Система й спосіб виявлення закупорки в каналі подачі твердих речовин і газів-носіїв у газовий потік
Формула / Реферат
1. Спосіб визначення наявності щонайменше часткової закупорки в каналі подачі робочого матеріалу, що містить (і) здрібнену тверду речовину й (іі) газ-носій, у потік газу, що рухається, при цьому зазначений канал щонайменше частково занурений у потік газу, спосіб, що включає:
а) визначення швидкості подачі або параметра-індикатора швидкості подачі робочого матеріалу по каналу подачі робочого матеріалу; і
б) спостереження за швидкістю подачі або за параметром - індикатором швидкості подачі робочого матеріалу по каналу, для виявлення зниження швидкості подачі за допомогою пристрою детектування, пов'язаного з датчиком температури, а також з каналом або лінією подачі з'єднанням по текучому середовищу і який виконано з можливістю сигналізації про щонайменше часткову закупорку каналу, де вказаний пристрій детектування містить гарячий провід, який має заздалегідь задану температуру так, що збільшення температури, виміряне вказаним датчиком, у порівнянні із заздалегідь заданою температурою вказує на зниження швидкості подачі.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здрібнена тверда речовина містить абсорбент або реагент, здатний реагувати з компонентом газового потоку або поглинати такий компонент, а газовий потік містить димовий газ, утворений у процесі спалювання.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що зазначений компонент димового газу містить ртуть, соляну кислоту або триоксид сірки.
4. Система визначення наявності щонайменше часткової закупорки в каналі подачі робочого матеріалу, що включає:
трубопровід або камеру, розмір і конфігурація яких вибрані таким чином, що крізь них може проходити потік газу, при цьому щонайменше в одній стінці трубопроводу або камери утворено одне або кілька отворів; і
одну або кілька подовжених пік, розташованих у кожному із зазначених отворів у стінці трубопроводу, при цьому щонайменше одна з довгастих пік з'єднується по текучому середовищу з (і) робочим матеріалом, що містить здрібнену тверду речовину й газ-носій із джерела, розташованого зовні трубопроводу або камери, а також (іі) із внутрішньою частиною трубопроводу або камери в точці перетинання щонайменше частини газового потоку, при цьому в кожній подовженій піці утворено щонайменше один поздовжній канал, по якому щонайменше частково здійснюється з'єднання по текучому середовищу, а також одне або кілька отворів;
щонайменше один пристрій детектування, пов'язаний з температурним датчиком і відповідною подовженою пікою,
при цьому пристрій детектування включає гарячий провід, що має заздалегідь задану температуру так, що збільшення температури, виміряне цим датчиком, у порівнянні iз заздалегідь заданою температурою вказує на зниження швидкості проходження робочого матеріалу, причому зниження достатньо значне, щоб вказувати на щонайменше часткову закупорку каналу або камери.
5. Система за п. 4, яка відрізняється тим, що здрібнена тверда речовина містить абсорбент або реагент, здатний реагувати з компонентом потоку газу, що рухається, або поглинати цей компонент, а потік газу, що рухається, містить димовий газ, утворений у процесі спалювання.
6. Система за п. 4, яка відрізняється тим, що датчик для виміру швидкості проходження робочого матеріалу крізь подовжену піку, розташований усередині або поблизу поздовжнього каналу.
7. Система за п. 5, яка відрізняється тим, що компонент димового газу включає ртуть, соляну кислоту або триоксид сірки.
