Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЫЛЕГАЗОВОЙ СРЕДЕ
РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЫЛЕГАЗОВОЙ СРЕДЕ

РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЫЛЕГАЗОВОЙ СРЕДЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к разделительным устройствам для контроля давления и может быть использовано при измерении давления пылегазовых сред с повышенной точностью и надежностью. Сущность изобретения: эластичная мембрана, установленная в корпусе, делит его внутреннее пространство на две камеры и обеспечивает передачу давления от контролируемой пылегазовой среды к измерительному прибору и одновременно является источником возникновения дополнительных аэродинамических сил для продувки от пылевых частиц канала, через который вторая камера связана с контролируемой средой. Последнее обеспечивается тем, что мембрана выполнена с максимальным прогибом, при котором объем пространства между ее крайними положениями равен объему канала, отношение объемов второй камеры и канала лежит в диапазоне 10-40. Частицы пыли, попавшие в камеру, не образуют отложений на ее внутренней конической поверхности, а скатываются в канал, поскольку угол наклона образующей конической поверхности больше угла естественного откоса сыпучего материала, содержащего в пылегазовой среде. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2044290
Класс(ы) патента: G01L19/06
Номер заявки: 93003266/10
Дата подачи заявки: 18.01.1993
Дата публикации: 20.09.1995
Заявитель(и): Московский энергетический институт
Автор(ы): Путилов В.Я.
Патентообладатель(и): Московский энергетический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля давления в пылегазовых средах, и может быть использовано в установках пылеприготовления и пневмозолоудаления тепловых электростанций (ТЭС), в химической, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности при измерении давления газовых сред, содержащих взвешенные твердые частицы.
При контроле давления пылегазовых сред возникает необходимость в применении разделительных устройств для предотвращения вредного влияния пылевых частиц, содержащихся в пылегазовой среде, на измерительный прибор.
Уровень техники в этой области характеризуют следующие решения.
Известно разделительное устройство [1] содержащее две коаксиально расположенные вертикальные цилиндрические полости, разделенные эластичной мембраной, где внутренняя полость соединена импульсной трубкой с контролируемой пылегазовой средой, например с трубопроводом для пневмотранспорта сыпучих материалов, а наружная с измерительным прибором и заполнена передающей давление жидкостью. Эта конструкция не предотвращает попадание частиц пыли из контролируемой пылегазовой среды в импульсную трубку, что влечет за собой ее забивание и в конечном счете отказ в работе измерительного устройства. Для устранения этого явления через полость, связанную с контролируемой пылегазовой средой, вводят шток, имеющий соответствующую длину, диаметр которого подобран в соответствии с диаметром импульсной трубки. Это приводит к увеличенному "проскоку" частиц пыли в импульсную трубку и внутреннюю полость, где частицы и отлагаются. И, если импульсную трубку можно прочищать за счет перемещения штока, то отложения частиц пыли из внутренней полости можно удалить только в результате демонтажной полной разборки разделительного устройства. Отложения частиц пыли во внутренней полости приводят к полной потере работоспособности разделительного устройства.
Известно разделительное устройство [2] выбранное в качестве прототипа, содержащее корпус, внутреннее пространство которого разделено эластичной мембраной на две камеры: первая заполнена передающей жидкостью и через штуцер связана с измерительным прибором, а вторая через канал подсоединена к контролируемой пылегазовой среде. В этом устройстве устранено попадание частиц пыли в измерительный прибор, однако попадание частиц пыли во вторую камеру и забивание входного канала приводят к снижению точности измерений и, в конечном итоге, к полному нарушению функции разделительного устройства для измерения давления пылегазовой среды.
Цель изобретения заключается в значительном снижении, вплоть до полного устранения, отложений частиц пыли, содержащихся в контролируемой пылегазовой среде.
В разделительном устройстве для контроля давления в пылегазовой среде, содержащем корпус, установленную внутри корпуса эластичную мембрану, разделяющую корпус на две камеры, первая из которых заполнена передающей жидкостью и снабжена штуцером для подсоединения измерительного прибора, а на входе второй камеры выполнен канал для подсоединения к контролируемой пылегазовой среде, цель достигается тем, что в нем мембрана установлена с максимальным прогибом, при котором объем пространства между ее крайними положениями равен объему канала для подсоединения к контролируемой пылегазовой среде, отношение объема второй камеры к объему канала для подсоединения к контролируемой пылегазовой среде выбрано в пределах 10-40, при этом вторая камера выполнена в виде перевернутого конуса с углом наклона образующей, большим угла естественного откоса сыпучего материала, содержащегося в контролируемой пылегазовой среде.
Целесообразно исполнение, при котором мембрана закреплена в корпусе с возможностью регулирования ее натяжения.
