SU803041A1 - Устройство дл встр хивани электро-дОВ элЕКТРОфильТРА - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в промышленных электрофильтрах различного назначения.

Известное устройство [1] для встряхивания электродов, содержащее электромагнитный индуктор вихревых токов, магнитно-связанный ^S с отряхиваемым электродом и подключенный к электроразрядному источнику тока, имеет недостаточную эффективность встряхивания и малый КПД.

IV

Известно также устройство [2], содержащее источник питания, коммутирующий элемент, состоящий из встречно-параллельно включенных тиристора и диода, накопительный конденсатор, возбудитель механических импульсов и пьезо- _J5 электрический преобразователь, который имеет невысокую эффективность встряхивания, малый КПД и низкую надежность, так как продолжительность импульсов, возбуждаемых электромагнитным индуктором вихревых токов, _ж зависит от полноты преобразования накопленной электрической энергии в энергию возбудителя (энергию электромагнитного поля индуктора) . Поскольку эффективность отряхивания пропорциональна продолжительности возбуждаемых в электроде механических импульсов, то очевидным недостатком известного устройства является то, что оно позволяет преобразовать в энергию механических колебаний в разрядном контуре. Продолжительность возбуждаемых в отряхиваемом электроде механических импульсов невелика, отряхивание недостаточно эффективно, КПД устройства мал. Кроме того, это устройство встряхивает электроды при наличии на межэлектродном промежутке высокого напряжения, из-за чего на пылеслой действует дополнительная удерживающая сила электрического поля и для эффективного удаления пылеслоя с электрода (особенно высокоомного пылеслоя) необходима значительно большая величина механических импульсов, возбуждаемых в отряхиваемом электроде, по сравнению со случаем отсутствия напряжения на электродах. Из-за необходимости возбуждения импульсов значительно большей энергии силы деформации, действующие на индуктор при генерации импульса значительно возрастают - срок службы индуктора и соответственно надежность устройства снижаются.

Целью изобретения являются повышение эффективности встряхивания электродов, повышение КПД и надежности устройства.

Это достигается тем, что устройство для встряхивания электродов электрофильтра, содержащее блок питания, выход постоянного напряжения которого подключен к накопительному конденсатору, положительная обкладка которого соединена с катодом диода и анодом тиристора, катод которого подключен к аноду диода и к началу катушки индуктора, имеющей магнитную связь со встряхиваемым электродом, формирователь импульсов управления, выходом подключенный к управляющему переходу тиристора, и задатчик интервалов встряхивания, конец катушки индуктора, другая обкладка накопительного конденсатора и отрицательный полюс источника питания соединены вместе и подключены к выводу для заземления, снабжено датчиком искрений, трансформатором тока и элементом И, причем трансформатор тока первичной обмоткой включен последовательно с диодом, а вторичной соединен с входом формирователя импульсов управления, вход датчика искрений подключен к выводу для присоединения к коронирующим электродам, а выход соединен с входом элемента И, другой вход которого подключен к выходу задатчика интервалов встряхивания, а выход элемента И подключен к управляющему переходу тиристора и к входу задатчика интервалов встряхивания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит блок 1 питания, вход которого подключен к выводам для присоединения к сети переменного тока, а выход постоянного напряжения подключен к накопительному конденсатору 2, к аноду тиристора 3, и к катоду даода 4, последовательно с которым включена первичная обмотка трансформатора 5 тока, выход которого подключен к входу формирователя 6 управления, выходом подключенного к управляющему электроду и к катоду тиристора 3, соединенному с анодом диода 4 и подключенному к началу катушки 7 индуктора, имеющей магнитную связь со встряхиваемым электродом 8, элемент И 9, входами подключенный к выходу задатчика 10 интервалов встряхивания и к выходу датчика 11 искрений, входом подключенного к выводу 12 для присоединения к коронирующим электродам.

Устройство работает следующим образом.

