Устройство для анализа газов

Устройство для анализа газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

р 6ОО4И

6овз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное и авт. свил-ву

, 51 ) Л1. Кл.— 6 01 N 1, 22 (22) Заявлс|о 02.04.76 (21) 2341823, 25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Вюллстснь ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 11.04.78 уосуларственный комитет

Совета Министров СССР ло делам кзобретеннй и открытий (53) УД1 543.544 (08S.S ) (72) Авторы изобрстсния

А. И. Пугин и С. Л. Успенский

Институт металлургии им. А, А. Байкова

171) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ГАЗОВ

Изобретение относится к устройствам для анализа газовых смесей в технологически.; процессах, особенно для анализа состава контролируемой атмосферы внутри замкнутых камер, например, в металлургических печах.

Известно устройство для анализа газов, содержащее анализатор и пробоотборно-дозирующую приставку (1).

Недостатками данного устройства являются малая производительность анализа и ручной отбор и дозирование проб газа.

Наиболее близко к изобретению устройство для анализа газов, содержащее хроматограф, пробоотборник, блок управления и регистратор (2).

Недостатками этого устройства являются невозможность повторного анализа проб газа, отсутствие автоматизации при отборс проб и малая производительность работы.

С целью автоматизации отбора газовых проб в ходе технологического процесса в предлагаемом устройстве пробоотборник выполнен в виде диска с подводящими и отводящими коллекторными канавками и связанной с ними системой распределительных каналов с клапанами, каждая пара которых соединена с двухкамерными сосудами для отбора и «ранения газовых проб, а также релейно-механическим блоком управления пробоотборника.

Предлагаемое устройство позволяет: осуществить автоматический дискретный отбор проб газовых смесей в специальные двухкамерные сосуды по за zaiII;oi вре»e»iioII i:ðî5 грамме с пределами регулирования врсмс .и отбора пробы в каждый сосуд от 30 с до

10 мин; хранить отобранные пробы в « ;cii»c длительного времени; автоматпчсскп поочередно вводить отобранные в сосуды прооы в

10 разделительные колонки хроматографии; проводить выборочный отбор проб в любой из сосудов или повторный (плп контрольный) анализ проб из любого сосуда.

На фиг. 1 представлена блок-схема прсдла15 гаемого устройства для анализ;i i;iзов; II;i фпг.

2 — пробоотборнпк, общий BII;I,.

Устройство содсржит: хромагограф 1; блок

2 управления хроматографом; рсгистратор 3

20 (электронный потснциомстр ЭПП вЂ” 09 — -ЗМ); пробоотборнпк 4; блок 5 управления пробоотборником; объект 6 с исследуемым газом, например плазменпо-дуговая печь (ПД11) .

Входной газовый канал пробоотборнпка 4 «II»25 зан трубопроводом с объсктсм 6 исслсдусмого газа, и выходной — с . роматографом 1. Блок

5 управлсIIII5I пробоотборнпком связан элсктрическп с хроматографом 1, рсгпстратором

3 и пробоотборнпком 4.!

)0041 !

Пробоотборник 4 (фиг. 2) состоит пз диска

7, выполненного нз органического стекла в виде шайбы, и двенадцати двухкамерных сосудов 8. На торцовой стороне диска 7 проточсны две пары концентричных одна относительно другой коллекторных канавок 9 и 10 прямоугольного сечения. В промежутках между канавками каждой пары расположены, Ilo внешней и внутренней окружностям, равномерно по двенадцать цилиндрических распределительных каналов 11 и 12, объединенных попарно каналом 13. Для герметизации системы коллекторных канавок 9 и 10 и каналов 11 и 12, а также для разделения коллекторных канавок между собой по краям канавок и в середине между парами канаьок сделаны пазы, в которые уложены три резиновые кольцевые прокладки 14, перекрытые сверху прокладкой 15, выполненной в виде шайбы из тонкой вакуумной резины. Все перечисленные детали зажаты между двумя металлическими дисками 16 и 17, стянутыми между собой вспомогательными деталями и болтами (па чертеже не показано) .

