Устройство для определения содержания конденсирующихся веществ в газе

Устройство для определения содержания конденсирующихся веществ в газе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1,Тен H.. .в, ° (- нвя, тл птека Ч Е,а ) Союз Советскнк

Социалистических

Республик

* г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130378 (21) 2593300/18-25 (51}М.

Г 01 N 5/00 //

01 N 25/66 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий

Опубликовано 1 5128 0. Бюллетень ¹ 4 6 (53) УДК 543. 272 (088,8) Дата опубликования описания 1 51 2В 0 (72) Авторы изобретения

Ю. E. Туровский, Ю, К. Тараненко, П. А. Антоненко и И. Ф. Кривий

Днепропетровский химико-технологический институт нм. Ф.Э.Дзержинского (71) Заявитель (54) устРОЙстВО для ОпРеделения сОдеРжАния

КОНДЕНСИРУ10ЩИХС Я ВЕЩЕСТВ В ГАВ Е

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при разработке и изготовлении приборов, предназначенных для определения состава газовы:: сред путем конденсации определяемого вещества и измерения его веса, например для определения содержания нафталина в коксовом газе.

Известно устройство, в основу рабо-IIO ты которого положено охлаждение испы-. туемого газа до насыщения и измерение температуры газа в момент выпадения конденсата, которая и определяет содержание влаги в нем. B качестве охладителя в таком устройстве используют полупроводниковую термобатарею.

Регистрация температуры точки росы осуществляется по ослаблению светового потока, отраженного от зеркала эО и воспринимаемого фотоприемником (1).

Недостатком известного устройства является то, что поверхность зеркала необходимо непрерывно обеэжиривать, а наличие в исследуемом газе пыли, g5 паров масел, тяжелых углеводородов и других примесей снижает надежность оптической системы прибора и требует автоматической очистки поверхности зеркала. Кроме того, при изменении а(1 давления газа необходимо производить пересчет по таблицам. В связи с этим нецелесообразно применять устройство для определения содержания нафталина в коксовом газе в производственных условиях.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения содержания конденсирующихся веществ в газе, например нафталина в коксовом газе,содержащее установленный в трубопроводе чувствительный элемент — полированный цилиндр, холодильник, нагреватель, блок управления тепловым режимом, блок измерения и регистрации. Температура точки росы определяется в момент появления тумана на поверхнрсти цилиндра, которая в э1ом случае не отражает падающий на нее луч. С помощью блока управления тепловым режимом температуру цилиндра поддерживают (путем его нагрева и охлаждения) возле температуры точки росы. Температура конденсации упругих паров нафталина при давлении 760 мм рт.ст. равна 36 С, поэтому известное устройство, в принципе, может быть применено для определения содержания нафталина в коксовом газе (2).

78 948

Однако известное устройство не обеспечивает в производственных условиях требуемой точности и диапазона измерений по следующим причинам: необходимость применения таблиц для пересчета вследствие колебаний давления газа; низкая надежность оптической системы регистрации вследствие наличия в исследуемом газе пыли, паров масел и других примесей, способных случайным образом влиять на интенсивность отраженного от цилиндра светового потока1 ограниченный диапазон змереняя, обусловленный большой тепловой. инерционностью чувствительного элемента, которая будет вносить дополнительные погрешности при йзмере-нии больших концентраций; необходимость автоматической очистки полированной поверхности цилиндра после каждого измерения.

Цель изобретения — повышЕние точности измерения и расширение диапазона в сторону больших концентраций нафталина в коксовом газе.

Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен в виде установленных вдоль оси трубопровода и расположенных параллельно друг другу конденсационных пластин, соединенных с весоиэмерительным устройством.

Изобретение может быть реализовано в различных вариантах.

В качестве примера выполнения может быть разобран вариант, в котором в трубопроводе выполнен подвижный участок, закрепленный на гибких эластичных сильфонах, внутри которых диаметрально размещены теплопровод-, ные стержни, на которых укреплены параллельно друг другу вдоль оси трубопровода конденсационные улавливающие пластины с расположенными на них лепестками, а передача перемещения подвижного участка трубопровода (соединение пластин с весоиэмерительным устройством) осуществляется с помощью двух раздельных штоков, укрепленных в диаметрально противоположных точках трубопровода.

Такое выполнение чувствительного элемента по сравнению с известным позволяет: уменьшить тепловую инерцию устройства за счет введения теплопроводных стержней непосредственно(в поток газа, что улучшает условия теплообмена чувствительного элемента с га- зом; увеличить точность измерения и расширить диапазон в сторону больших

)<онцентраций за счет установки подвижного легкого участка газопровода, в котором на теплопроводных стержнях укреплены улавливающие пластины с раэ витой посредством лепестков поверх " ностью, что позволяет увеличить степень извлечения паров нафталина из коксового газа; увеличить чувствитель» ность чувствительного элемента эа счет вывода перемещения газопровода с помощью двух раздельных штоков, что позволяет организовать дифференциаль. ную схему измерения, тем самым повысив помехоустойчивость и чувствитель5 ность устройства. Улавливающие пластины имеют площадь и угол наклона, возрастающие о движению газа, что позволяет увеличить степень извлечения нафталина иэ коксового газа за счет возрастающих по движению газа си» лы сопротивления и поверхности контакта и, таким образом, увеличить точность измерения и расширить диапазон в сторону больших концентраций.

