Устройство для отбора и подготовки проб газа

Устройство для отбора и подготовки проб газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии, химической промышленности для отбора проб газа на анализ из технологических аппаратов. Цель изобретения - повышение достоверности пробы и надежности, сокращение энергозатрат. Устройство содержит газовый тракт, запорный узел, рабочую камеру газоанализатора , побудитель расхода, газоотборную камеру и фильтр грубой очистки, соединенных между собой газопроводом, линию сжатого газа, соединенную через клапан с выходом фильтра, снабжено герметичным затвором и отражателем, запорный узел выполнен в виде сообщающихся сосудов , разделенных отражателем, внутри которого расположен фильтрующий элемент, в нижней части каждого сосуда расположены герметичные затворы, при этом линия сжатого газа соединена с газовым трактом через клапан со стороны рабочей камеры газоанализатора, снабжено задатчиком режима работы, установленным между побудителем расхода и линией сжатого газа. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. СП с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4430149/26 (22) 25.05.88 (46) 30;03;92. Бюл. М l2 (71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" и

Государственный институт цветной металлургии (72) Б.С.Григорьев, С.П.Калашников и

M.Ñ. Л одысева (53) 053.543 (088.8) (56) Патент Японии % 52-48036, кл. G 01 N1/22,,1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1401332, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ПОДГОТОВКИ ПРОБ ГАЗА (57) Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии, химической промышленности для отбора проб газа на анализ из технологических аппаратов.

Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение достоверности пробы и надежности устройства, сокращение энергозатрат.

На фиг. 1 изображено устройство для отбора и подготовки проб газа; на фиг. 2— конструкция запорного узла.

Устройство включает в себя газоотборную камеру 1 и термостатированный фильтр

2 грубой очистки, который через клапан 3 соединен с линией сжатого газа (воздуха), а

». Ж, 1723493 А1

Цель изобретения — повышение достоверности пробы и надежности, сокращение энергозатрат. Устройство содержит газовый тракт, запорный узел, рабочую камеру газоанализатора, побудитель расхода, газоотборную камеру и фильтр грубой очистки, соединенных между собой газопроводом, линию сжатого .газа, соединенную через клапан с выходом фильтра, снабжено герметичным затвором и отражателем, запорный узел выполнен в виде сообщающихся сосудов, разделенных отражателем, внутри которого расположен фильтрующий элемент, в нижней части каждого сосуда расположены герметичные затворы, при этом линия сжатого газа соединена с газовым трактом через клапан со стороны рабочей камеры газоаналиэатора, снабжено задатчиком режима работы, установленным между побудителем расхода и линией сжатого газа. 2 з.п,ф-лы, 2 ил.

\ через запорный узел 4 соединен с рабочей камерой 5 газоанализатора.

Запорный.узел 4 содержит два последовательно соединенных между собой сосуда

6 и 7. Сосуды 6 и 7 разделены отражателями

8 на две емкости 9, 10 и 11, 12 соответственно. Отражатели 8 и сосуды 6 и 7 охлаждаются проточной водой. В емкостях 10 и 11 расположены фильтрующие элементы 13, причем эти емкости, относящие к разным сосудам, непосредственно соединены друг с другом.

Сосуды 6 и 7 сужающейся частью соединены с трубками 14 и 15 герметичного затво3

1723493 ра (в качестве его использован гидрозатвор), к корпусу 16 которого. подведены линии подачи и слива воды, образующие столб воды 17. Газовый тракт устройства со стороны выхода рабочей камеры 5 соединен с 5 линией сжатого воздуха через клапан 18 и через последовательно соединенные воздушный эжектор 19 (побудитель расхода газа) и редуктор 20 давления, параллельно которому включен клапан 21, 10

Редуктор 20 и клапан 21 представляют собой задатчик режима работы побудителя расхода, Фильтр 2, запорный узел 4, рабочая камера 5 и эжектор 19 соединены между .обой 15 газопроводом 22, 23 и 24. Электромагнитные клапаны 3, 18 и 21 соединены с блоком

25 управления. Рабочая каера газоанализатора 5 соединена со схемой изменения (не показана). 20

Устройство работает в режимах очистки и отбора и подготовки пробы газа. В режиме отбора и подготовки пробы клапаны 3,18 и

21 закрыты и пылегазовый поток из технологического объекта благодаря эжектору 19 25 поступает через газоотборную камеру 1, филь яр 2, газопровод 22 в запорный узел 4 и далее через емкости 12,11,10 и 9, газопровод 23 в рабочую камеру 5, откуда через газопровод 24 и эжектор 19 удаляется в 30 атмосферу или обратно в технологический объект.