Текст
Реферат: Спосіб і система для виявлення закупорки в каналі, що подає тверду речовину й газ-носій у потік, що рухається, газу. UA 101207 C2 (12) UA 101207 C2 UA 101207 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Родинні заявки Даною заявкою оголошується про її пріоритет стосовно проміжної заявки на патент США № 61/079,033 поданої 8 липня 2008р., що перебуває на розгляді, включеної сюди в повному обсязі шляхом посилання. Область техніки Даний винахід стосується способу й системи, використовуваним для моніторингу й виявлення закупорок у трубопроводі подачі твердих речовин, рідин й/або газів крізь стінку труби або камери в потік газу, де такі закупорки можуть припинити зазначену подачу або зменшити її. Рівень техніки У техніці давно вже застосовуються подовжені порожні труби, що проходять крізь стінки трубопроводів або камер, по яких проходити потік газу, таким чином, щоб по цих трубах можна було подавати необхідні робочі матеріали, наприклад, порошкові тверді речовини, зважені в газі-носії, із джерела, що перебуває зовні трубопроводу або камери, у крапку пункт, що знаходиться усередині трубопроводу або камери. Такі подовжені порожні труби звичайно називають «піками». Взагалі піка має канал, по якому проходять тверді речовини і гази-носії. Цей канал з’єднаний для подачі с зовнішнім джерелом твердої речовини і газу-носія і відкритий в пункті у середині трубопроводу або камери, для здійснення подачі твердої речовини і газуносія по каналу піки в потік газу. Перешкодою для ефективної роботи такої системи є закупорка каналу піки, а також торцевих отворів каналу. Закупорка є проблемою, якщо подаваний робочий матеріал являє собою тверду речовину. Звичайно тверді речовини подають газом-носієм у вигляді часток або суспензії цих часток у газі-носії. У випадку застосування системи з безлічі пік, при очікуваному виникненні закупорки фахівець, що контролює процес, не має можливості визначити, у який з пік відбулася закупорка, поки не перевірить кожну піку. Така послідовна перевірка кожної піки є тривалою процедурою і може вимагати відключення всієї системи пік для її здійснення. Тому, існує потреба мати спосіб та обладнання, що дозволяє спостереження за кожною пікою на предмет наявності закупорки, для того, щоб піку, в якій виникла закупорка можна було б відключити та демонтувати не вмішуючись у роботу інших пік системи. Сутність винаходу Даний винахід стосується системи, що містить трубу або камеру, розмір і конфігурація якої дозволяє потоку газу проходити крізь неї й, щонайменше, одну стінку труби або камери, що має одне або кілька отворів. Система також включає одну або кілька подовжених пік, вставлених у кожний такий отвір у стінці труби, при цьому, щонайменше, одна з подовжених пік з'єднана по текучому середовищу з (i) системою подачі, що містить подрібнену тверду речовину й газ-носій із джерела подачі, що перебуває зовні трубопроводу, і (ii) із внутрішньою порожниною трубопроводу або камери в пункті, що перетинає, щонайменше, частина потоку газу під час його руху. У кожній подовженій піці утворено, щонайменше, один поздовжній канал, по якому, щонайменше, частково здійснюється з'єднання по текучому середовищу, а також одне або кілька отворів. Крім того, система включає, щонайменше, один пристрій детектування, пов'язаний з відповідною подовженою пікою. Цей пристрій детектування пристосований для спостереження за швидкістю подачі або за одним з параметрів-індикаторів швидкості подачі робочого матеріалу під час його проходження крізь поздовжній канал подовженої піки. Цей пристрій детектування здатний виявляти зниження швидкості подачі робочого матеріалу, досить відчутне, щоб зменшення потоку через подовжену піку стало помітним. Такі піки особливо ефективні в тих випадках, коли застосовується мережа з безлічі пік, і коли існує схильність системи до закупорок при нормальних умовах роботи, наприклад, при подачі суспензії часток активованого вугілля в газі-носії, наприклад, у повітрі, для упорскування в димовий газ, отриманий від згоряння вугілля, з метою захвата часток ртуті. У випадку застосування пік за цим винаходом швидкість подачі можна визначити різними способами. Один такий спосіб полягає в тому, що оператор відзначає вихідну температуру за показниками системи контролю температури. Ця система контролю повідомляє про будь-яку зміну температури. Про таку зміну температури сигналізує термопара, підключена до нагрівального елемента, звичайно іменованого «гарячим проводом». Зменшення швидкості подачі знижує охолодження подаваного газу, що підвищує температуру «гарячого проводу», а це, у свою чергу, виявляє термопара й сигналізує системі контролю температури. Отримавши такий сигнал, оператор може втрутитися в процес, відключивши проблемну піку й, по необхідності, провести ремонт. Оскільки таке спостереження виконується по кожній піці окремо, те немає необхідності зупиняти робочий процес всіх пік для пошуку наосліп проблемної піки, як у тому випадку, коли відсутня система контролю температури кожної піки, подібна розробленій для пік за цим винаходом. 