книги из ГПНТБ / Авдеева А.А. Контроль топлива на электростанциях

деляется отношением средней скорости потока на этом участке к средней скорости отбирающего элемента на участке его траектории аа'.

Поток проходит участок і за время, равное / / i w - За это время при расходе топлива р через створ / пройдет pl/vnoT топлива. Все это топливо и будет отобрано отби­ рающим элементом за один прием. Следовательно, мас­ са единичной порции, отбираемой отбирающим элемен­ том с боковым раскрытием, равна:

т=4-. кг, (3-1)

или, если мощность потока Р выражается в т/ч,

Р1

Скорость потока по мере снижения уровней отбора возрастает очень быстро. Начальная скорость потока, за­ висящая от скорости ленты конвейера и ряда других факторов, уже на уровне 2 ж от точки отрыва потока от сбрасывающего барабана возрастает на 6 м/сек. Следо­ вательно, этим способом можно отбирать порции сущест­ венно меньшей массы, нежели другими способами.

Однако представительность проб будет достигнута только тогда, когда конструкция отборника обеспечит не­ обходимую скорость пересечения отбирающим элементом потока топлива. Скорость отбирающего элемента при от­ боре порций должна быть не меньше скорости потока топлива на уровне отбора. В зависимости от обеспечи­ ваемой конструкцией отборника скорости отбирающего элемента последний может быть установлен на том или ином уровне и может обеспечить получение порций боль­ шей или меньшей массы.

Вопрос об уровне установки отбирающего элемента решается в каждом конкретном случае его компоновки. При этом рассматривается характеристика отборника или замеряется скорость движения отбирающего элемента и рассчитывается траектория потока. Конструктивно-меха­ ническая характеристика заводного механизма отборни­ ка, методы замера скорости отбора порции и расчета траектории потока и скорости его на уровне отбора рас­ смотрены в § 3-6.

Установив необходимое число порций топлива, под­ лежащих отбору в первичную пробу, п и определив сред-

Бункер расчетной емкости должен иметь компактную конфигурацию. Часто в качестве запаса емкости исполь­ зуют течки отборника. Стенки бункера выполняют с уг­ лом наклона к оси его выходного отверстия, равным или более 60°, чтобы исключить зависание в нем топлива и обеспечить свободное истечение первичной пробы при ее разделке. Место компоновки бункера в общей схеме оп­ робования выбирается так, чтобы течки, по которым по­ ступают порции топлива, имели достаточный угол накло­ на. Необходимо также обеспечить механизированный или самопроизвольный сброс отхода сокращения.

3-6. ВЫБОР КООРДИНАТ О С И ВАЛА О Т Б И Р А Ю Щ Е Г О ЭЛЕМЕНТА И РАСЧЕТ С К О Р О С Т И ПОТОКА ТОПЛИВА НА УРОВНЕ ОТБОРА

Правильная установка отбирающего элемента по отношению к потоку, обеспечение необходимого отношения его скорости к скоро­ сти .потока топлива на уровне отбора и пересечение отбирающим элементом всего сечения потока — все это возможно только при пра­ вильном выборе координат oc?i вала отбирающего элемента. Выбор координат оси вала отбирающего элемента определяется траекторией потока опробуемого материала в пересыпном коробе. Траектория потока зависит от следующих параметров: производительности топливоподачи, скорости движения транспортерной ленты, диаметра сбрасывающего барабана и характеристики транспортируемого топ­ лива (насыпной плотности и коэффициента трения его о транспор­ терную ленту). Производительность конвейера и насыпная плотность топлива определяют высоту его слоя на ленте конвейера, от которой зависит траектория дальней от барабана образующей потока.

Разработка схемы компоновки отборника начинается с вычерчи­ вания узла пересыпки топлива в масштаб", (рис. 3-5). Вслед за этим рассчитывают и строят в масштабе нижнюю и верхнюю параболы, образующие потока топлива. По уравнениям этих парабол нетрудно рассчитать среднюю скорость потока на любом уровне его падения. Иногда для более точного расчета скорости на различных уровнях отбора пользуются уравнением движения среднего слоя потока топ­ лива.

