Файл: Применение радиоизотопной техники в коксохимическом производстве..pdf

Отечественной промышленностью разработаны и спе­ циализированные уровнемеры, например, многоканаль­ ная система радиоизотопных индикаторов уровня типа МИРУРС-2, МИРУРС-6, МИРУРС-12 и МИРУРС-18, многоточечный сигнализатор-уровнемер СУРМ-1, сцинтилляционный уровнемер-регулятор РСУР-1, комплекс уровнемеров КУРА-1.

Радиоизотопные полимеры предназначены для бес­ контактного контроля и регистрации плотности жидкос­ тей, растворов, суспензий и пульп, транспортируемых по трубопроводам. В настоящее время отечественной про­ мышленностью выпускается радиоизотопный плотномер ПР-1024.

На рис. 10 показаны блоки плотномера ПР-1024, а на рис. 11 его функциональная схема.

Поток у-квантов от основного источника / проходит через контролируемый объект 2 и попадает на сцинтилляционный детектор 3, состоящий из сцинтиллятора NaJ (Т1) и фотоумножителя ФЭУ-52 (ФЭУ-14Б) 5. В при­ боре предусмотрен контрольный источник 4, у-кванты которого попадают на тот же детектор излучения, минуя контролируемую среду. Сравнение постоянного во време­ ни сигнала контрольного источника у-квантов и перемен­ ного сигнала от рабочего источника позволяет снизить погрешность при измерении плотности.

Потоки у-квантов от обоих источников детектируются раздельно во времени. Для этого предусмотрен электро­ механический узел, в котором двигатель типа СД-09 10 вращает с постоянной скоростью свинцовый прерыватель

32

Рис. 10. Внешний вид плотномера ПР-1024.

Рис. 11. Функциональная схема плотномера ПР-1024

9, попеременно перекрывающий потоки излучения таким образом, что в течение одного полупериода вращения де­ тектируется излучение только основного источника, а в те­ чение другого — только контрольного.

Ток детектора излучения, величина которого в одном йолупериоде пропорциональна потоку излучения основного

источника, а в другом полупериоде — потоку излу­ чения контрольного источника, попеременно заряжает соответствующие конденсаторы С1, С2, являющиеся «за­ поминающими» элементами. Зарядка конденсаторов про­ изводится через контактные группы реле Р1 и Р2, которые управляются контактами, связанными с положением пре­ рывателя.

Постоянные напряжения на «запоминающих» конден­ саторах С1 и С2 сравниваются с помощью вибропреобра­ зователя ВП и с частотой 50 Гц подаются на вход катод­ ного повторителя 6 для усиления, а затем на вход усили­ теля 7 электронного моста 8 переменного тока типа ЭМП.

При неравенстве входных сигналов на С1 и С2 ревер­ сивный двигатель РД-09 электронного моста перемещает движок реохорда Rp, с которого снимается сигнал на за­ рядку конденсатора С2 от контрольного источника до тех пор, пока напряжения на «запоминающих» конденсаторах уравняются. Положение движка реохорда Rp может слу­ жить мерой плотности на шкале оттарированного прибора.

Блок питания фотоумножителя состоит из повышающего трансформатора, схемы удвоения и RC-фильтра. Катод­ ный повторитель собран на двойном триоде типа 6Н1П (оба триода соединены параллельно).

Плотномер ПР-1024 выпускается в пылебрызгозащи­ щенном и взрывозащищенном (ВЗГ) исполнении.

Основные технические данные прибора ПР-1024

На некоторых коксохимических заводах работают ра­ диоизотопные плотномеры типа ПЖР-5 (рис. 12). Основ-

34

Плотномерам типа ПЖР-5 и ИПП-1 с дифференциаль­ но включенными ионизационными камерами присущи сле­ дующие недостатки. Рабочее и компенсационное отделе­ ния камеры не идентичны во времени и особенно при изме­ нении температурных условий. Использование в качестве детектора ионизационных камер, работающих в токо­ вом режиме, требует применения в схемах элементов даль­ нейшего преобразования сигналов. Такими элементами служат динамические конденсаторы, электрометрический каскад и др. Все они отличаются низкой надежностью работы в производственных условиях.