1 UA 101207 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Словосполучення «тверді речовини й гази-носії» і «тверда речовина й газ-носій» варто розуміти, що як включають будь-яку суміш твердих речовин і газів-носіїв. Наприклад, у кращому виконанні спосіб по цьому винаходу включає подачу газової суспензії твердих речовин, наприклад, суспензію порошку активованого вугілля в повітрі. Хоча даний винахід стосується множинних конфігурацій пік і способів подачі робочого матеріалу, одна така конфігурація пік і спосіб подачі включають подачу твердих речовин і газівносіїв крізь стінку трубопроводу або камери, у потік газу, що рухається там і включає димовий газ із джерела спалювання, від джерела подаваного матеріалу, що перебуває зовні трубопроводу або камери. Цей спосіб включає: а. установку, щонайменше, однієї подовженої піки, що з'єднується по текучому середовищу із джерелом подаваного матеріалу й внутрішньою частиною трубопроводу або камери, у крапці перетину, щонайменше, частини потоку газу, що рухається, при цьому піка містить поздовжній канал і закінчується дистальним торцевим отвором, через яке здійснюється з'єднання по текучому середовищу; і б. подачу робочого матеріалу крізь канал піки й дистальний торцевий отвір, за допомогою чого робочий матеріал змішується щонайменше із частиною потоку газу, що рухається. Іншу корисну конфігурацію пік і способу подачі робочого матеріалу можна знайти в нашій спільній заявці PCT/US2009/049980, поданої 8 липня, 2009 [реєстр. номер справи повіреного №. B2-7838-PCT], розкриття якої включено сюди шляхом посилання. Крім того система з безлічі пік може бути використана для підвищення розсіювання й рівномірності розподілу твердої речовини й газу-носія в потоці газу, що рухається. Гарне розсіювання й рівномірний розподіл особливо важливо в тому випадку, коли тверда речовина й газ-носій застосовуються для захвата компонентів потоку газу, що рухається, присутніх у дуже маленьких кількостях. Рівномірний розподіл робочого матеріалу в потоці газу збільшує статистичну ймовірність контакту робочого матеріалу з компонентом-мішенню, що необхідно для захвата такого компонента шляхом або внутрішньо тканого поглинання, або абсорбції, або хімічної реакції й т.д. Якщо піка виявиться частково або повністю закупореною, то дуже важливо якомога швидше ідентифікувати її й виправити. У противному випадку відбудеться значне погіршення роботи, наприклад, системи контролю забруднення навколишнього середовища. Крім того, застосування безлічі пік, число яких іноді може знаходитися в діапазоні приблизно від десяти до п’ятдесятьох або більше, особливо важливим буде перевага цього винаходу, що складається в можливості швидко визначити закупорену піку або піки й витягти проблемну піку для усунення закупорки швидким і ефективним способом, не прибігаючи до припинення роботи всіх пік з метою пошуку закупорки. Даний винахід також стосується способів визначення, щонайменше, часткової закупорки каналу, наприклад, каналу піки, по якому подається робочий матеріал, що складається зі здрібненої твердої речовини й газу-носія, у потік газу, що рухається, наприклад, димового газу, при цьому зазначений канал, щонайменше, частково занурений у газовий потік, що рухається, зазначений спосіб включає: а) визначення швидкості подачі або параметра-індикатора швидкості подачі робочого матеріалу по каналі подачі; і б) спостереження за швидкістю подачі або параметром-індикатором швидкості подачі робочого матеріалу по каналі з метою виявлення зниження швидкості подачі за допомогою пристрою детектування, пов'язаного з каналом або лінією подачі з'єднанням по текучому середовищу, досить великого для сигналізації про зниження подачі робочого матеріалу через канал. Значення швидкості подачі можна визначати й контролювати або безпосередньо, або побічно, тобто, пристрій, застосовуваний для визначення або контролю швидкості подачі може виконувати активний вимір швидкості проходження робочого матеріалу по каналу, або він може визначати й