Устройство отбора и анализа дымовых газов

Устройство отбора и анализа дымовых газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И А ЛИЗА ДЫМОВЬК ГАЗОВ, содержащее кор пус с фильтром, внутри которого установлен электрохимический датчи анализа состава газа с подогревате -5 . лем, эжектор, состоящий из камеры, сопла, диффузора, и газоэаборник, заключенный в водоохлаждаемый кожух, закрепленные на корпусе, образуя П-образный канал для прохода газовой пробы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности анализа состава газа, корпус снабжен индикатором потока газа, а камера эжектора соединена с дросселем переменного сечения, при этом дроссель связан с внутренним каналом датчика анализа состава газа для .подачи сравнительного газа, а диффузор эжектора выполнен с возможностью перемещения вдоль сопла, при этом полость между . камерой и диффузором свйэана с по- « лостью диффузора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э Э

° Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3557904/22-02 (22 ) 21. 02. 83 (46 ) 23. 06. 84. Бюл. Р 23 (72) A. М. Митюряев и Г. И. Недужий (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 543.05(088.8) (56) 1. Автоматизация сталеплавильно. го производства. Сборник трудов Р 6.

М., "Металлургия", 1975, с.66-67 °

2. Патент C2lA М 3960500, кл. В 01 3 19/00, опублик. 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И АНАЛИЗА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ, содержащее корпус с фильтром, внутри которого установлен электрохимический датчик анализа состава газа с подогревате3(51) С 21 С 5/30; 0 01 N 1/22

1 лем, эжектор, состоящий иэ камеры, сопла, диффуэора, и гаэоэ аборник, заключенный в водоохлаждаемый кожух, закрепленные на корпусе, образуя

П-образный канал для прохода газовой пробы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности анализа состава газа, корпус снабжен индикатором потока газа, а камера эжектора соединена с дросселем переменного сечения, при этом дроссель связан с внутренним каналом датчика анализа состава газа для .подачи сравнительного газа, а диффуэор эжектора выполнен с возможностью перемещения вдоль сопла, при этом полость между камерой и диффузором св*эана с по- Е лостью диффузора.

1098958

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для непрерывного отбора и анализа проб, запыленных и высокотемпературных дымовых газов сталеплавильных, нагревательных и других металлургических агрегатов.

Известно устройство для отбора и анализа дымовых газов, содержащее корпус, внутри которого расположен фильтр, эжектор, газозаборник, побу. дитель расхода газоаналиэатора, при этом эжектор и газозаборник соединены с корпусом в виде П-образного канала, необходимого для сбора отбираемых дымовых газов снова в газоход (1) .

Однако установить, датчик анализа состава газа непосредственно у места отбора в самом газоотборном устройстве не представляется возможным, так как отсутствие регулировки потоков газов, проходящих через чувствительный элемент, приводит к большим погрешностям показания самого датчика.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство отбора и анализа дымовых газов, содержащее корпус с фильтром, внутри которого установлен электрохимический датчик анализа состава газа с собственным подогревателем, эжектор, включающий камеру, сопло, диффузор и газозаборник, заключенный в водоохлаждаемый кожух, закрепленные на корпусе, образуя П-образный канал для прохода газовой пробы, Электрохимический анализатор установлен в канал, идущий параллельно гидравлическому сопротивлению, поэтому большая часть газа постоянно проходит через гидравлическое сопротивление, а меньшая — через анализируемый элемент (2) .

Недостаток известного устройства заключается в неравномерности обтекания электрохимического элемента потоками отбираемых газов, а при большой запыленности газа и отсутствии фильтра каналы забиваются пылью и неравномерность потоков еще более усиливается, что приводит к снижению точности анализа состава газа.

Цель изобретения состоит в повышении точности анализа состава газа.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве отбора и анализа дымовых газов, содержащем корпус с фильтром, внутри которого установлен электрохимический датчик анализа состава газа с подогревателем, эжектор, состоящий из камеры, сопла, диффузора, и газозаборник, заключенный в водоохлаждаемый кожух, закрепленные на корпусе, образуя П-образный канал для прохода газовой пробы, корпус снабжен индикатором потока газа, а камера эжектора соединена с дросселем переменного сечения, при этом дроссель связан с внутренним каналом датчика анализа состава .газа для подачи сравнительного газа, а диффузор эжектора выполнен с возможностью перемещения вдоль сопла, при этом полость между камерой и диффузором связана с полостью диффузора.

На чертеже представлено устройство отбора и анализа дымовых газов.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, на котором плотно закрепле15 ны эжектор 2, газозаборник 3, индикатор 4 потока дымовых газов, в качестве которого может быть применен, например, ротаметр, и штуцер 5, служащий для подключения побудителя расхода (не показан). Внутри корпуса 1 размещены фильтры 6 с быстросменной фильтрующей массой 7 и датчик 8 анализа состава газа, включающий головку 9 с каналом 10 сравнительного газа, электрохимический элемент 11, нагреватель 12 и отверстия 13 и 14 для входа и выхода контролируемого газа. Эжектор 2 содержит соплб 15, диффузор 16, камеру

ЗО,17 и штуцер 18 для подвода сжатого воздуха. Полость 19, образованная между камерой 1/ и диффузором 16, сообщается с полостью диффузора 16 при помощи отверстия 20. Фильтр 6 удерживается герметично в корпусе 1 винтами 21, установленными на поворотных цапфах 22. Газозаборник 3 при высоких температурах дымовых газов может быть заключен в водоохлаждаемый кожух 23 ° Дроссель 24 переменного сечения, установленный на камере

17 эжектора 2, соединен трубкой 25 с каналом 10 сравнительного газа.