При включении электрофильтра в работу подается сигнал запуска на шину запуска задатчика 10 и питающее напряжение на блок 1

Конденсатор 2 заряжается до установленного уровня напряжения; по прошествии заданного интервала встряхивания, составляющего для промышленных электрофильтров 3-20 мин 5 на выходе задатчика 10 и соответственно на одном из входом элемента И 9 появляется сигнал постоянного уровня, после чего при возникновении искрового разряда в электрофильтре, характеризующегося падением уровня напряжения на электродах электрофильтра до нуля, датчик 11, например, заторможенный мультивибратор генерирует одиночный импульс, поступающий с выхода датчика 11 на другой вход элемента И 9. Обычно промышленный электрофильтр работает со средней частотой искрений, в межэлектродном промежутке 2080 искрений в минуту. Длительность провала уровня напряжения до нуля на электродах электрофильтра составляет половину и более длительности полупериода выпрямленного питающего напряжения электрофильтра, а для некоторых промышленных агрегатов питания электрофильтра имеет место принудительная блокировка следующего после пробоя полупериода питающего напряжения с целью более быстрого ’’рассасывания” пробойной ситуации. При появлении сигналов на обоих входах элемента 9, на выходе появляется импульс управления, включающий тиристор 3, и этот же ^0 сигнал поступает на шину запуска задатчика

10, в результате чего задатчик 10 переводится в исходное состояние, характеризующееся отсутствием сигнала постоянного уровня на выходе задатчика 10, и начинается отсчет следующего интервала встряхивания. При включеним тиристора 3 происходит колебательный разряд конденсатора 2 на индуктор 7. По окончании первой полуволны тока замыкающийся через тиристор 3 ток в цепи изменяет свое направление и замыкается через диод 4 и первичную обмотку трансформатора 5. По окончании второй полуволны ток через диод 4 не может перекатиться мгновенно, и имеет место обратный ток через диод 4 и первичную обмотку трансформатора 5. Интеграл от кривой обратного тока через диод 4 представляет собой заряд, проходящий через диод 4 в процессе восстановления диодом запирающей способности. Основная (рабочая) полуволна тока, трансформированная во вторичную обмотку трансформатора 5 замыкается через диод и резистор формирователя 6. Импульс обратного тока восстановления заряжает конденсатор в схеме формирователя 6. Когда напряжение достигает величины включения динистора, 55 последний включается, образуется второй импульс управления, вновь включающий тиристор 3 и колебательный процесс в цепи контура с ключом, обладающим вентильной проводи803041 мостью (тиристор 3, диод 4) продолжается вплоть до полного затухания, соответственно вплоть до полного разряда конденсатора 2. При прохождении каждого из полупериодов тока колебательного разряда через индуктор 7 в ₅ результате взаимодействия магнитного поля, наведенных в электроде 8 вихревых токов с магнитным полем индуктора 7 в электроде 8. возбуждаются механические импульсы, стряхивающие пыль с электрода. (о