Заводной механизм отборника имеет предел скорости штока, поворачивающего вал отбирающего элемента. Эта скорость, опреде­ ляемая характеристикой механизма, равна 1,2 м/сек. Длина хода

рачивается на 52° н соответственно при часто принимаемой практи­ чески длине рычагов ОВ = 0,815 м (дуга ОВ = 0,837 м) скорость отби­ рающего элемента на уровне отбора получается равной 9,5 місек. Большая скорость отбирающего элемента может быть достигнута удлинением его рычагов или уменьшением радиуса кривошипа. И з том и в другом случаях перегружается пружина заводного меха­ низма; ее усилия может не хватить для обеспечения требуемой ско­ рости.

Поток топлива оказывает существенное сопротивление отбираю­ щему элементу и снижает скорость его движения. Кэк показывают практические замеры скорости движения отбирающего элемента, уже при длине рычагов в 1 м (при мощности потока, равной 900 т/ч)

уровень размещения вала отбирающего элемента по отношению к оси

установки вала и горизонтальной плоскостью, проходящей через ось сбрасывающего барабана. Выбор расстояния X от вертикальной пло­ скости, проходящей через ось барабана, до сси вала отбирающего элемента производится, исходя из следующих соображений.

Расстояние между конечными положениями отбирающего эле­ мента определяется углом .а, равным 52°. Графически на том же схе­ матическом изображении узла пересыпки определяют крайние поло­ жения отбирающего элемента с таким расчетом, чтобы расстояние между ними не превышало размеров хорды дуги, равной 52°, при вы­ бранном размере рычагов. При этом желательно, чтобы вал отби­ рающего элемента не находился постоянно в потоке топлива во избежание быстрого абразивного износа. Учитывают также удобство

ние потока затрачивается большее усилие и теряется больший про­ цент расчетной скорости. В этом случае трудно установить отбираю­ щий элемент по отношению к потоку, как описано выше, так как изменяется наклон отбирающего элемента к потоку при входе во внешнюю часть потока и при выходе его из внутренней части. Чтобы установить отбирающий элемент должным образом по отношению к потоку, приходится размещать его вал в потоке и наклонять траек­ торию движения отбирающего элемента во избежание прямого по­ падания в него топлива в сторону барабана, что может привести к самопроизвольной разгрузке отбирающего элемента. Отбор в на­ правлении барабана не рекомендуется. Учитывая вышеизложенное рекомендуется монтировать течку отборника и его привод так, чтобы отбирающий элемент при отборе порций двигался в указанном на рис. 3-5 направлении.

Для расчета средней массы порций, отбираемых отборником, и сравнения ее с массами, практически получаемыми в конкретных условиях электростанций, возникает необходимость в определении скорости потока на уровне отбора. В формулу расчета массы единич­ ной порции подставляют среднее значение скорости потока на уровне отбора, поэтому при определении ее все рассуждения ведутся отно­ сительно среднего слоя материала. Этот слой отстоит от центра барабана (рис. 3-6) на расстоянии

Точку ,4 можно определить также то углу отрыва (без учета сколь­ жения частиц), пользуясь формулой

¥ = arccos р а ­

зная положение частицы среднего слоя при отрыве его от бара­ бана, разложим начальную скорость ее движения Vo, равную, скоро­ сти транспортерной ленты и направленную по касательной, на две составляющие — горизонтальную У 0 Ж И вертикальную Vov- Горизон­ тальная составляющая не отражается на представительности отбора и определяет лишь дальность полета частиц топлива. Вертикальная составляющая равна:

i $ = i;0 sin<p.

На уровне отбора скорость потока v является равнодействующей неизменной горизонтальной составляющей начальной скорости и вер­ тикальной составляющей, равной:

При наличии в пересыпном коробе над отбирающим элементом щепоотделителя или козырькоз, деформирующих поток, средняя ско­ рость потока уменьшается. При расчете массы порций ориентировоч­ но учитывается уменьшение скорости потока на уровне отбора за счет его частичного торможения. Скорость потока при этом практи­ чески уменьшается на 20—25%. Однако за этот счет нельзя сущест­ венно снижать уровень отбора, так как не ударившиеся о препятст­ вия частицы будут иметь на более низком уровне отбора большую скорость, несоизмеримую со скоростью отбирающего элемента, и отбирающий элемент будет производить неправильный (селективный) отбор.

3-7. З А В О Д Н О Й М Е Х А Н И З М И ЕГО РАБОТА

Отбирающий элемент приводится в движение для от­ бора порций и возврата в исходное положение заводным механизмом; он же обеспечивает нужную периодичность отбора порций.