Герметизация между корпусом 1 и фильтром.6 достигается установкой уплотнения 26. Корпус 1 в рабочем положении крепится к стенкам газохода 27 таким образом, чтобы датчик 8 находился в вертикальном положении.

Для оптимальной работы датчика анализа состава газа (точности показаний) необходимо обеспечить равномерность обтекания электрохимического элемента одновременно потоками сравнительного, например, воздуха и

55 контролируемого газов. Применение дросселя переменного сечения, соеди-. ненного концами с камерой эжектора и каналом датчика анализа состава газа, позволяет добиться и подцержи69 вать постоянным поток сравнительно1о газа, протекаемого через электрохимический элемент. Перемещение диффузора эжектора относительно его сопла позволяет менять разрежение, 1создаваемое эжектором и тем самым

1098958

Составитель Л.Шарапова

Редактор Н.Джуган Техред T.Ìàòî÷êà Корректор В.Бутяга

Заказ 4322/22 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал UI П "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 величину потока контролируемого газа, направляемого также через электрохимический элемент, устанавливая примерно равным потоку сравнительного газа. Поскольку поток контролируемого газа не остается постоянным, а варьирует по мере накопления и уплотнения слоя пыли B фильтре, то при наличии индикатора потока можно своевременно обнаружить изменение количества дымовых газов, протекаемых через злектрохимический элемент, и восстановить величину потока на прежний уровень путем перемещения диффузора таким образом, чтобы срез сопла входил в область более высокой скорости истечения сжатого воздуха.

Устройство отбора и анализа дымовых газов работает следующим образ ом.

Контролируемые газы из газохода 20

27 под действием разрежения, создаваемого эжектором 2 за счет струи сжатого воздуха, подаваемого через штуцер 18, либо побудителем расхода (це показан), подключаемым к штуце- 25 ру 5, засасывает в газозаборник 3 и далее через фильтрующую массу 7 фильтра б, отверстия 13 и 14, сопла

15 эжектора 2 выбрасывают снова в газоход 27. По пути движения газы 30 охлаждаются и очищаю=ся от пыли.

Ощищенный поток контролируемого газа непрерывно проходя через отверстия

13 и 14, омывают электрохимический элемент 11 с внешней стороны. Одновременно с внутренней стороны электрохимический элемент 11 омывается сравнительным газом, например воздухом, поступающим по каналу 10, трубке 25 и дросселю 24 из полости 19 камеры 17 эжектора 2, которая сообщается с полостью диффузора 16 через отверстие 20. Для получения уровня электрического сигнала, достаточного для контроля состава газа, например

45 кислорода, электрохимический элемент 11 помещают в температурное поле, создаваемое собственным нагревателем 12. Величину потоков сравнительного и контролируемого газов устанавливают равной 10 л/ч

50 (2,8 см /c соответственно путем изменения положения дросселя 24 и диффузора 16 относительно сопла 15 с применением контрольно-измерительной аппаратуры для измерения потока газов. Только соблюдая указанные условия, можно получить наиболее высокую точность соответствия сигнала датчика 8 величине концентрации контролируемого компонента газа. В процессе работы по мере того, как фильтрующая масса 7 забивается пылью, увеличивается сопротивление потоку контролируемого газа, что вызывает перекос газовых потоков, вследствие чего происходит нарушение установившегося температурного поля и увеличивается ошибка контроля состава газа.

Чтобы не допускать сильного искажения сигнала датчика 8 следят за показаниями индикатора 4. При отклонении показаний индикатора 4 от заданной отметки усиливают тягу эжектора 2, восстанавливая показания индикатора 4 до заранее установленного уровня, для чего перемещают диффузор

16 в направлении увеличения скорости сжатого воздуха и среза сопла 15. В этом случае, когда восстановить показания индикатора 4 перемещением диффузора 16 не удается, производят замену фильтра 6. Для этого ослабляют винты 21, разводят цапфы 22 и вытягивают забитый пылью фильтр б, а на его место вставляют другой — с чистой фильтрующей массой 7. После

;того устанавливают показания индикатора 4 на заданной отметке. Индикатор 4 может устанавливаться на корпусе 1 стационарно либо быть съемным, т.е. крепиться на время проверки и установки нужного потока контролируемого газа. Зазор между корпусом 1 и фильтром б герметизируется специальным уплотнителем 26.

>Изобретение позволяет произвести а:-ализ газа непосредственно у места с:."бора, что исключает необходимость в гг=овых трассах, а также возможное искажение газовой пробы подсосами окружающего воздуха в местах р .зличных соединений трассы. Кроме "îго, можно постоянно следить и устанавливать постоянным поток газовой пробы, проходящий через датчик анализа состава, что существенно для поддержания точности его работы.

Экономический эффект от применения изобретения в составе системы топливоподачи в сталеплавильную печь составляет 58,9 тыс.руб. на однуфзчь.