На чертеже изображено устройство для определения весового содержания нафталина в коксовом газе.

Устройство содержит корпус 1, к которому прикреплены фланцы 2, подвижный участок трубопровода, в данном случае газопровода 3, в котором установлены диаметрально и параллельно друг другу теплопроводные стержни

4 с укрепленными на них улавливающими конденсационными пластинами 5, на которых расположены лепестки б, площадь и угол наклона которых возрастают по движению газа. В диаметрально противоположных точках газопровода установлены штоки 7 и 8, концы которых могут крепиться лйбо к подвижным центрам сильфонов 9 (вариант А, показан один сильфон), либо к плунжерам индуктивных преобразователей 10 (вариант Б, показан один преобразователь).

B первом случае измерение перемещения производят с помощью сопел 11 (показано одно сопло). Для нагрева подвижного участка газопровода предусмотрен нагреватель 12, а для охлаждения — холодильник 13, располо40 женные таким образом, чтобы подвижный участок газопровода не соприкасался с ними. Индуктивный или пнермопреобраэователь является весоизмерительным устройством.

4 Определение весового содержания нафталина в коксовом газе с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

По команде от блока 14 управления

50 тепловым режимом хладагент поступает в холодильник 13, охлаждая подвижный участок газопровода 3 ниже температуры конденсации паров нафталина. При этом тепло от коксового газа отнимаgg ется с помощью охлажденных пластин

5 с лепестками б и теплопроводных стержней 4, в результате чего на них оседает сконденсировавшийся нафталин.

Ва счет возрастания угла наклона и площади лепестков б вес нафталина распределяется равномерно, перемещая подвижный участок газопровода 3 .вместе со штоками 7 и 8, которые либо увеличивают индуктивность одного преобразователя 10 и уменьшают индуктив787948 позволяет снизить ность другого преобразоват еля либо, зо ре погрешностей, обусловленсжимая один сильфон 9 и астягивая

P танляющие п ершенством оптической системеньшают и ные несонерше ( другой, соответственно уме мопитания ьы измерения, л влиянием примесей в унеличивают давление пневмоп и неравномерностью осажазователи (сопла) коксовом газе и не н соплах 11. Преобраз точность производимых изме- включают дифференц у иальн ю схему. По

5 дения на точ оме того, предлагаемое уст истечении установленного Р .У п омеж тка рений. роме т о блоком 15 иэмере- ройстно позволя ет прбизводить измеревремени, задаваемого лок ос сия при ольш бо ьших концентрациях нафталиния и регистрации показаний, у ние показаний, при на в коксовом газе. ществляется считывание показ

У и тво построено на стандартэтом в течение всего измер ительного

Устро ство втоматики, просто в иэг за поддер- ных элементах а цикла расход исследуемого д не требует больших матеодноэначно готовлении и не живают пос постоянным, что ние нафта- риальных затрат. определяет весовое содержание на талина в исследуемом газе. Удаление

Формула изобретения ного элемента производят с помощью нагревателя 12, при этом чувстнителья определения содерный элемент донодят.до нача льного не- устройство для и ихся веществ в газе нафталина с поверх- жания конденсирующих са путем испарения на тал нафталина н коксовом газе, ности стержней 4, уланлива щ ю их пластин например, на

2О . овленный в трубопроо ч встни- содержащее устан

5 и лепестков 6, после чего у по готовлен воде чувствительны и элемент, холотельный элемент полностью под о дильник, нагревате тель блок управления к новому циклу.

-либо тепловым режимом, блок измерения и

В том случае, если по каким-либо т л и ч а ю щ е е льзя выпол- регистрации, о т л и причинам н трубопроводе нель с целью повышения точнесоизме- с я тем, что, с нить участок поднижным, то т быть ны25 н ости иэмере ни и чувствительный элерительное устройство может конден- мент выполнен в виде установленных полнено другим. Так, например, бопровода и расположенсационные пластины можно р изоли овать вдоль оси тру о плас- ных параллель но друг другу конденсаи закрепить на пружинах, а между тин соединенных с весоугие пластины, ционных пласти тинами установить другие на т бопро- ерительным устройством. неподвижно закрепленные ру измерите з ется две И ки информации, сточни воде. Таким образом, образу нимание при экспертизе к онденсаторные секции плоскоп р а аллель- принятые во вн са ении наф- 1. Кулаков H.B. Технология измере.ного конденсатора. При осажд п ибо ы химических производств.

1974 я оп скается. Ем- ния и при оры х

° ° с. кость конденсатора из-эа осаждения

432 нафталина и из-за перемещения .ения пластин с. 430

A.М. ЭлектРические изчто и харак- 2. Туригин подвижной секции меняется,ч р оответ- мерения неэлектр ических величин. М., гезирует изменения веса и, соотве—

1968 с . 666 (прототип) . а газе. стэенно содержание нафталина в Энергия

У

ВНИИПИ Заказ 8340/49 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП"Патент,r.ужгоро,ул.Проектная,