Устройство позволяет реализовать несколько периодов тока в колебательном разрядном контуре, соответственно возрастает продолжительность механических импульсов, возбуждаемых в электроде, и эффективность отряхивания 15 увеличивается. КПД данного устройства величина, характеризующаяся с энергетической точки зрения совершенство устройства по отношению к протекающему в нем процессу превращения электрической энергии накопитель- jq ного конденсатора в энергию магнитного поля индуктора, выше, чем КПД прототипа. Потери энергии на образование паразитного магнитного поля и тепловые потери для данного устройства и прототипа примерно одинаковы. 25 В предлагаемом устройстве колебательный разряд конденсатора на индуктор продолжается вплоть до полного затухания колебаний в разрядном контуре, и электрическая энергия накопительного конденсатора полностью преобразуется в энергию магнитного поля индуктора. Благодаря синхронизации моментов начала генерации механических импульсов в электроде 8 с моментом возникновения искрового разряда в электрофильтре (падением до нуля уровня питающего напряжения на электродах электрофильтра) для эффективного удаления пылеслоя необходима значительно меньшая амплитуда механических импульсов, возбуждаемых в электроде, поэтому значительно уменьшаются силы деформации, воздействующие на индуктор, срок службы индуктора возрастает, надежность устройства повышается. Увеличение эффективности встряхивания приводит к увеличению степени очистки отходящих газов электрофильтрами.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электротехнике, может быть использовано в промышленных электрофильтрах раз.пичного назначени . Известное устройство 1 дл  встр хивани  электроде, содержащее электромагнитный шшуктор внхревых токов, мапштно-св заиный с отр хиваемым электродом и подключенный к электроразр диому источнику тока, имеет недостаточную эффективность встр хивани  и малый КПД. Известно также устройство 2, содержащее источник питани , коммутирующий элемент, состо щий из встречно-параллельно включенных тиристора и диода, накопительньш конденсатор возбудитель механическнх импульсов и пьезоэлектрический преобразователь, который имеет невысокую эффективность встр хивани , малый КПД и низкую надежность, так как продолжительность импульсов, возбуждаемых электромагнитным индуктором вихревых токов зависит от по;шоты преобразовани  накопленной электрической энергии в энергию возбудител  (энергию электромагнитного пол  индуктора ) . Поскольку эффективность отр хивани  пропорциональна продолхоггельности возбуждаемых в электроде механических импульсе, то очевидным недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно позвол ет преобразовать в энергию механических колебаний в разр дном контуре. Продолжительность возбуждаемых в отр хиваемом электроде механических импульсов невелика, отр хивание недостаточно эффективно, КПД устройства мал. Кроме того, это устройство встр хивает электроды при надшчии на межзлектродиом промежутке высокого напр жени , из-за чего на (шлеслой действует допо.гшительна  удерживающа  сила электрического пол  и дл  эффективного удалени  пылесло  с электрода (особенно высокоомного пылесло ) необходима значительно больша  величина механичеосих импульсов, возбуждаемых в отр хиваемом электроде, по сравнению со случаем отсутстви  напр жени  на электродах. Из-за необходимости возбуждени  импульсов значнтельно большей энергии снпы деформации, действующие на индуктор при генерации импульса значнтельно возрастают - срок службы индуктора и соответственно надежность устройства снижаютс . Целью изобретени   вл ютс  повышение эффективности встр хивани  электродов, повы шение КПД и надежности устройства. Это достигаетс  тем, что устройство дл  встр хивани  электродов электрофильтра, содержащее блок питани , выход посто нного напр жени  которого подключен к накопитель ,ному конденсатору, положительна  обкладка которого соединена с катодом диода и анодом тиристора, катод которого подключен к аноду диода и к началу катушки индуктора, имеющей магнитную св зь со встр хиваемым электродом , формирователь импульсов управлени , выходом подключенный к управл ющему пере ходу тиристора, и задатчик интервалов встр хивани , конец катушки индуктора, лруга  обкладка накопительного конденсатора и отрицательный полюс источника питани  соединены вместе и подключены к выводу дл  заземлени , снабжено датчиком искрений, трансформатором тока и элементом И, причем трансфо матор тока первичной обмоткой включен последовательно с диодом, а вторичной соединен с входом формировател  импульсов управлени , вход датчика искрени  подключен к выводу дл  присоединени  к коронирующ м электродам, а выход соединен с входом элемента И, другой вход которого подключен к выходу задатчика интервалов встр хивани , а выход элемента И подключен к управл ющему переходу тиристора и к входу эадатчика инте|жалов встр хивани . На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема устройства. Устройство содержит блок 1 питани , вход которого подключен к выводам дл  присоединени  к сети переменного тока, а выход посто  нного напр жени  подключен к накопительному конденсатору 2, к аноду тиристора 3, и к катоду даода 4, последовательно с которым включена первична  обмотка трансформатора 5 тока, выход которого подаслючеи к входу формировател  6 управлени , выходом подключенного к управл ющему электроду и к катоду тиристора 3, соединенному с анодом диода 4 и подключенному к началу катушки 7 индуктора, имеющей магнитную св зь со встр хиваемым электродом 8, элемен И 9, входами подключенный к выходу задатчика 10 интервалов встр хивани  и к выходу датчика И искрений, входом подключенного к выводу 12 дл  присоединени  к коронирую щим электродам. Устройство работает следующим образом. При включении электрофильтра в работу подаетс  сигнал запуска иа шину запуска за датчика 10 и питающее напр жение на блок 1 1. Конденсатор 2 зар