відслідковувати швидкість подачі шляхом збору певних параметрів, наприклад, тиску й/або температури. Потім ці параметри можуть бути проаналізовані для визначення швидкості подачі робочого матеріалу через даний канал. Значення швидкості подачі можуть бути визначені фахівцем шляхом обчислень, виходячи з відомих співвідношень між різними фізичними властивостями робочого матеріалу, включаючи тиск, обсяг і/або температуру при відомих умовах, а також іншими способами, відомими кваліфікованим фахівцям у даній галузі. Способи й системи за цим винаходом призначені для застосування з багатьма видами твердих речовин і газів-носіїв, що подаються в потік газу, що рухається. Крім того, способи за цим винаходом можуть поліпшити багато способів, що застосовуються для контакту, наприклад, шляхом упорскування, твердої речовини й газу-носія, що обробляють, в газовий потік, що рухається, з метою видалення небажаних компонентів з газового потоку або зниження їхньої 2 UA 101207 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 концентрації в цьому газовому потоці. Приклади (i) твердих речовин і газів-носіїв, які можуть застосовуватися із системами й способами по справжньому винаході, і/або (ii) способи обробки потоку газу, що рухається, за допомогою способів за цим винаходом, описані в патентах US 1984164; US 4500327; US 5900042; US 6514907; US 6808692; US 6818043; US 6848374; US 6878358; US 7435286; US 7507083; US 2002/0114749; US 2004/013589; US 2005/0039598; US 2006/0204418; US 2006/0205592; US 2007/0051239; US 2007/0140940; US 2007/0180990; US 2007/0234902; US 2007/0254807; US 2008/0107579; US 2008/0134888; EP 0 277 706; і WO 2007/149867. Всі перелічені патенти й заявки включені сюди в повному обсязі шляхом посилання. Ці й інші особливості, переваги й варіанти виконання цього винаходу будуть більше зрозумілі з наступного опису, креслень і поданої формули винаходу. Короткий опис креслень На Фіг. 1 представлений поздовжній розріз подовженої піки відомої конструкції, установленої в потоці газу, що рухається, усередині трубопроводу, по якому проходить цей потік; зазначена подовжена піка має розташований у її поздовжньому каналі датчик, з'єднаний з пристроєм детектування за цим винаходом; крім того, на даній Фігурі показано поперечний розріз А-А. На Фіг. 2 представлений частковий вигляд у розрізі пристрою детектування й спостереження за швидкістю подачі за цим винаходом. На кожній із представлених вище фігур подібні або виконуючі подібні функції частини мають однакові цифрові умовні позначення. Докладний опис винаходу Ілюстративні варіанти виконання цього винаходу описані нижче у вигляді, застосовному для конструювання й використання системи й способу визначення часу й місця виникнення закупорки в пристрої, що відповідає, щонайменше, одному варіанту виконання цього винаходу. Очевидно, що в способі вдосконалення такого дійсного виконання повинні бути втілені багато рішень, специфічні для конкретного виконання, з метою досягнення конкретних поставлених перед розроблювачами цілей, таких, як відповідність обмеженням, пропонованим до системи, і обмеженням, пропонованим до бізнесу, які можуть варіюватися від одного виконання до іншого. Більше того, варто розуміти, що таке вдосконалення може бути складним і вимагати тривалого часу, проте, воно представляється повсякденною роботою для фахівців у галузі, полегшеною даним описом. Даний винахід, проілюстрований за допомогою Фігур, пропонує спосіб і систему, використовувану для моніторингу й виявлення закупорок у каналі, що подає тверді речовини, рідини й/або гази крізь стінку труби або камери в потік газу, де такі закупорки можуть припинити зазначену подачу або зменшити її. Перевага такого виявлення полягає в тому, що воно дозволяє операторові точно знати в якому каналі або піці, що перебуває в будь-якій системі розташування пік, починає утворюватися або вже утворилася закупорка. Виявлення закупорки може здійснюватися пристроєм детектування 52, показаним на Фіг. 2. Варто розуміти, що обсяг і сутність цього винаходу передбачають застосування й інших пристроїв детектування, здатних визначати швидкість потоку. Подібним чином такі пристрої детектування можуть вимірювати параметри, що є індикаторами швидкості подачі, наприклад, температуру або тиск. Варто розуміти, що обсяг і сутність цього винаходу включає як прямий, так і непрямий вимір швидкості подачі твердої речовини й газу-носія через піку(і). На Фіг. 1 представлена подовжена піка, позначена числом 10. Піку 10 закріплюють у стінці 30 трубопроводу 32, по якому