В режиме очистки по команде с блока

25 управления на 2 — 5 с открываются клапаны 3 и 18. Одна часть потока сжатого газа, 35 проходящего через клапан 3, поступает в фильтр 2 и камеру 1, вторая часть поступает по газопроводу 22 в сосуд 12, а из него — в трубку 15 гидрозатвора. При этом происходит-очистка фильтра от пыли, а газопровода 40

22 и газоотборной камеры — от грязи и конденсата, которые благодаря скоростному напору потока и отражателю 8 попадают в корпус 16 гидрозатвора и с проточной водой выводятся в канализацию. 45

Одна часть потока сжатого газа, проходящего через клапан 18, поступает в газопровод 24 и эжектор 19, а другая часть поступает в рабочую камеру 5, газопровод

23 и емкость 9, а из нее — в трубку 14 гидро- 50 затвора. При этом происходит очистка рабочей камеры 5, газопровода 23 от грязи и конденсата, которые благодаря скоростному напору потока и отражателю 8 через емкость 9 и трубку 14 попадают в корпус 16 55 гидрозатвора и с проточной водой выводятся в канализацию.

В тех случаях, когда рабочая камера газоанализатора термостатируется, наиболее целесообразно линию сжатого газа подключить через электромагнитный клапан к газовому тракту не со стороны выхода рабочей камеры, а со стороны ее входа. При этом эффективность очистки газопровода 23 возрастает за счет повышения скоростного напора сжатого газа на этом участке газового тракта. Это особенно важно, когда длина газоп ровода 23 может достигать нескольких десятков метров.

Применение данного устройства наиболее эффективно при отборе и подготовке проб агрессивных отходящих газов автогенных процессов (кислород-факельная планка, плавка в жидкой ванне и др.), которые содержат в своем составе пыль, влагу и сернистые соединения.

При анализе отходящих газов автогенных процессов наиболее целесообразно использование в устройстве гидравлического затвора, т.е, его конструкцию проще выполнить коррозионно-стойкой, например из фторопласта. Кроме того, удаление конденсата из гидравлического затвора идет постоянно и не создает опасность заполнения сосуда запорного узла, а при применении электромагнитного клапана эту особенность необходимо учиты вать.

Запорный узел может быть расположен. в любом месте на участке газового тракта между пробоотборником и рабочей камерой газоанализатора. Но если газоотборная камера и фильтр расположены по уровню ниже рабочей камеры, то запорный узел наиболее целесообразно располагать рядом с газоотборной камерой и ниже ее уровня; если наоборот, то запорный узел необходимо располагать рядом с рабочей камерой газоанализатора и тоже ниже ее уровня.

При анализе отходящих газов автогенных процессов внутреннюю поверхность участков газового тракта устройства (где температура газа ниже точки росы) необходимо выполнить из фторопласта с целью повышения эффективности очистки и увеличения срока службы.

Запорный узел выполнен в виде сосуда, к которому подключен герметичный затвор.

При этом побудитель расхода газа снабжен задатчиком режима его работы, соединенным с линией сжатого газа. Сосуд запорного узла разделен отражателем на две емкости, сообщающиеся между собой у входа в гидрозатвор, К газопроводу устройства последовательно с первым подключен второй сосуд с отражателем, соединенный с герметичным затвором, при этом в смежных емкостях обоих сосудов расположены фильтрующие элементы.

Введение в устройство клапана, соединяющего линию сжатого газа с газовым

1723493 трактом со стороны рабочей камеры газо- зом в режиме отбора проб без применения анализатора, а запорного узла в виде сосу- такого задатчика.может длиться несколько да, соединенного с герметичным затвором, минут в зависимости от длины. и диаметра позволяет быстро и эффективно чистить газопровода, а также величины расхода анавесь газовый трактустройства, атакже час- 5 лизируемого газа. тично.удалять влагу из газа за счет его ади- Для более качественного удаления пыабатического расширения. ли и конденсата из сосуда запорного узла и

