Патент ссср 237166

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависпмое от авт. свидетельства М

Кл. 13с, 21

4/ l, 1 00

74Ь, 1

МПК F 22f

F 06l

Ст 08с

Заявлено 24.IV.1967 (Л" 1151627/24-6) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.II.1969. Бюллетень ¹ 8

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД1 ; 621.183.3 (088,8) Дата опублико вания описания 8Х11.1969

Авторы изобрет llHSI

Б. И. Шмуклер, Н. Н. Меньков, А. Г. Щеглов, Э. К. Ринкус и А. А. Ивантотов

Всесоюзный научно-исследовательский теплотехнический институт им. Ф. Э. Дзержинского

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О РАЗРЫВАХ ТРУБ

Устройство для сигнализации о разрывах труб основано на использовании акустического импульса (шума), возникающего при»стечении среды из разорвавшейся трубы. Использование акустического импульса для сигнализации о повреждениях труб в котельных агрегатах имеет существенные преимущества по сравнению с другими применяемымн для этой цели импульсами (небаланс расходов среды по котлу в целом или по отдельным 1п поверхностям нагрева, повышение давления в топке, понижение температур газов, повышение температур среды по тракту котла). Одним из основных преимуществ акустического импульса является его независимость от ре- 1ч жима работы и конструкции котла, а также то, что он появляется немедленно (без запаздывания) при образовании поврехкденпй труб в котельном агрегате. Трудности с использованием других указанных выше пмпу;IbcoB 2п настолько велики, что до настоящего времени не удалось реализовать надежно действующую сигнализацию о повреждениях труб в энергетических котлоагрегатах.

Известны устройства для сигнализации о 2ч разрывах труб, преимущественно поверхностей нагрева котельных агрегатов, содержащие микрофон для восприятия шума, возникающего при истечении среды, усилитель выходного сигнала микрофона, полосовой 30 фильтр для выделения шумовых частот и исполнительный орган.

Однако для обнаружения и сигнализации о появлении повреждений труб поверхностсй нагрева котельных агрегатов во время пх работы известные устройства не могут быль использованы ввиду их неприспосооле шости к работе в условиях высоких температур топочных газов и интенсивного золового заноса.

Цель изобретения — повысить надежность работы устройства в условиях высокой температуры и золового заноса. Это достшается тем, что микрофон соединен с топочной. камерой нли газоходом котла прп помощи изогнутого звукопровода, имеющего отверстия для подачи охлаждающего воздуха.

Для предохранения от избыточного давления в звукопроводе прп работе котла под наддувом микрофон помещен в изолированную от атмосферы камеру, имеющую отверстия для сообщения камеры со звукопроводом н создания в ней давления, равного давлению в звукопроводе.

С целью повьппенпя чувствптс7bHocT11 уcfройства и расширения зоны прослушпвашгя звукопровод снабжен коническим рупором нз жаростойкого материала, укрепленным в обмуровке котла. Для упрощения конструкции устройства и повышения надежности полосовым фильтром служит система рупор — зву237166 копровод — микрофон, имеющая общую акустическую частотную характеристику, совпадающую с характеристикой шума при разрыве трубы в котельном агрегате.

На чертеже показана принципиальная схе»а предлагаемого устройства, Оно содержит полосовой фильтр, состоящий из конического рупора 1, звукоировода

2, имеющего в примыкающей к микрофону 8 части отверстия 4, исполнительное реле б и электронный усилитель 6. Микрофон помещен в изолированную от атмосферы камеру

7, имеющую отверстия 8 для сообщения камеры со звукопроводом. Злектрический сигнал от микрофона усиливается и выпрямляется в преобразователе напряжения 9, помещенном в камере 7. Злементы 1, 2, 8, 7, 9 размещаются непосредственно на котле, при этом конический рупор заделывается в обмуровку котла 10.

Устройство работает следующим образом.

Истечение среды из разорвавшейся трубы создает звуковые колебания, которые через конический рупор и звукопровод поступают к микрофону.

