Способ измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей

Способ измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей

Реферат

 

Изобретение относится к методам контроля технологических процессов с участием аэрозолей и может быть использовано для оперативного контроля эффективности газоочистных и пробоотборочных устройств. Цель изобретения состоит в повышении точности измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей за счет уменьшения погрешности, связанной с нестабильностью концентрации аэрозолей в газе. Отбирают пробы анализируемого газа лазерным анализатором размеров аэрозолей из каждой точки пробоотбора, производят измерение концентрации и фракционного состава аэрозолей в точках пробоотбора и определяют фракционные коэффициенты очистки по результатам измерений, причем отбор проб анализируемого газа проводят кратковременно и поочередно из каждой точки пробоотбора, а результаты измерений в каждой точке пробоотбора многократно суммируют. 1 ил.

Изобретение относится к методам контроля технологических процессов с участием аэрозолей и может быть использовано для оперативного контроля эффективности газоочистных и пробоотборных устройств. Известен способ измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей, основанный на измерении концентрации монодисперсных аэрозолей на входе и выходе газоочистного устройства. Измерение осуществляется с помощью лазерного анализатора размеров аэрозолей. Для получения полной характеристики эффективности устройства необходимо многократное построение анализов с широким набором монодисперсных частиц при стабилизации остальных параметров. Известен способ измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей, выбранный в качестве прототипа, основанный на отборе проб газа, содержащих полидисперсные аэрозоли, до и после исследуемого газоочистного устройства, измерении концентрации и фракционного состава аэрозолей в точках пробоотбора и определении фракционных коэффициентов очистки по отношению концентраций аэрозолей выбранных размерных интервалов. Способ реализуется с помощью устройства, включающего лазерный анализатор размеров аэрозолей и пробоотборные камеры, соединенные с точками пробоотбора. При проведении измерений один из пробоотборных каналов соединяют с пневматическим входом лазерного анализатора размеров аэрозолей и регистрируют концентрацию и фрикционный состав аэрозолей во всем размерном диапазоне лазерного анализатора. Затем вход анализатора соединяют с другой точкой пробоотбора и измерения повторяют. Время отбора проб в каждой точке определяется числом зарегистрированных аэрозолей, необходимым для обеспечения статистической достоверности результатов. Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает высокой точности измерений. Это связано с влиянием на точность измерений нестабильности полной и фракционных концентраций аэрозолей во времени. При больших длительностях отбора проб (это характерно для измерений фильтрующих свойств высокоэффективных фильтров) изменение концентрации аэрозолей в газе может быть значительным (50% и более), что вносит некорректируемую ошибку в результаты. Отчасти эта погрешность может быть уменьшена за счет использования при измерениях стабильных генераторов аэрозолей, однако достаточно высокую стабильность концентрации обеспечивают только определенные типы генератора монодисперсных аэрозолей. Для генераторов полидисперсных аэрозолей характерны колебания концентраций не менее 10% за 1 ч. Кроме того, эта методика уменьшения погрешности в ряде случаев не может быть использована, например при проведении измерений в условиях действующего производства. Целью изобретения является повышение точности измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей за счет уменьшения погрешности, связанной с нестабильностью концентрации аэрозолей в газе. Поставленная цель достигается путем кратковременного и поочередного отбора проб из каждой точки пробоотбора и суммирования результатов измерений. На чертеже показано устройство для осуществления данного способа. Устройство содержит лазерный анализатор 1 размеров аэрозолей, пневматический переключатель 2, блок 3 управления, пробоотборные каналы 4 и исследуемый фильтр 5. Способ осуществляется следующим образом. Предварительно определяют характерное время флуктуаций концентрации аэрозолей в газе. Для этого с помощью пневматического переключателя 2 коммутируют вход лазерного анализатора 1 размеров аэрозолей с одним из пробоотборных каналов 4 и проводят серию измерений концентрации аэрозолей в точке пробоотбора. Затем по заданной величине отклонения концентраций аэрозолей, найденной в одном измерении, от средней концентрации за серию измерений определяют характерное время флуктуаций концентрации аэрозолей в газе. В ряде случаев, например при известных характеристиках генераторов аэрозолей и режимах течения газа, можно оценивать это время расчетным путем. После определения характерного времени флуктуации концентрации аэрозолей в газе проводят измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей. Для этого коммутируют вход лазерного анализатора 1 поочередно с каждым из пробоотборных каналов 4 с помощью пневматического переключателя 2. Время измерения в каждой точке устанавливается меньшим времени флуктуаций концентрации аэрозолей в газе. Информация о фракционированных концентрациях аэрозолей накапливается и суммируется в блоке 3 управления. После переключения входа лазерного анализатора размеров аэрозолей с одной пробоотборной точки на другую должна быть обеспечена пауза между измерениями, необходимая для полного обмена анализируемого газа в пробоотборной линии 4 и пневматическом переключателе 2. Поочередные измерения в пробоотборных точках повторяются в течение заданного времени. Фракционные коэффициенты очистки газа определяются как отношение средних концентраций частиц, измеренных в двух точках пробоотбора, для каждого заданного интервала размеров аэрозолей. Поскольку время между измерениями в обеих пробоотборных точках задается меньше, чем характерное время флуктуаций концентрации аэрозолей в газе, все измерения проводятся в условиях, близких к режиму стабильной концентрации частиц в газе. За счет этого уменьшается погрешность определения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей. П р и м е р. Способ был реализован с помощью устройствах, включающего лазерный анализатор размеров аэрозолей, электромагнитный двухпозиционный пневматический переключатель и блок управления, выполненный на основе микроЭВМ ДВК-3 и набора вспомогательных блоков (АЦП, таймер, блоки питания и др.) в стандарте КАМАК. В качестве генератора аэрозолей использовали солевой генератор распылительного типа. Характерное время флуктуаций концентрации аэрозолей составляло величину 2-5 мин. Измеряли фракционные коэффициенты очистки газа от аэрозолей фильтроматериалом РЛ респиратора "ЛЕПЕСТОК-5". Для сравнения были приведены измерения известным способом, основанным на однородном определении фракционных концентраций аэрозолей на входе и выходе фильтра. Как показали результаты измерений, результаты, полученные данным способом, имеют погрешность 3-5% тогда как результаты, полученные известным способом, 7-15% Таким образом, использование изобретения позволяет повысить точность измерений фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей, что также обеспечивает возможность определения малых изменений фракционного состава аэрозолей, например, за счет осаждения в пробоотборных линиях.

Формула изобретения

Способ измерения фракционных коэффициентов очистки газа от аэрозолей, включающий подачу проб анализируемого газа к лазерному анализатору размеров аэрозолей из каждой точки пробоотбора, измерение концентрации и фракционного состава аэрозолей в точках пробоотбора и определение фракционных коэффициентов очистки по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, предварительно определяют характерное время флуктуаций концентрации аэрозолей в анализируемом газе, измерение концентрации и фракционного состава аэрозолей проводят многократно и поочередно в каждой точке пробоотбора, а результаты измерений в каждой точке пробоотбора суммируют.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002