит аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 19 и 20, параллельные регистры 21 и 22, посто нное запоминающее устройство (ПЗУ), 23 и тактовый генератор 24.

Устройство работает следующим образом .

Запыленный газ поступает в циклон 2, где под действием центробежных сил происходит сепараци  пыли. Очищенный газ выходит из циклона, а пыль частично прилипает к внутренней поверхности стенок циклона 2 и частично проходит в пылесборный бункер 4. В течение определенного времени работы на стенках наращиваетс  слой пыли, гидравлическое сопротивление циклона, которое непрерывно измер ют датчиком 7 перепада давлени , возрастает. При превышении гидравлическим сопротивлением определенного уровн  по сигналу от датчика 7 перепада давлени  включаетс  через преобразователь 6 вибратор 1 на минимальной частоте вращени  его ротора (заведомо меньшей, чем резонансна ), заложенной в преобразователе 6. Одновременно сигнал того же датчика 7 обнул ет устройство 16 формировани  управл ющего сигнала блока 9 поиска экстремума.

При включении вибратора 1 корпус циклона 2 начинает вибрировать на амортизаторах 5 и датчик 8 вибрации выдает сигнал о величине амплитуды на первый вход блока

9поиска экстремума, к которому подключены входы УВХ 13 и 14. Так как УВХ 13 и 14 включаютьс  тактовым генератором 18 поочередно , то в каждый момент времени на выходе одного УВХ имеет место величина текущего входного напр жени  (соответствующего данному значению амплитуды вибрации ), а на выходе другого - величина входного напр жени  на предыдущем такте работы генератора 18. В аналоговом компараторе 15 происходит сравнение полученных сигналов, и если разность текущего и предыдущего сигналов положительна (в начальный момент времени происходит сравнение полученного сигнала амплитуды с нулевым ее значением), то на выходе компаратора 15 устанавливаетс  высокий уровень напр жени  (см. фиг. За). На вход устройства 16 формировани  управл ющего сигнала подаетс  сигнал компаратора 15, при этом при наличии на входе устройства 16 высокого напр жени  его выходной сигнал нарастает (см, фиг. 36). Сформированный таким образом сигнал с выхода устройства 16 усиливаетс  усилителем 17 и через аналоговый

коммутатор 10 подаетс  на второй вход преобразовател  6 питающей частоты, который формирует на своем выходе пропорционально полученному сигналу увеличение частоты питающего вибратор 1 тока, что

приводит к увеличению частоты, а следовательно , и амплитуды вибрации циклона 2. Датчик 8 вибрации выдает новый сигнал, соответствующий новой амплитуде, и цикл повтор етс , С достижением резонансной

частоты вибрации резко увеличиваетс  амплитуда вибрации циклона 2, также резко вследствие этого увеличиваютс  инерционные силы стр хивани , действующие на слой материала, в результате чего происходит сброс налипшей пыли в пылесборный бункер 4, закрепленный неподвижно. Однако при очистке от влажных отложений пыли, обладающих повышенной налипаемостью, сброс их происходит не сразу, а по истечении некоторого времени. Дл  эффективной очистки аналоговый компаратор 15 имеет статическую характеристику (см. фиг. 4) с переключением при разности входных сигналов от УВХ 13, 14 ДиВх 0 и при

А Л 5 0, т. е. он имеет на выходе высокое напр жение при положительной разности входных сигналов или при отрицательной разности AUex, если она отвечает условию AUex - А, где Л - предварительно заданна  величина, выбираетс  больше максимальной разности сигналов от УВХ 13, 14 в нормальном режиме отслеживани  резонансной кривой (т. е. на участке монотонного увеличени  частоты вибрации,

см. фиг. 36), и нулевое напр жение при нулевой разности сигналов или же отрицательной , если она отвечает условию Аивх - А .

Таким образом, при очистке от влажных

отложений при попадании в резонанс частота вибрации фиксируетс , т. е. на выходе компаратора 15 устанавливаетс  нулевой уровень напр жени , при этом выходной сигнал устройства 16 формировани  управл ющего сигнала посто нный и, следовательно , преобразователь 6 формирует на своем выходе посто нную частоту питающего вибратора 1 тока, равную резонансной дл  данной массы циклона 2 с налипшим

материалом, до сброса пылевых отложений с его стенок.

При регенерации аппарата от отложений влажной, сильноналипающей пыли, обладающей в жущими свойствами, необходимо после выхода из первого резонанса продолжать вибоацию до полной очистки циклона 2, так как часть пыли может остатьс  на его стенках. После сброса части налипшего материала значительно уменьшаетс  масса циклона 2, также значительно на данной частоте вибрации уменьшаетс  амплитуда , отрицательна  разность входных (амплитудных) сигналов в этот момент больше по величине ( Д Uex А }, чем в нормальном режиме отслеживани , т. е. при переходе с резонансной кривой 1 (см. фиг. 2) на другую кривую 2, соответствующую новой, установившейс , массе циклона с пылью, компаратор 15 выходит на участок AUex - А (фиг. 4), при этом на устройство 16 подаетс  высокий уровень напр жени , его выходной сигнал начинает нарастать (см. фиг. 36), в итоге увеличиваетс  частота вибрации циклона 2, т. е. устройство начинает отслеживать новую резонансную кривую 2 (см. фиг. 2).