Благодаря указанной величине максимального прогиба и отношению объемов в диапазоне 10-40 внутри нижней полости создаются, как показали экспериментальные исследования, дополнительные аэродинамические силы, способствующие выталкиванию взвешенных частиц пыли в контролируемую пылегазовую среду, что предотвращает забивание входного канала. Пpи большем соотношении объемов эффект продувания канала ослабляется вследствие сжимаемости газа, а при отношении меньше 10 затруднена продувка канала по всей высоте. Находящиеся над входным отверстием канала частицы будут опускаться непосредственно в канал и далее в контролируемую пылегазовую среду под действием совокупности гравитационных и дополнительных аэродинамических сил, а остальные из попавших в подмембранную нижнюю полость будут скатываться по конической поверхности в канал благодаря выбранному углу наклона образующей конуса.
Установка мембраны с возможностью регулирования натяжения позволит обеспечить требуемый максимальный прогиб мембраны.
Приведенный ниже пример позволит более подробно пояснить предложенное решение и покажет возможность его промышленного применения.
На чертеже представлено предлагаемое разделительное устройство.
Устройство содержит корпус 1, внутри которого расположена эластичная мембрана 2, разделяющая внутреннее пространство корпуса 1 на две камеры: верхнюю 3 и нижнюю 4. Верхняя камера 3 через штуцер 5 связана с чувствительным элементом измерительного прибора 6, например манометра. Нижняя камера 4 соединена каналом 7 с контролируемой пылегазовой средой, например золовоздушным потоком в трубопроводе 8. Мембрана 2 выполнена с максимальным прогибом, при котором объем пространства между ее крайними положениями (на чертеже штриховые линии) равен объему канала 7. Этот признак может быть обеспечен путем настройки натяжения мембраны 2. Зная объем V7 канала 7, выливают на мембрану 2 с заведомо большим, чем требуется. Прогибом передающую жидкость в объеме, равном 1/2 V7, и натягивают мембрану 2 до тех пор, пока свободная горизонтальная поверхность жидкости не займет положение, совпадающее с плоскостью, проходящей через места закрепления мембраны 2. Нижняя камера 4 выполнена в виде перевернутого конуса с углом наклона образующей, большим угла естественного откоса сыпучего материала (пыли), содержащейся в контролируемой пылегазовой среде. Так, например, в разделительных устройствах для контроля давления золовоздушных сред, содержащих частицы золы энергетических углей, угол естественного откоса которых лежит в диапазоне 40-55о, достаточен угол наклона образующей, равный 60о.
Для удобства изготовления, сборки и регулировки натяжения эластичной мембраны верхнюю и нижнюю части корпуса целесообразно изготавливать с разъемным фланцевым соединением.
Устройство работает следующим образом.
Запыленный газ движется по трубопроводу 8. Давление в полости нижней части корпуса 4, равное давлению запыленного потока газа, с помощью мембраны 2 передается в верхнюю полость 3 корпуса устройства 1 и через штуцер 5 измерительному прибору 6. При отсутствии поперечных пульсаций частицы пыли не попадают в канал 7 и нижнюю камеру 4. При возникновении поперечных пульсаций возможно попадание частиц пыли в канал 7 в момент роста давления, что вызывает перемещение мембраны 2 в сторону штуцера 5. Движение пылегазовой среды по каналу 7 прекращается до того, как частица вылетит в нижнюю камеру 4. При сбросе давления в трубопроводе 8 мембрана 2 под действием перепада давления движется в сторону канала 7 и пылегазовая среда с содержащимися в ней частицами пыли выталкивается обратно в трубопровод 8. Возможное попадание частиц пыли в нижнюю камеру 4 корпуса устройства 1 не ухудшает работу устройства и не снижает точность, так как частицы скатываются по внутренней конической поверхности нижней части корпуса, имеющей угол наклона образующей больше угла естественного откоса сыпучего материала (пыли), содержащегося в контролируемой пылегазовой среде. Таким образом исключается забивание канала 7 пылью и предотвращается возможность отложений пыли в нижней камере 4, что повышает надежность устройства и точность измерения давления пылегазовых сред.
Формула изобретения: 1. РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЫЛЕГАЗОВОЙ СРЕДЕ, содержащее корпус, установленную в корпусе эластичную мембрану, разделяющую корпус на две камеры, первая из которых заполнена передающей жидкостью и снабжена штуцером для подсоединения измерительного прибора, а на входе второй камеры выполнен канал для подсоединения к контролируемой пылегазовой среде, отличающееся тем, что в нем мембрана установлена с максимальным прогибом, при котором объем пространства между ее крайними положениями равен объему канала для подсоединения к контролируемой пылегазовой среде, отношение объема второй камеры к объему канала для подсоединения к контролируемой пылегазовой среде выбрано в пределах 10 40, при этом вторая камера выполнена в виде перевернутого конуса с углом наклона образующей, большим угла естественного откоса сыпучего материала, содержащегося в контролируемой пылегазовой среде.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что мембрана закреплена в корпусе с возможностью регулирования ее натяжения.