жаетс  до установленного уровн  напр жени ; по прошествии заданного интервала встр хивани , составл ющего дл  промышленных электрофильтров 3-20 мин на выходе задатчика 10 и соответственно на одаом из входом элемента И 9 по вл етс  сигнал посто нного уровн , после чего при возникновении искрового разр да в электрофильтре , характеризующегос  падением уровн  напр жени  на электродах электрофильтра до нул , даттак 11, например, заторможенный мультивибратор генерирует одиночный импульс, поступающий с выхода датчика 11 на другой вход элемента И 9. Обычно промышленный электрофильтр работает со средней частотой искрений, в межэлектродном промежутке 2080 искрений в минуту. Длительность провала уровн  напр жени  до нул  на электродах электрофильтра составл ет половину и более длительности, полупериода выпр мленного питающего напр жени  электрофильтра, а дл  некоторых промышленных агрегатов питани  электрофильтра имеет место принудительна  блокировка следующего после пробо  полупериода питающего напр жени  с целью более быстрого рассасывани  пробойной ситуации. При по влении сигналов на обоих входах элемента 9, на выходе по вл етс  импульс управлени , включаюищй тиристор 3, и этот же сигнал поступает на шину запуска задатчика 10, в результате чего эадатчик 10 переводитс  в исходное состо ние, характеризующеес  отсутствием сигнала посто нного уровн  на выходе задатчика 10, и начинаетс  отсчет следующего интервала встр хивани . При включении тиристора 3 происходит колебательный разр д конденсатора 2 на индуктор 7. По скончании первой полуволны тока замыкающийс  через тиристор 3 ток в цепи измен ет свое направление и замыкаетс  через диод 4 и первичную обмотку трансформатора 5. По окончании второй полуволны ток через диод 4 не может перекатитьс  мгновенно, и имеет место обратаый ток через диод 4 и первичную обмотку трансформатора 5. Интеграл от кривой обратного тока через диод 4 представл ет собой зар д, проход щий через диод 4 в процессе восстановлени  диодом запирающей способности . Основна  (рабоча ) полуволна тока, трансформированна  во вторичную обмотку трансформатора 5 замыкаетс  через диод и резистор формировател  6. Импульс обратного тока восстановлени  зар жает конденсатор в схеме формировател  6. Когда напр жение достигает величины включени  динистора, последний включаетс , образуетс  второй импульс управлени , вновь включающий тиристор 3 и колебательный процесс в цепи контура с ключом, обладающим вентильной проводи5 мостью (тиристор 3, диод 4) продолжаетс  вплоть до полного затухани , соответственно вплоть до полного разр да конденсатора 2. Пр прохождении каждого из полупериодов тока колебательного разр да через индуктор 7 в результате взаимодействи  магнитного пол , наведенных в электроде 8 вихревых токов с магнитным полем индуктора 7 в электроде возбуждаютс  механические импульсы, стр хивающие пыль с электрода. Устройство позвол ет реализовать несколько периодов тока в колебательном разр дном контуре, соответственно возрастает продолжительность механических импульсов, возбуждаемых в электроде, и эффективность отр хивани увеличиваетс . КПД данного устройства величина , характеризующа с  с энергетической точки эре1ш  совершенство устройства по отношеишо к протекающему в нем процессу превращени  электрической энергии накопитель ного конденсатора в энергию магнитного пол  индуктора, выше, чем КПД прототипа. Потери энергии на образование паразитного магнитного пол  н тепловь1е потерн дл  данного устройства н прототипа примерно одинаковы. В предлагаемом устройстве колебательный разр д конденсатора на индуктор продолжаетс  вплоть до полного затухани  колебаний в разр дном контуре, и электрическа  энерги  накопительного конденсатора полностью преобразуетс  в энергию магнитного пол  индуктора Благодар  синхронизации моментов начала генерации механических импульсе в электрод 8 с моментом возникновени  искрового разр да в электрофильтре (падением до нул  уровн  питающего напр жени  на электродах электрофильтра) дл  эффективного удалени  пылесло  необходима значительно меньша  механических импульсов, возбуждае мых в электроде, поэтому значительно уменьшаютс  силы деформашш, воздействующие на индуктор, срок службы индуктора возрастает , надежность устройства повышаетс . Увеличение эффективности встр хиванн  приводит 1 к увеличению степени очистки отход щих газов электрофильтрами. Формула изобретени  Устройство дл  встр хивани  электродов электрофильтра, содержащее блок питани , выход посто нного напр жени  которого подключен к накопительному конденсатору, положительна  обклагцса которого соединена с катодом диода и анодом тиристора, катод которого подключен к аноду диода к к началу катушкн индуктора, имеющей магнитную св зь со встр хиваемым электродом, формирователь импульсов управлени , выходом подключенный к управл ющему переходу тиристора, и задатчик интервалов встр хивани , конец катущки инд ктора, друга  обкладка конденсатора н отрицательный полюс источника пнтани  соединены вместе и подключены к выводу дл  заземлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности встр хивани  электродов, увеличени  КПД н надежности устройства, оно снабжено датчиком искрений, трансформатором тока н элементом И, причем трансформатор тока первичной обмоткой включен последовательно с диодом, а вторичной соединен с входом формировател  импульсе управлени , вход датчика искрений подключен к выводу дл  присоединени  к электродам электрофильтра, а выход соединен с входом элемента И, другой вход которого подключен к выходу задатчика интервалов встр хивани , а выход элемента И подключен к управл ющему переходу тиристора и к входу задатчика интервалов встр хивани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Аренков А. Б. Основы электрофизических методм обработки материалов. Л., Энерги , 1967, с. 350-364.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 411918, кл. В 06 В 1/06, 1970.

   д