Газоанализатор для определения примесей в балллонах со сжатым газом

Газоанализатор для определения примесей в балллонах со сжатым газом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<1 1 682 808

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Советских

Соцкалнстнчвскнх

Рволублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.76 (21) 2336351/18-25 с присоединением заявки Ае (23) Приоритет (51) М. Кл.

6 01N 27/18//

//G 01N 1/22

Государственный камнтет (53) УДК 543.272.1..08 (088.8) Опуб;.;.кова..о 30.08,79. Бюллетень Ме 32

Дата опубликования описания 30.08.79 ло ленам нзобрагеннй н атнрытнй (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. П, Закатов, Л. А. Массальская и А. В. Машбиц

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (54) ГАЗОАНАЛИЗАТОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРИМЕСЕЙ В БАЛЛОНАХ СО СЖАТЫМ ГАЗОМ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение для анализа газовых смесей в химической, газовой и других отраслях промышленности.

Известен газоанализатор для определения состава газовых смесей, который содержит детектор, например термокондуктометр, с двумя камерами, в которых размещены чувствительные элементы, включенные в мостовую измерительную схему. В одну камеру детектора подается анализируемый газ, а в другую камсру — газ, не содержащий определяемых примесей. При изменении состава анализируемого газа происходит пропорциональное изменение величины выходного сигнала детектора газоанализатора, Этот газоанализатор может быть снабжен узлом защиты для предотвращения проникновения атмосферного воздуха в отдельные элементы газового тракта анализатора (например, в узел ввода пробы) (1).

Наиболее близким к изобретению является газоанализатор для определения примесей в баллонах со сжатым газом, содержащий стабилизатор давления анализируемого газа, выход которого непосредственно и через накопительный сосуд связан с входными каналами трехходового крана, детектор теплопроводности с дросселями на входах камер, одна из которых соединена с выходом трехходового крана, и узел защиты со стабилизированным по давлению ис5 точником вспомогательного газа. Таким газоанализатором может быть газоанализатор, содержащий стабилизатор давления, канал «Питание» которого соединен с линией подачи анализируемого газа, а выход

10 непосредственно и через поглотительный сосуд связан с входными каналами трехходового крана, выходной канал которого через дроссель подключен к одной камере детектора, на входе второй камеры которо1;> го установлен дроссель, связанный с поглотительным сосудом (2).

В одном положении трехходового крана производится балансировка мостовой изме20 рительной схемы газоанализатора. При этом анализируемый газ с выхода стабилизатора давления подается в сосуд, где происходит поглощение примесей, а из него разветвляется на два потока, поступающие

2э в камеры детектора. В другом положении трехходового крана осуществляется анализ. При этом анализируемый газ с выхода стабилизатора давления поступает в одну камеру детектора через поглотительный со30 суд, а в другую — минуя его.

682808

При непрерывной работе на технологиче. ском потоке известный газоанализатор име. ет удовлетворительную точность, достаточно надежен в работе и обеспечивает непре= рывную выдачу показаний с малым запаздыванием. При периодической работе, когда к одному анализатору через произволь. ные интервалы времени подключают разные объекты, например баллоны со сжатым газом, продолжительность анализов резко возрастает, а точность и надежность значительно ухудшаются.

Цель изобретения — повышение точности и надежности газоанализатора и сокрашение продолжительности анализов при периодической работе.

Указанная цель достигается тем, что в известном газоанализаторе, содержащем стабилизатор давления анализируемого газа, выход которого непосредственно и через накопительный сосуд связан с входными каналами трехходового крана, детектор теплопроводности с дросселями на входах камер, одна из которых соединена с выходом трехходового крана, и узел защиты со стабилизированным по давлению источником вспомогательного газа, узел защиты снабжен одномембранным элементом, глухая камера и сопла которого соединены с выходом стабилизатора давления анализир емого газа и с дросселем на входе второй камеры детектора, а проточная камера подключена к выходу стабилизированного по давлению источника вспомогательного газа.

На чертеже изображена схема газоанализатора для определения примесей в баллонах со сжатым газом.

Газ о анализатор содержит детектор 1 теплопроводности с двумя камерами 2 и 3, в которых размещены чувствительные элементы 4. Камера 2 через дроссель 5 соединена с выходом стабилизатора 6 давления анализируемого газа, подключенного через клапан 7 к линии подачи анализируемого газа. Камера 3 через дроссель 8 подключена к выходному каналу трехходового крана 9, один входной канал которого непосредственно соединен с выходом стабилизатора 6 давления, а другой входной канал соединен с ним через накопительный сосуд

10, заполненный сорбентом и погруженный в ванну 11 с хладагентом.

Узел защиты включает стабилизированный по давлению источник вспомогательного газа, состоящий из баллона 12 со вспомогательным газом и регулятора 13 давления, выход которого через дроссель 14 соединен с линией сброса и непосредственно подключен к проточной камере 15 одномембранного элемента 16. Глухая камера

17 и сопло 18 элемента 16 связаны с выходом стабилизатора 6 давления и с дросселем 5.