Частоту вибрации по линейно-ступенчатому закону продолжают увеличивать до тех пор, пока колеблющийс  циклон 2 не попадает на резонансную кривую 3 чистого циклона (кривую зависимости амплитуды от частоты вибрации), при этом происходит отключение вибратора 1 непосредственно в момент попадани  на резонансную кривую 3 (точка а1 на фиг. 2), а не при достижении резонансной частоты чистого циклона (точка в на фиг. 2) в сравнении с прототипом. Сигнал на отключение вибратора 1 формирует цифровой управл ющий блок 11 на основе анализа зависимости вибрационных характеристик (амплитуды от частоты вибрации ) циклона 2 в процессе его очистки.

Предварительно в ПЗУ 23 блока 11 занос тс  в цифровом виде.характеристики резонансной кривой чистого циклона 2, полученные экспериментально. На младшие адресные входа ПЗУ 23 подаетс  код, пропорциональный амплитуде вибрации, а на старшие - код, пропорциональный частоте вибрации. После оцифровки с необходимой дискретностью резонансна  крива  чистого циклона представл ет собой массив пар чисел: fj, AJ - частоты и амплитуды вибрации. В те  чейки ПЗУ 23, на которые указывают данные пары чисел (адрес ПЗУ) при изменении частоты вибрации от нул  до резонансной частоты чистого циклона, записываетс  Лог. 1, в остальные - Лог.О. Так как все резонансные кривые дл  циклона начинаютс  из нул , то по адресу (0, 0) необходимо записать в ПЗУ 23 Лог. О дл  предотвращени  срабатывани  последнего в самом начале цикла.

В процессе очистки циклона 2 от налипшей пыли выходной сигнал датчика 8 вибрации поступает на вход (первый адресный вход цифрового управл ющего блока 11)

АЦП 20 блока 11. где сигнал преобразуетс  в цифровой код, который записываетс  в регистр 22 блока 11 после каждого цикла преобразовани  сигналом Конец преобразовани . Аналогично в регистр 21 заноситс  код с АЦП 19, на вход которого (второй вход цифрового управл ющего блока 11) поступает сигнал с выхода блока 9 поиска экстремума .

Так-как линейно возрастающее напр жение с выхода блока 9 поиска экстремума подаетс  на преобразователь 6 питающей частоты, выходна  частота которого

20

где f - частота вибрации;

UBX - входное напр жение преобразовател  6;

К - посто нный коэффициент,

то на выходе регистра 21 имеет место код, пропорциональный частоте вибрации.

АЦП 19 и 20 тактируютс  тактовым генератором 24 цифрового управл ющего блока 11, причем частоту генератора 24 устанавливают заведомо гораздо выше частоты такто- вого генератора 18 блока 9 поиска экстремума.

1 Коды с регистров 21 и 22 поступают на ПЗУ 23. наход щеес  в режиме чтени . При

несовпадении адреса на входе ПЗУ с парой чисел (fj, Aj) дл  чистого циклона, записанных в ПЗУ 23, на выходе последнего (выходе блока 11) формируетс  Лог. ), при этом через коммутатор 10 происходит коммутаци  сигнала с блока 9 поиска экстремума на второй вход преобразовател  6 питающей частоты, т. е. происходит изменение частоты вибрации по линейно-ступенчатому закону. При попадании вибрирующего циклона 2 на

резонансную кривую 3 чистого циклона (см. фиг. 2) кодированные сигналы с регистров 21 и 22 совпадают с какой-либо парой чисел (fj, Aj) из общего массива, записанных в ПЗУ 23, и на выходе цифрового управл ющего

блока 11 устанавливаетс  Лог. 1, котора  переключает по управл ющему входу аналоговый коммутатор 10 (см. фиг. 3 в) в состо ние , соответствующее коммутации на второй вход преобразовател  6 нулевого потенциалаот источника 12.Частота вибрации при этом становитс  равной нулю: вибратор 1 отключают, и устройство находитс  в отключенном состо нии до поступлени  нового сигнала от датчика 7 перепада давлени ,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  очистки циклона от налипающей пыли, содержащее вибратор соединенный с выходом преобразовател  питающей частоты, к первому входу которого присоединен датчик перепада давлени , а ко второму - выход аналогового коммутатора , первый вход которого соединен с источником нулевого потенциала, а вибродатчик соединен с первым входом «лока поиска экстремума, отличающеес  тем, что, с целью снижени  энергозатрат , в него введены два аналого-цифровых преобразовател , подключенный к ним тактовый генератор, первый и второй регистры

   соединены соответственно с выходами аналого-цифровых преобразователей, посто нное запоминающее устройство, адресные входы которого подключены к выходам регистров , при этом выход посто нного запоминающего устройства соединен с управл ющим входом аналогового коммутатора , вход первого аналого-цифрового преобразовател  подключен к выходу датчика

   вибрации, вход второго аналого-цифрового преобразовател  соединен с выходом блока поиска экстремума и вторым входом аналогового коммутатора, а выход датчика перепада давлени  соединен со вторым входом

   блока поиска экстремума.

   /

   Фиг.1

   Риг. 2

   ЈLt. J

   ЛОAVfx

   4