В теле диска 7 выполнены также еще два канала 18 и 19, соединяющиеся с каждой парой коллскторных канавок 9, 10.

Поверх прокладки 15 над отверстием ка>кдого распределительного канала 11 и 12 в диске 16 имеются отверстия, в которых размещены клапаны 20. Каждый клапан 20 прижимает прокладку 15 к отверстиям каналов

11 и 12, образующих седло клапана, и тем самым перекрывает его. Клапаны 20 прижимаются кронштейнами 21, толкателями 22, размещенными в отверстиях дисков 16 и 17 по двум окружностям — внутренней и внешней, и цилиндрическими пружинами 23. С лицевой стороны толкатели 22 снабжены головками 24, которые одновременно закрепляют кронштейны 21 на толкателе.

Со стороны металлического диска 17 расположены на одной оси механизмы 25 и 26 привода с роликовыми толкателями 27 и 28, причем ролики толкателей расположены строго по радиусам, на которых расположены толкатслп 22.

Сосуды 8 для отбора и депонирования газовых проб выполнены сообщающимися и двухкамерными, нижняя камера 29 соединена с верхней камерой 30 опущенной вниз трубкой

31, которая не доходит до дна камеры 29 на

2 — 3 мм. Кроме того, нижняя камера 29 имеет вывод в виде трубки 32, проходящей через камеру 30 и заканчивающуюся ниппелем с накидной гайкой. Камера 30 также имеет сверху ниппельпый вывод. Эти выводы служат для соединения камер трубопроводами 33 с каналами 13 диска 7 и трубопроводами 34 с распределительной воздушной коробкой 35, которая в свою очередь сосдинена трубопроводом

36 с диафрагменным насосом 37.

Объект 6 с исследуемым газом трубопроводом 38 соединен с натекателем (регулятор расхода) 39 противопылевым фильтром 40 и

1О

2?5 зо

65 диафрагмснным насосом 41. Последний трубопроводом 42 соснинеll с каналом 43 и кап; лом 18 — — с коллекгорпий канавкой 10. Коллекторная канавка 9 каналом 19 и трубопроводом 44 соединена с фильтром 45 осушк

1 азн, трех ходовым крапом 46?, сл> жащим для сброса газа из камеры 29 сосуда 8, запорным клапаном 47 и кран-дозой 48, находящимся в хроматографе.

Для исключения необходимости вакуумирования камер 29 сосудов 8, последние па 95—

98% своего объема започнсны ?епдкост>по, пс поглощающей газы, например, насыщенным раствором поваренной соли в воде (па чертеже жидкость показана в камере 30, когда камера 29 заполнена газовой пробой) .

Прп использовании устройлва сначала удаляют пз камер 29 сосудов 8 оставшийся газ, для чего приподнима ют толкатслп 22 за головки 24 (внешнпй ряд толкателсй) ll поворачивают пх влево илп вправо па буртпк (на чертеже не показан), зафиксировав в приподнятом поло>кении. Прп этом клапаны 20 освобождаются и за счет деформации прокладки

15 приподнимаются, открывая каналы 11. Затем открывают трехходовой кран 46 на выброс газа в атмосферу, и газ, находящийся в камерах 29, под давлением жидкости, имеющейся в камере 30, выходит по трубке 32, трубопроводу 33, каналам 13 и 11 в коллскторные канавки 9 и далее по каналу 19, трубопроводу 44, через фильтр 45 и кран 46 в атмосферу.

После удаления газа камеры 29 заполняются жидкостью, перетекаюшей из верхних камер 30. Устройство готово к работе. Затем открывают клапан того сосуда, который будет заполняться при отборе первым, а на реле устанавливают длительность отбора пробы, например, 5 мин.

