20-2. Сигнализаторы уровня сыпучих тел

Для сигнализации предельных уровней сыпучих тел и автоматизации загрузки бункеров и других емкостей применяют различные типы сигнализирующих устройств.

В химической промышленности находят применение сигнализаторы уровня с чувствительными преобразовательными элементами, воспринимающими давление сыпучих тел, уровень которых контролируется [86]. К этой группе электромеханических устройств относятся сигнализаторы уровня мембранные и маятниковые. В пищевой промышленности применяются мембранные сигнализаторы уровня, выпускаемые серийно [75] и используемые в системах управления подачей муки, зерна и других сыпучих материалов с целью предупреждения аварийного накопления материала в подводящих и отводящих самотеках зерноперерабатывающих машин.

Рис. 20-2-1. Схема сигнализатора уровня угольной пыли в бункере.

Опыт эксплуатации на ТЭС мембранных сигнализаторов уровня угольной пыли в бункерах показал, что они не обеспечивают надежный контроль уровня вследствие образования на стенках слоев пыли. По этой же причине нельзя рекомендовать для контроля уровня угольной пыли сигнализаторы маятникового типа.

На рис. 20-2-1 приведена принципиальная схема электронного сигнализатора уровня угля в бункерах, разработанного Уральским отделением ОРГРЭС [85]. На этой схеме приняты следующие обозначения: триод полупроводниковый; обмотка электромагнитного реле, включенная в цепь коллектора; В — выпрямитель, питающий схему постоянным напряжением электроды соответственно верхнего и нижнего уровня; К — контакты реле Контакты цепей сигнализации и управления на схеме не показаны.

Резисторы образуют делитель напряжения, подающий на базу триода постоянный потенциал, для стабилизации во времени нулевого тока коллектора. Резистор устанавливается при

малом переходном сопротивлении топлива для ограничения управляющего тока базы.

При загрузке бункера топливом до верхнего уровня электрод

31 замыкается через слой топлива на «землю», триод отпирается и через обмотку реле потечет ток. Реле срабатывает и включает сигнал о заполнении бункера углем до верхнего уровня. Одновременно при этом реле замыкает контакт К в цепи электрода

32 нижнего уровня. При снижении уровня топлива ниже конца электрода реле отключается и подает сигнал об опорожнении бункера.

Для надежной работы этого сигнализатора уровня переходное сопротивление топлива между электродом и бункером не должно превышать В реальных условиях сопротивление слоя угля в зависимости от заполнения бункера меняется в широких пределах. Например, при соприкосновении слоя топлива с электродом переходное сопротивление может составлять При дальнейшем увеличении заполнения бункера углем указанное сопротивление уменьшается до В соответствии с этим производится выбор длины электродов и определяется необходимая глубина погружения их в слой топлива. Рассмотренный сигнализатор уровня сыпучих тел (угля) серийно не выпускается.

Для сигнализации и автоматизации заполнения бункеров и других емкостей различными сыпучими материалами могут применяться емкостные сигнализаторы уровня с резонансной схемой типа и др.

В угольной промышленности широко применяют сигнализаторы (реле) уровня типа (искробезопасный контроль сопротивлений), выпускаемые серийно заводом шахтной автоматики Днепропетровск). Сигнализатор предназначен для контроля и автоматизации заполнения бункеров, течек и других емкостей сыпучими материалами (углем, породой и др.). Эти сигнализаторы уровня используются также на для контроля и автоматизации загрузки бункеров кусковым углем. Сигнализатор может контролировать верхний уровень сыпучего материала в бункере (применяется один электрод) или верхний и нижний уровень (применяются два электрода).

Принципиальная электрическая схема сигнализатора уровня приведена на рис. 20-2-2. Здесь электроды соответственно верхнего и нижнего уровня; охранное кольцо; и -выпрямители; и -переключатели; трансформатор; поляризованное реле катодный селеновый шунт; С — конденсатор; — контакты реле селеновые выпрямители, включенные навстречу друг другу, для искрогашения; исполнительное реле контакты, замыкающие цепи электрода контакты к цепям управления и сигнализации.

Катодный селеновый шунт по существу является разновидностью туннельного диода. Если на такой диод подать напряжение

больше максимального, то о и закроется и через него будет проходить только ток утечки. Таким образом, когда цепь «электрод — земля» разомкнута не касается материала) и напряжение мало, диод открыт и обмотки поляризованного реле замкнуты накоротко. При замыкании цепи электрода через слой материала в бункере на «землю» и появлении напряжения больше максимального диод (шунт закроется и обмотки поляризованного реле окажутся включенными в цепь.

Рис. 20-2-2. (см. скан) Принципиальная электрическая схема сигнализатора уровня

Значение напряжения, которое закрывает диод (шунт постоянно и устанавливается в зависимости от переходного сопротивления сыпучего материала, находящегося между электродом и заземленной частью бункера, переключателями Переключатель позволяет изменять постоянное напряжение питания схемы. Его положение, так же как и переключателя выбирают в зависимости от переходного сопротивления материала, уровень которого необходимо контролировать. Значения переходных сопротивлений, при которых можно применять сигнализатор, указаны на схеме для каждого переключателя.

При включении обмоток поляризованного реле в цепь оно срабатывает и замыкает контактами цепь переменного тока для питания выпрямителя который питает постоянным напряжением обмотку исполнительного реле Это реле

срабатывает и замыкает свои контакты, а нормально замкнутые размыкает.

В случае использования двух электродов при заполнении бункера материалом и повышения его уровня до электрода сигнал в схему не поступает. Цепь электрода нижнего уровня разомкнута контактами исполнительного реле. При дальнейшем заполнении, когда уровень материала в бункере дойдет до соприкосновения с электродом и реле РП сработает, одновременно с контактами замкнется цепь электрода и контактами цепь исполнительного реле. При этом выдаваемый сигнал соответствует верхнему уровню. При понижении уровня материала в бункере этот сигнал будет снят лишь тогда, когда уровень материала не будет касаться электрода Таким образом, если при понижении уровня слой материала не пройдет сечения нижнего уровня и начнется заполнение бункера, то бункер может быть переполнен, так как сигнал о достижении верхнего уровня не поступит. Отсюда следует, что сигнализатор дает представление только об одной «растянутой» позиции, не характеризующей положение уровня в ней. При применении сигнализатора уровня для контроля и автоматизации загрузки бункеров необходимо учитывать этот недостаток. Для предотвращения ложных срабатываний от утечек применено охранное кольцо на которое подается положительный потенциал по отношению к электроду.

Сигнализатор выпускают в модификациях Сигнализатор выполнен в нормальном общепромышленном исполнении, а во взрывобезопасном исполнении.

Следует отметить, что для обеспечения надежного контроля и автоматизации загрузки бункеров углем и пылью на ТЭС должны быть созданы более совершенные сигнализаторы уровня,