Внастоящее время осваивается усовершенствованный плотномер ПР-1025 с повышенной чувствительностью и меньшей погрешностью измерений.

Широко используемые з коксохимическом производст­ ве золомеры типа ЗАР, РАМ и другие, уконвейерные весы ГКВ-1 и другие приборы будут рассмотрены в последую­ щих разделах.

§3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАДИОИЗОТОПНОЙ ТЕХНИКИ

ВСОВРЕМЕННОМ

КОКСОХИМИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Современное коксохимическое производство является сложным и многогранным. Оно включает различные тех­ нологические процессы: прием, складирование, хранение, обогащение, измельчение углей; дозирование и подго­ товку-угольных шихт к коксованию; коксование угольных шихт в камерных коксовых печах; сортировку и подготов­ ку кокса к доменным плавкам; улавливание жидких и га­ зообразных продуктов коксования и др. Задачи комплек­ сной механизации и автоматизации технологических про­ цессов, разработки и внедрения АСУП и АСУТП коксо­

36

химического производства обусловливают необходимость широкого использования различных датчиков для сбора, обработки и передачи информации о ходе технологических процессов, о качестве сырья и готовой продукции.

Специфические условия коксохимического производ­ ства ограничивают возможности применения датчиков, основанных на непосредственном контакте с контроли­ руемой средой. Такими особенностями являются: химиче­ ски агрессивные среды; высокая температура и влажность окружающей среды; высокая запыленность и загазован­ ность; значительные колебания химического состава, тем­ пературы и давления сред; значительные вибрации; взры­ воопасность и пожароопасность.

В условиях высокой запыленности, конденсации паров воды и других химических веществ ограничена также воз­ можность применения бесконтактных фотоэлектронных датчиков, действие которых основано на закономерностях поглощения светового потока. Последние непригодны также для контроля технологических процессов, проте­ кающих в закрытых емкостях.

Радиоизотопные приборы имеют большие преимущества перед датчиками других типов. Бесконтактность, быстро­ действие, независимость процессов измерения от таких параметров внешней среды, как температура, влажность, давление и т. д., высокие метрологические качества де­ лают их независимыми в ряде технологических процессов коксохимического производства. Так, применение радио­ изотопных датчиков исключает влияние на их работу вы­ сокой влажности, запыленности, загазованности и агрес­ сивности среды, поскольку защитная оболочка, в которую помещается радиоактивный источник излучения, не нуж­ дается в каких-либо открытых выводных каналах. Влия­ ние налипшей на защитную оболочку грязи или осевшей пыли на ослабление проникающего излучения может быть сведено до необходимого минимума. Энергия радиоактив­ ного источника может быть выбрана достаточной для

37

Глава II

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОИЗОТОПНОЙ ТЕХНИКИ В

УГЛЕПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЦЕХАХ

§ 1. КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ жидких

И СЫПУЧИХ СРЕД

На ряде технологических объектов углеподготовитель­ ных цехов необходимо осуществлять контроль и автомати­ ческое регулирование уровня жидких и сыпучих материа­ лов. Такими объектами являются открытые и закрытые емкости, резервуары, бункера и т. п.

Для контроля и регулирования уровня жидкостей в открытых емкостях и резервуарах применяются простые и надежные поплавковые уровнемеры. Однако при контроле уровня жидких сред в закрытых резервуарах кинемати­ ческая связь поплавка с воспринимающим элементом, находящимся вне сосуда, становится сложной, а для изме­ рения уровня сыпучих материалов поплавковые уровне­ меры вообще непригодны.

Весовые, электромеханические, пневматические, гид­ ростатические, емкостные, индуктивные и другие уровне­ меры по своим техническим и конструктивным данным не всегда пригодны для использования в условиях коксохи­ мического производства.

Радиоизотопные уровнемеры наиболее полно удовле­ творяют основным технологическим требованиям коксо­ химического производства. Они пригодны для непрерыв­ ного и дискретного контроля уровня жидких и сыпучих сред в открытых и закрытых сосудах; нечувствительны к агрессивности контролируемой и окружающей среды; их измерения не зависят от условий окружающей среды и т. д

39