Газоанализатор работает следующим образом.

40 .15

5)

4

Предварительно устанавливают на выходе регулятора 13 давление P„на величину

b,=0,01 — 0,05 кгс/см меньшее, чем давление Р1 на выходе стабилизатора 6.

В исходном состоянии клапан 7 закрыт, а трехходовый кран 9 находится в положении, показанном на чертеже. Канал «Питание» стабилизатора 6 давления отключен от источника анализируемого газа. Камера

3 детектора 1 отсоединена от накопительного сосуда 10 и сообщается со стабилизатором 6 давления. Выход регулятора 13 давления через проточную камеру 15 и открытое сопло 18 одномембранного элемента 16 соединен с выходом стабилизатора 6 давления, благодаря чему через камеры 2 и Здетсктора 1 протекает вспомогательный газ с расходом, близким по величине к его номинальному значению при анализах.

После подключения баллона с анализируемым газом открывают клапан 7 и анализируемый газ из баллона поступает в стабилизатор 6 давления. На выходе стабилизатора давления и в глухой камере 17 одномембранного элемента 16, непосредственно с ним соединенной, устанавливается давление Рь Под действием перепада давления А=Р— Р мембрана одномембранного элемента 16 закрывает сопла 18, прерывая поток вспомогательного газа. B камеры 2 и 3 детектора 1 поступает анализируемый газ с выхода стабилизатора 6 давления. На выходе регулятора 13 и в проточной камере 15 одномембранного элемента 16 при этом поддерживается давление

Р>., поскольку расход утечки регулятора 13 через дроссель 14 сбрасывается в атмосферу.

После промывки анализируемым газом газовых линий, соединяющих стабилизатор

6 давления с детектором 1, производят балансировку нуля измерительной мостовой схемы, в которую включены чувствительные элементы 4 детектора 1 (мостовая схема и узел балансировки на чертеже не показаны), и переключают трехходовый кран 9.

В камеру 3 детектора 1 поступает анализируемый газ, предварительно протекающий через сосуд 10, в котором происходит сорбция примесей, а в камеру 2 — газ непосредственно с выхода стабилизатора 6 давления, т. е. анализируемый газ с примесями.

На выходе мостовой схемы детектора 1 формируется сигнал, пропорциональный суммарному содержанию примесей в анализируемом газе.

По окончании анализа переводят трехходовый кран,9 в исходное положение и закрывают клапан 7, прекращая подачу анализируемого газа в газоанализатор. При уменьшении давления Р, до величины Р автоматически открывается сопло 18 элемента 16 и в камеры 2 и 3 детектора 1 подается вспомогательный газ, 682808

Формула изобретения

7L 7Ф

/ т

77

Составитель В. Екаев

Техред А. Камышникова

Редактор И. Грузова

Корректор 3. Тарасова

Заказ 2020/10 Изд. № 534 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

При подключении очередного баллона со сжатым газом цикл работы газоанализатора повторяется.

Установка в газоанализаторе узла зашиты предложенной конструкции позволяет путем автоматической подачи вспомогательного газа после прекращения очередного анализа предотвратить проникновение атмосферного воздуха в газовые линии прибора и обеспечить непрерывную работу детектора с номинальным расходом газа через его камеры. Газоанализатор, в отличие от известных, при использовании его на периодической работе, когда к одному прибору через произвольные интервалы времени подключают различные объекты, имеет более высокие технические характеристики — повышенную точность и надежность и меньшее время анализа.

Эффективно применение данного газоанализатора при определении суммарного содержания примесей в баллонах со сжатым газом в производстве чистых газов, поскольку примеси в анализируемом газе включают те же газы (водород, азот, кислород и пр.), которые входят и в состав атмосферного воздуха. В этом случае недопустима длительная продувка газовых линий прибора анализируемым газом ввиду ограниченного количества газа в каждом баллоне, а при наличии воздуха в газовых линиях прибора резко снижается точность анализов и происходит быстрое насыщение сорбента поглотитель1 ого сосуда. При определении содержания примесей "= баллонах со сжатым газом использование предложенного газоанализатора позволяет получить высокую точность анализов, надежную работу прибора и увеличить производительность прибора за счет сокращения времени, 5 затрачиваемого на анализ одного баллона.

Газоанализатор для определения приме10 сей в баллонах со сжатым газом, содержащий стабилизатор давления анализируемого газа, выход которого непосредственно и через накопительный сосуд связан с входными каналами трехходового крана, детек15 тор теплопроводности с дросселями навходах камер, одна из которых соединена с выходом трехходового крана, и узел защиты со стабилизированным по давлению источником вспомогательного газа, о т л и20 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности определения примесей, узел защиты снабжен одномембранным элементом, глухая камера и сопло которого соединены с выходом стабилизатора > давления анализируемого газа и с дросселем на входе второй камеры детектора, а проточная камера подключена к выходу стабилизированного по давлению источника вспомогательного газа.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3408869, кл. 73 — 421, опубл. 1970.

2. Гхоржевский В. П. Автоматический гб анализ химического состава газов. М., 1969, с. 55.