Перед началом отбора газа включают реле, атекателем 39 регулируют скорость подачи газа так, чтобы заполнение камеры 29 продолжалось 25 — 30 с. В случае избыточного давления в объекте 6 исследования (ПДП) газ идет самотеком, если же давление равно атмосферному, то включают насос 41. Газ из обьекта

6 по пробопроводу 38, через натекатель 39, фильтр 40, насос 41, по "ðóáîïðîâîäó 42, каналам 43 и 18 попадает в коллекторую канавку 10 и оттуда при открытом клапане по каналам 12 и 13, трубопроводу 33 и трубке 32— в нижнюю камеру 29 сосуда 8. Имеющаяся там жидкость по трубке 31 вытесняется в верхнюю камеру 30 сосуда 8.

Длительность полного заполнения камеры

29 составляет 25 — 30 с при времени отбора

5 мин, остальное время — свыше 25 — 30 с— поступающий газ проходит по трубке 31 и, барботируя через жидкость, удаляется по трубопроводу 34 и распределительную коробку 35 в атмосферу. При этом в камере 29 происходит не менее чем пяти — шестикратный обмен газа, что позволяет удалить из системы оставшийся газ от предыдущего опыта и

6) 00411

5 (< V2 пако(1 и ь в к(i.

1 С. ИОГIO! !«(КИМ СЛО!)ИЯМ Дан!101 О OIIBi1 i.

1lo илсчсиин установленного Bpcilciifi ()Tборя (5) мии1 прн помощи управляющего блока к I<»!<»i 20 закрывает з

ii 01 к Р !<1 в(<с1 « 1<< ЮIЦий 1 7H !!PI»IHTIIH 0 1«P« !IIO1 I lIOj)ill i II I 222. Д 7 ИТСЛЫ(ОСТ!з IICPCI< ., 110

Для 2ll2л, !

I jpc;fJlfI. (Ic%f0c устройство позволя T упорядочить отбор и анализ газовы.: смесей Ilp!I г!лаз(!Снио-дуговом переплаве металлов и сплавов в контролируемой газовой атмосфере, полностью исключает ручной труд fiO отбору проб и и.(введению в хроматограф.

Наличие герметнзированной замкнутой газовой системы с многократной степенью обмсИ!! I II )OBBIX fij)OО В ОГ:i«<1!>ИЫ. . (<«Э.I(<М(ll 1",i. ;

11 O. 1 1 О С Г Ь 10 i! (. ., i 10 и 2 (< З < i 1 Р Я 3 ! (. ! l С О О О P 2 111 Lil . ; („I Я ана.I!122 «

Формула изобрстсиия

i)

Устройство для анализа газо», «одер)кащее роматограф, пробоотбориик, блок уиравлсilllH и регистрат017< отл и ч а ю щс «я тем, ITo, с целью автоматизации отбора г()зовы(1() li;)0() и ."Од«T«:(110701 IIH««I(010 llpoll«(. cil, IlpoOOO бориик Bbllioли(.и в BII,7« ди«1 и с подводяIцими и Отв0,1ящи

15 которы.; соединена с дву:(камере!1!ми сосудами для отбора и (раи«1;и)1 газоны.(проб, а также ) «7«i!)ю-)! «)7)и и чески м блоком управ.7«иия иробоотбориика.

1lсто ишки информации, О принятыс Во внимание при экспертизе

1, Лвдс«в(! Л, Л. и др. 1:,он гроль топлива на эл«IiTj)0«T2iiöè).(..Ч., «Эисргия». 1973. с. 299.

2.; (втор«кос сиlf:fcò«7ü«TB0 СССР № 346661, кл. С) 01Х 1, 20, 1970.

6004)1

1 !

| !

1 ! !

Фиг. 2

Подписное

Заказ 35425 Изд. № 328 Тираж 1122

НПО Государствснного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстсннй и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Винокурова

Редактор 3. Старикова Тсхрсд Н. Рыбкина Корректоры; Л. Котова и Е. Хмелева