рухається потік газу в напрямку, показаному стрілками на Фіг. 1. Піку 10 закріплюють за допомогою фланцевого з'єднання, позначеного числом 34. Піка 10 має корпус у вигляді подовженої трубчастої стінки 12, що утворює поздовжній канал 14. (Застосовуваний тут термін «поздовжній» стосується уявлюваної довгої осі описуваного елемента або обмеженого простору, або до чого-небудь розміщеного на такій осі, а термін «поперечний» стосується уявлюваної короткої осі, практично перпендикулярної уявлюваній довгій осі описуваного елемента або обмеженого простору, або чого-небудь, розташованого на такій осі). Поздовжній канал 14 має проксимальний кінець 18 і дистальний кінець 16. Як видно на Фігурах, поздовжній канал 14 тягнеться від пункту, розташованого зовні трубопроводу 32 на своєму проксимальному кінці 18, до пункту, що перебуває усередині трубопроводу 32 на своєму дистальному кінці 16. Крім того, піка 10 має дистальний торцевий отвір 17 на своєму дистальному кінці 16. У типовому випадку поздовжній канал 14 буде мати поперечний діаметр у діапазоні приблизно від одного до десяти см. У кращому варіанті подовжену піку виготовляють із високоміцного металу, такого, як вуглецева або нержавіюча сталь; однак, подовжену піку можна виготовляти й з інших матеріалів відповідно до умов. Кріпильний фланцевий пристрій, що має загальне числове позначення 34, складається із 3 UA 101207 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 двох основних частин - із фланця 26 і фланцевої головки 40. Фланець 26 для варіанта виконання, представленого на Фігурі 1, оточує порт 33 трубопроводу й звичайно приварений до стінки трубопроводу 30. Болтами 22 і 22а до нього кріпиться фланцева головка 40, розмір якої обраний так, щоб вона жорстко втримувала піку 10 за її проксимальний кінець таким чином, щоб вона входила в порт 33 трубопроводу. Ущільнювальна прокладка 50 застосовується для забезпечення герметичного з'єднання фланцевої головки 40 із фланцем 26. У фланцевій головці 40 утворено отвір 60 для прийому пристрою, що подає тверду речовину й газ-носій. Пристрій, застосовуваний для транспортування твердих речовин і газу-носія з метою подачі в отвір фланцевої головки 60, показано у вигляді подачі 61. У загальному випадку лінія подачі являє собою будь-який пристрій або групу пристроїв, що забезпечують один або кілька каналів подачі робочого матеріалу із джерела (не показаний), наприклад, з бункера. Лінія подачі 61 може являти собою тверду або гнучку трубу, установлену кваліфікованим фахівцем. Розмір фланцевого отвору 60 дозволяє здійснювати необхідну подачу робочого матеріалу для проходу через канал піки 14. У робочому режимі подаваний матеріал, що представляє собою суспензію газу-носія й порошкового здрібненого активованого вугілля, подають через отвір 60 фланцевої головки й у канал 14 піки. Ця суспензія проходить по поздовжньому каналі й крізь дистальний торцевий отвір 17 каналу 14, де, щонайменше, частина суспензії змішується, щонайменше, з частиною газу з газового потоку, що рухається. Звичайно труби мають великий поперечний переріз (наприклад, 2 метри на 2 метри або більше), і для подачі робочих матеріалів крізь такі поперечні перерізи потрібні довгі піки. У таких випадках застосовують безліч подовжених пік, розміщаючи їх у певному порядку. При використанні такої схеми розміщення пік у кращому варіанті піки так орієнтують і розставляють на такій відстані одна від одної, щоб забезпечити рівномірний розподіл дистальних торцевих отворів, що перетинають потік газу, що рухається. Піки в такій схемі не обов'язково повинні мати однакову довжину. Піки можна розташовувати радіально навколо газового потоку, на деякій відстані друг від друга. Кількість пік, довжина й місце розташування кожної подовженої піки в схемі можуть варіюватися, виходячи з характеристик димового газу, таких, як місця в трубопроводі, де присутні підвищені обсяги й концентрації ртуті. Оптимальні значення кількості, довжини й розташування подовжених пік для підвищення кількості сорбенту в тих місцях трубопроводу, де є підвищені обсяги й концентрації ртуті, можна вибрати, виходячи з характеристик димового газу. Як показано на Фіг. 1 і/або Фіг. 2, пристрій детектування 52, пов'язаний з подовженою пікою 10, містить датчик температури 54, розташований у каналі піки 14. Датчик температури 54 може являти собою пристрій будь-якого типу, здатний повідомляти про температуру або зміни температури усередині каналу піки 14. Виходячи із простоти й економії, можна застосовувати термопару 56 і патронний нагрівальний елемент 