Далее электрический сигнал от»икрофона подается на преобразователь напряжения, где он усиливается и выпря»ляется. Напряжение постоянного тока, полученное от преобразователя, усиливается вторично электронным усилителем.

Усиленный сигнал поступает на исполнительное реле, которое срабатывает и замыкает свои контакты. Сигнал подается на пульт управления котла, либо используется в системе защиты, производящей автоматический останов котла.

С целью предохранения микрофона и преобразователя напряжения от высокой температуры через отверстия в звукопроводе непрерывно поступает воздух (подсасывается при работе котла с разрежением в газоходах или нагнетается при работе под наддуво»), благодаря чему происходит непрерывное охлаждение звукопровода, и температура микрофона и преобразователя не превышает температуры окружающего воздуха на площадках котла.

Звукопровод расположен таким образом, что микрофон находится выше оси конического рупора. Поступающий в звукопровод воздух препятствует проникновению в микрофон сыпучей золы из топки или газоходов котла и сдувает отложения с конического рупора.

Все элементы устройства, обеспе швающие его высокую чувствительность, разработаны с учетом некоторого возможного уменьшения выходного сигнала, которое имеет место при засыпке нижней части конического рупора золой.

Как показали проведенные исследования на промышленном котле ПК вЂ” 38, применение

25 в качестве полосового фильтра системы рупор — звукопровод — микрофон, имеющей акустичсскучо характер!IcTIIKW с максимумом в то I же полосе частот (1000 — 2500 га), что и повышение уровня шума при образовании разрыва, позволило надежно выделять шумы при разрыве труб из общих шумов котельного агрегата.

Для надежной сигнализации при любых видах повреждений и охвата всех поверхностей нагрева необходимо установить от 3 до 5 таких устройств на одном котле в .":ависимости от компановки поверхностей нагрева.

Уровень сигнала на выходе преобразователя при отсутствии повреждений труб в котле составляет 0,02 в, в то время как устройство срабатывает при уровне сигнала 0,9—

1,0 в. При разрыве трубы, наиболее удаленной от устройства, уровень сигнала составляет 3,0 в.

IIpegлагаемое устройство может найти широкое применение в энергетике в схе»ах сигнализации и защиты мощных котельных агрегатов.

Предмет изобретения

1. Устройство для сигнализации о разрывах труб, преимущественно поверхностей нагрева котельных агрегатов, содержащее микрофон для восприятия шума, возникающего при истечении среды, усилитель выходного сигнала микрофона, полосовой фильтр для выделения шумовых частот и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в условиях высокой температуры и золового заноса, микрофон соединен с топочной камерой или газоходом котла IipH помощи изогнутого звукопровода, имеющего отверстия для подачи охлаждающего воздуха.

2. Устройство по п, 1, от.гичающееся тем, что, с целью предохранения от избыточного давления в звукопроводе при работе котла под наддувом, микрофон помещен в изолированную от атмосферы камеру, имеющую от верстия для сообщения камеры со звукопроводом и создания в камере давления, равного давлсн IIo в звукопроводе.

3. Устройство по пп. 1 и 2, or Iè .àþùååñÿ тем, ч"î, с целью повышения его чувствительности и расширения зоны прослушивания, звукопровод снабжен коническим рупором из жаростойкого материала, укрепленным в обмуровке котла.

4. Устройство по пп. — 3, orëè÷àþùååñÿ тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, полосовым фильтром служит система рупор — звукопровод — микрофон, имеющая общую акустическую частотную характеристику, совпадающую с характеристикой шума при разрыве трубы в котельном агрегате, 237166

Составитель Г. Табаньков

Техред Л. Я. Ленина

Реда кz ор А. Пейсоченко

Корректор О. И. Попова

Типография, пр. Сапунова, 2

333каз 1318 11 Тираж 480 П од II I I C II 03.

ЦНИИПИ 1(омитета по делам изобретений II открытий при Совете Министров СССР

Москва, Це33тр, пр, Серова, д. 4