Заводной механизм — это механизм непрерывного действия, преобразующий вращательное движецие в во§-

йратію-поступательное, аккумулирующий получаемую of привода энергию и передающий ее (через определенные промежутки времени) через рычажную систему отбираю­ щему элементу. Привод серийно изготовляемого завод­

через эластичную муфту, червячный редуктор (РЧП-120-1,

мает усилие от привода через звездочку 21. При указан­ ных параметрах элементов привода звездочка вращается со скоростью 6,2 об/мин. В тех случаях, когда требуется изменить характеристику заводного механизма, изменя-

ют скорость вращения его за счет замены звездочек на звездочки других диаметров, рассчитанных в соответст­ вии с требуемыми изменениями.

На внутреннюю консоль вала посажен эксцентрик 18 с регулируемым эксцентриситетом. В корпусе эксцентри­ ка имеется диск с нарезанной на его плоскости спиралью Архимеда. Диск насажен на валик 19. Эксцентрик имеет два направляющих полудиска 10 с пазами, между ко­ торыми расположен ползун 9, перемещающийся в проре­ зи кулисы 4. Ползун эксцентрика имеет зубья, входящие во впадины между витками спирали Архимеда. При по­ ворачивании диска вращением валика 19 вправо ползун кривошипа передвигается по направлению к оси валика, и эксцентриситет уменьшается. При поворачивании ва­ лика влево — эксцентриситет увеличивается.

Эксцентриситет меняется посредством вращения руко­ ятки 20, надетой на квадратный конец валика.

Расчетная периодичность отбора порций сравнивается с характеристикой периодичности, обеспечиваемой конст­

*

Поскольку величина рабочего цикла дискретна, то практически устанавливается одна из величин, указан­ ных в таблице, близкая к расчетной, в меньшую сто­ рону.

За соблюдением требуемой периодичности отбора необходимо следить постоянно и изменять ее при каж­ дом резком изменении режима работы топливоподачи, количества и качества подаваемого топлива, особенно при сезонном изменении топливного режима электростан­ ции.

При вращении эксцентрика кулиса 4 совершает ко­ лебательные движения вверх и вниз вокруг оси вала 3. Вместе с кулисой движется прикрепленная к ней собачка 17. При каждом движении кулисы вверх собачка захва­ тывает несколько зубьев храпового колеса 13, посажен­ ного жестко на вал 3, и поворачивает его на определен­ ный угол в зависимости от установленного эксцентриси­ тета. При движении кулисы вниз собачка отжимает пру­ жину и свободно проскальзывает по зубьям. Обратному

вращению храпового колеса препятствует при этом тор­ мозная собачка 2, установленная на корпусе заводного механизма и действующая в обратном направлении.

На вал 3, кроме храпового колеса, жестко посажен дисковый спиральный кулачок 7 с компенсирующей щекой 6, предохраняющей поверхность кулачка от наклепа.

поверхностью спирального профиля постепенно отжимает ролик и через него выдвигает шток из корпуса заводного механизма. Шток имеет две опоры. На его консоль за задней опорой надета пружина 8. Одним концом пружи­ на упирается в ребро корпуса заводного механизма, слу­ жащего опорой штока; второй конец пружины закреплен па торце штока шайбой и гайками. Выдвигаясь из кор­ пуса заводного механизма, шток через шайбу сжимает пружину. При этом отбирающий элемент через рычаги

тельно, и сжатие пружины происходят до тех пор, пока поверхность ролика соприкасается с поверхностью спи­ рального профиля кулачка. Затем кулачок скользит по ролику своей цилиндрической поверхностью и не выдви­ гает штока. В это время происходит выдержка ковша в исходном положении. Как только кулачок пройдет свое критическое положение, ролик соскакивает в вырез ку­ лачка; шток под действием разворачивающейся пружины резко движется назад. В этот момент происходит быст­ рое пересечение отбирающим элементом потока с отбо­ ром из него порции топлива. Ход штока, а следователь­ но, и ход отбирающего элемента определяются величи­ ной плеча кулачка, которая в свою очередь конструктивно зависит от характеристики пружины. Заводной механизм укомплектовывается двумя пружинами с рабочей нагруз­ кой в 656 и 1 170 кгс. Конструкция механизма рассчитана на условия применения пружины с большей нагрузкой, и кулачок выполнен с плечом, равным 106 мм. Чтобы обес­ печить достаточно высокую скорость и большое усилие в начальный момент разворота пружины, т. е. сразу же при входе отбирающего элемента в поток топлива, пру-