58, поміщені в металевий або керамічний рукав 74. Варто розуміти, що можна застосовувати й інші нагрівальні елементи. Проведення підключення 62 як для нагрівача 58, так і для термопари 56 електрично ізольовані один від одного й виходять із одного кінця датчика температури 54. Рукав 74 захищає нагрівач і термопару від тертя. Датчик температури 54 розташовують впритул і/або усередині поздовжнього каналу 14 подовженої піки 10. Цей датчик температури може розташовуватися усередині поздовжнього каналу постійно або тимчасово. Електричний струм проходить крізь нагрівач 58, звичайно називаний «гарячим проводом», установлюючи температуру нагрівача 58 відповідно до заданого значення. Це задане значення температури підтримується на постійному рівні за допомогою монітора температури 68, описаного нижче. Зменшення швидкості проходження газу-носія зі здрібненою твердою речовиною по каналу піки зменшує його охолоджувальну дію на гарячій провід й приводить до підвищення температури гарячого проводу 58 і до відповідних змін характеристик ланцюга. Термопара 56 пов'язана з гарячим проводом 58 і перетворює зміни температури в напругу, що передається на монітор температури 68, що буде описаний нижче. Як показано на Фіг. 2, джерело живлення 64 пристрою детектування 52 забезпечує електричною енергією кожний окремий нагрівач 58 через багатоканальні реле 66 для контролю температури. Монітор температури 68 збирає й аналізує дані про температуру, що надходять від датчика температури 54 і виявляє випадки підвищення температури. Температурні дані приймаються від термопари 56 і передаються на монітор температури 68. Джерело постійної напруги 70 подає живлення до пристрою детектування 52. Сигнал аварійного стану 72 про виниклі перевищення заданого порогу температури може бути показаний на моніторі температури або може бути відправлений в інше місце, наприклад, у кімнату керування (не показана) за допомогою реле 66 у пристрої детектування 52. 4 UA 101207 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Хоча наведені креслення ілюструють один такий спосіб детектування швидкості подачі, варто розуміти, що можна застосовувати й інші способи з іншими пристроями детектування для визначення й контролю швидкості подачі твердих речовин і газів-носіїв через піку(и). Одним з таких не обмежуючих прикладів може бути датчик тиску. Крім того, пристрій детектування може бути пов'язаний з лінією подачі, наприклад, з конвеєрною лінією, з'єднаною по текучому середовищу з каналом подачі. Як вказувалося вище, лінія подачі також буде зв’язуватися по текучому середовищу із джерелом робочого матеріалу, що поставляє здрібнену тверду речовину й газ-носій. Пристрій детектування може містити датчик, розташований усередині лінії подачі, для спостереження за швидкістю проходження робочого матеріалу по лінії подачі, сполученій по текучому середовищу з конкретною пікою. Варто розуміти, що датчик або будь-який інший пристрій, що входить до складу пристрою детектування, для виміру й/або контролю швидкості проходження робочого матеріалу крізь піку, може розташовуватися усередині або поблизу будь-якої частини піки, лінії подачі або іншого компонента в системі, що забезпечує подачу робочого матеріалу в піку, за умови можливості визначення швидкості проходження в цьому пункті. Крім того, термін «пов'язаний з» у контексті опису взаємозв'язку пристрою детектування з каналом або лінією подачі може включати будьяку конфігурацію пристрою детектування або його складової частини, що перебувають поблизу, або підключених, або іншим способом сполучених з потоком робочого матеріалу в каналі й/або лінії подачі таким чином, щоб характеристика потоку робочого матеріалу могла бути обмірювана таким пристроєм детектування. Як вказувалося вище, даний винахід стосується способу, що дозволяє визначити, чи відбувається закупорювання каналу, такого як піка 10, застосовуваного для подачі твердої речовини й газу-носія в потік газу, що рухається. В одному варіанті застосування винаходу газ, що проходить по каналу подачі, являє собою газ, що містить здрібнені тверді речовини, при цьому здрібнені тверді речовини включають порошок активованого вугілля. Інші здрібнені речовини можуть включати, наприклад, трону або гідратне вапно або подібні речовини. Варто розуміти, що можна використовувати будь-яку здрібнену речовину, що є абсорбентом або реактивом, здатним реагувати з компонентом потоку текучого середовища або поглинати його. Цей потік текучого середовища може містити димовий газ, утворений у результаті спалювання й