При подаче сжатого газа через клапаны повышения его эффективности за счет искв газовыйтрактсо стороны рабочей камеры лючения столкновения между собой двух и в газоотборную камеру находящиеся там 10 встречных потоков сжатого газа в сосуде отложения грязи и конденста под действи- установлен отражатель. ем скоростного напора переносятся в сосуд Благодаря отражателю встречные потозапорного узла и через открытый на время ки сжатого газа, падающие на него под угочистки герметичный затвор удаляются в лом (<90 ), получают одинаковое канализацию. 15 направление в сторону герметичного затвоОсобенностью предложенной конст- ра, в результате чего появляется дополнирукции устройства является то, что она по- тельный эффект, улучшающий очистку зволяет обеспечить при очистке встречное запорного узла за счет согласованного слодвижение потоков сжатого газа в газовом жения скоростного напора двух потоков. тракте по направлению к запорному узлу. В 20 При анализе агрессивных газов, содерэтом случае грязь и конденсат не скаплива- жащих большое количество пыли, влаги и ются вузлахустройства, а полностьюудаля-. сернистых соединений, наиболее целесообются из него, что повышает его надежность. разно применение воздушного эжектора в

Герметичный затвор обеспечивает во время качестве побудителя расхода газа. отбора пробы газа на анализ герметичность 25 Кроме того, повышение производительгазового тракта по отношению к окружаю- ности э>кектора в предлагаемом устройстве щей среде (атмосфере) и является сборни- осуществляется путем существенного (в деком конденсата в интервале между сятки раз) повышения давления на его вхоочистками устройства, де. При этом в десятки раз увеличивается

В качестве герметичного затвора может 30 скоростной напор сжатого газа внутри эжекбыть использован гидравлический затвор тора, что способ твует эффективной очистили электромагнитный клапан, включаемый ке его внутренних поверхностей от во время очистки по команде с блока управ- отложений грязи и конденсата и floGbILUGHNB ления. надежности его работы.

Применениевэапорномузлесосуда вы- 35 При анализе влажных запыленных газывает адиабатическое расширение газа и зов большое внимание уделяется удалению выделение из него влаги, а охлаждение со- аэрозолей из пробы газа. Применение в засудаи отражателя, например, проточной во- парном узле двух сосудов с отражателями дой усиливает этот эффект, позволяет установить дополнительные

Для охлаждения сосуда и отражателя 40 фильтрующие элементы в смежных для этих могут быть использованы также гермоэлек- сосудов емкостях. трические холодильники. При этом исключается при очистке устДополнительная конденсация влаги в ройства загрязнение фильтрующих элеменсосуде снижает вероятность образования тов, так как сжатый газ, несущий грязь и гидравлических пробок в узлах устройства и 45 конденсат, не попадает в них. Фильтруюповышает его надежность. щие элементы в этом случае могут испольПосле проведения очистки газового зоваться для более тонкой очистки проб тракта он оказывается заполненным сжа- газа и улавливания аэрозолей. тым газом, который необходимо быстро.уда- Применение данного устройства позволить оттуда с целью уменьшения времени 50 ляет повысить надежность отбора проб газа искажения пробы. за счет автоматической очистки скоростным

Для этого в устройство введен задатчик напором сжатого газа узлов устройства и режима работы побудителя расхода, кото- удаления грязи и конденсата за его предрый обеспечивает увеличение расхода газа елы, в десятки раз, что во столько же раз снижает 55 При этом возрастает достоверность время искажения пробы (разбавление ее полученной информации о составе анализисжатым газом). руемого газа за счет поддержания быстроНапример, очистка устройства длится, действия устройства в заданных пределах и как правило, 5-10 с, а вытеснение сжатого существенного снижения частоты искажегаза из газового тракта анализируемым га- ния пробы во время очистки.

1723493

Формула изобретения

1. Устройство для отбора и подготовки проб газа, содержащее газовый тракт, состоящий иэ запорного узла, рабочей камеры газоанализатора, побудителя расхода, газоотборной камеры и фильтра грубой очистки, соединенных между собой газопроводом, и линию сжатого газа, соединенную через клапан с выходом фильтра, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения достоверности пробы и надежности, сокращения энергозатрат, оно снабжено герметичным затвором, присоединенным к запорному узлу, выполненному в виде сосуда, разделенного отражателем на две сообщающиеся емкости, при этом линия сжатого газа соединена с газовым каналом через клапан со стороны рабочей камеры газоанализатора, 5 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что последовательно к первому сосуду подключен второй сосуд с отражателем, соединенный с герметичным затвором, при этом в смежных для обоих сосудов ем10 костях расположены фильтрующие элементы.

3. Устройство по п.1, отл и ч а ю ще ес я тем, что оно снабжено задатчиком режима работы, установленным между побуди15 телем расхода и линией сжатого газа.

1723493

4 11

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 1061 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

: Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 161

Ю

14

Составитель А.Сондор

Техред М,Моргентал Корректор M.Ìàêcèìèøèíåö