утримуючий як частки твердих речовин, так і безліч газових компонентів. Цей потік текучого середовища може являти собою відпрацьований димовий газ, що містить такі компоненти як, наприклад, ртуть, соляна кислота або триоксид сірки. Нижче поданий приклад, представлений з метою ілюстрації, він не призначений накладати обмеження на обсяг цього винаходу. Приклад 1 Одним з варіантів корисного застосування цього винаходу є обробка димового газу від електростанції, що містить ртуть, упорскуванням обробленого газоподібним бромом здрібненого сорбенту ртуті разом з газом-носієм у цей димовий газ крізь ряд подовжених пік. Датчик температури (у цьому випадку пристрій з гарячим проводом) був вставлений й постійно знаходився на вході подовженої піки, куди надходила суміш повітря й сорбенту ртуті в здрібненій формі для подачі крізь подовжену піку в димовий газ, що проходить крізь більший димар. При нормальних умовах роботи температура димового газу перебувала в межах від 300°F (149°C) до 400°F (204°C); температура суміші сорбенту з азотом становила приблизно 120°F (49°C); а датчик температури підтримувався на рівні 500°F (260°C). Якби швидкість подачі суміші сорбент/азот збільшилася, то обмірювана датчиком температура зменшилася б. Якби швидкість подачі суміші сорбент/повітря зменшилася (як у випадку виникнення закупорки) або якщо подача повністю припинилася б (як у випадку повної закупорки), то обмірювана датчиком температура підвищилася б. В останньому випадку підвищення температури могло б бути значним. Температурні умови, що спостерігалися в дійсності за нормальних умов і при серйозній закупорці, показані нижче в Таблиці 1 5 UA 101207 C2 Таблиця 1 Нормальна робота Подовжена піка працює задовільно, забезпечуючи подачу постійного потоку твердих часток у трубопровід димового газу Температура подачі часток/газу Температура датчика Температура димового газу Проблема закупорки 120°F (49°C) 500°F (260°C) 300-400°F (149-204°C) Подовжена піка працює незадовільно, тверді частки не подаються в трубопровід димового газу. Температура подачі часток/газу Температура датчика Температура димового газу 5 10 15 20 25 30 90°F (32°C) 1600°F (871°C) 300-400°F (149-204°C) Варто розуміти, що реагенти й компоненти, що згадуються по хімічній назві або по формулі в цьому документі або в однині, або в множині, ідентифікуються так, як вони існують до вступу в контакт із іншою речовиною, що згадується по її хімічній назві або по хімічному типові (наприклад, інший реагент, розчинник і т.п.). Не має значення, яким попереднім хімічним змінам і трансформаціям і/або реакціям вони піддавалися й/або в які реакції вступали для одержання результуючої суміші або розчину або середовища для реакції, якщо це взагалі мало місце, оскільки такі зміни, трансформації й/або реакції є природним результатом подачі заданих реагентів і/або компонентів в умовах, що відповідають справжньому опису. Таким чином, реагенти й компоненти ідентифікуються як інгредієнти, які варто подати разом з метою виконання необхідної хімічної операції, або реакції, або для утворення суміші, що повинна використовуватися для виконання необхідної операції або реакції. Крім того, незважаючи на те, що у виконанні винаходу речовини, компоненти й/або інгредієнти можуть згадуватися в теперішньому часі («складається з», «містить», «є» і т.п.), таке згадування стосується речовини, компоненту або інгредієнту в такому вигляді, як він існував у період перед першим контактом, перемішуванням або змішуванням з одним або декількома речовинами, компонентами й/або інгредієнтами в відповідності із даним описом. Крім того, незважаючи на те, що в пунктах формули винаходу речовини можуть згадуватися в теперішньому часі (наприклад, «містить», «є» і т.п.), таке згадування стосується даної речовини в тому вигляді, у якому ця речовина існувала безпосередньо перед першим контактом, перемішуванням або змішуванням з одним або декількома іншими речовинами відповідно до цього опису. Згадування якого-небудь елемента в однині в описі або в пунктах формули не слід розглядати як обмежуюче застосування тільки одного цього елемента. Скоріше, згадування елемента в однині повинне охоплювати один або кілька таких елементів, крім випадків, коли в тексті підкреслене зворотне. Всі патенти або інші публікації або опубліковані документи, що згадуються в якій-небудь частині цього опису, включені сюди в повному обсязі шляхом посилання. Даний винахід може піддаватися значним змінам, що не виходять за межі сутності й обсягу винаходу, визначених поданою формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 1. Спосіб визначення наявності щонайменше часткової закупорки в каналі подачі робочого матеріалу, що містить (і) здрібнену тверду речовину й (іі) газ-носій, у потік газу, що рухається, при цьому зазначений канал щонайменше частково занурений у потік газу, спосіб, що включає: а) визначення швидкості подачі або параметра-індикатора швидкості подачі робочого матеріалу по каналу подачі робочого матеріалу; і б) спостереження за швидкістю подачі або за параметром-індикатором швидкості подачі робочого матеріалу по каналу, для виявлення зниження швидкості подачі за допомогою пристрою детектування, пов'язаного з датчиком температури, а також з каналом або лінією подачі з'єднанням по текучому середовищу і який виконано з можливістю сигналізації про 6 UA 101207 C2 5 10 15 20 25 30 35 щонайменше часткову закупорку каналу, де вказаний пристрій детектування містить гарячий провід, який має заздалегідь задану температуру так, що збільшення температури, виміряне вказаним датчиком, у порівнянні із заздалегідь заданою температурою вказує на зниження швидкості подачі. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здрібнена тверда речовина містить абсорбент або реагент, здатний реагувати з компонентом газового потоку або поглинати такий компонент, а газовий потік містить димовий газ, утворений у процесі спалювання. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що зазначений компонент димового газу містить ртуть, соляну кислоту або триоксид сірки. 4. Система визначення наявності щонайменше часткової закупорки в каналі подачі робочого матеріалу, що включає: трубопровід або камеру, розмір і конфігурація яких вибрані таким чином, що крізь них може проходити потік газу, при цьому щонайменше в одній стінці трубопроводу або камери утворено одне або кілька отворів; і одну або кілька подовжених пік, розташованих у кожному із зазначених отворів у стінці трубопроводу, при цьому щонайменше одна з довгастих пік з'єднується по текучому середовищу з (і) робочим матеріалом, що містить здрібнену тверду речовину й газ-носій із джерела, розташованого зовні трубопроводу або камери, а також (іі) із внутрішньою частиною трубопроводу або камери в точці перетинання щонайменше частини газового потоку, при цьому в кожній подовженій піці утворено щонайменше один поздовжній канал, по якому щонайменше частково здійснюється з'єднання по текучому середовищу, а також один або кілька отворів; щонайменше один пристрій детектування, пов'язаний з температурним датчиком і відповідною подовженою пікою, при цьому пристрій детектування включає гарячий провід, що має заздалегідь задану температуру так, що збільшення температури, виміряне цим датчиком, у порівнянні iз заздалегідь заданою температурою вказує на зниження швидкості проходження робочого матеріалу, причому зниження достатньо значне, щоб вказувати на щонайменше часткову закупорку каналу або камери. 5. Система за п. 4, яка відрізняється тим, що здрібнена тверда речовина містить абсорбент або реагент, здатний реагувати з компонентом потоку газу, що рухається, або поглинати цей компонент, а потік газу, що рухається, містить димовий газ, утворений у процесі спалювання. 6. Система за п. 4, яка відрізняється тим, що датчик для виміру швидкості проходження робочого матеріалу крізь подовжену піку, розташований усередині або поблизу поздовжнього каналу. 7. Система за п. 5, яка відрізняється тим, що компонент димового газу включає ртуть, соляну кислоту або триоксид сірки. 7 UA 101207 C2 8 UA 101207 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess and system for detecting plug-gage in conduit that is feeding solid and carrier gas to flowing gas
Автори англійськоюLiu, Xin, Miller, Jon, E.
Назва патенту російськоюСпособ и система выявления закупорки в канале подачи твердых веществ и газов-носителей в поток газа
Автори російськоюЛю Синь, Миллер Джон Е.
МПК / Мітки
МПК: B01D 53/64, B01D 53/50, B01D 53/68
Мітки: речовин, закупорки, система, потік, каналі, газовий, спосіб, газів-носіїв, твердих, подачі, виявлення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-101207-sistema-jj-sposib-viyavlennya-zakuporki-v-kanali-podachi-tverdikh-rechovin-i-gaziv-nosiv-u-gazovijj-potik.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система й спосіб виявлення закупорки в каналі подачі твердих речовин і газів-носіїв у газовий потік</a>
Попередній патент: Запобіжний механізм детонації
Наступний патент: Спосіб виробництва силумінів
Випадковий патент: Патрон з еластичною кулею калібра 9 мм