Устройство для контроля химического недожога топлива

 

Изобретение относится к области газового анализа. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет обеспечения равенства чувствительностей датчиков по водороду . Устройство контроля химического недожога топлива соде1}жит два однокамерных термокаталитических датчика . На входе в камеру первого датчика установлена проницаемая для водорода мембрана, a на Входе в камеру второго датчика - мембрана, проницаемая для водорода и окиси углерода, толщина которой превшает толщину мембраны первого датчика. Толщины мембран выбирают из соотношения hj-h, S,q,, /Sj , где h и Н, - толщины , соответственно первой и второй мембран, S,, и 8,. - суммарчт , 9ft Hfne эффективные-сечения пор, соответственно первой и йторой мембраны. ) кл. (Л 4 4J СО оь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУ БЛИН

964 С О 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДИТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЭ+Изй НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTI44 (21) 3871797/24-25 (22) 06.02.85 ,(46) .30.07.86. Бюл. 1 28 (71) Институт технической тепло4изики АН УССР (72) А.Н. Щербань, Н.И. Фурман, В.Н. Тарасевич и В.В. Бабушкин (53) 543 ° 274 (088.8) (56) Верховский Н.И. Сжигание вы;сокосернистого мазута на электростанциях. M.: Энергия, 1970, с. 262.

Авторское свидетелъетво СССР

В 1093877, кл. С 01 N 25/32, 1974.. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ КОНТРОЛЯ ХИИИ"

ЧВСКОГО НВДОЖОГА ТОНЛИВА (57.) Изобретение относится к области газового анализа. Целъю изобретения является повышение достоверности кон„SU„„1247736 A 1 троля за счет. обеспечения равенства чувствителъностей датчиков по водороду. Устройство контроля химического недоиога топлива содерзнт два однокамерных термокаталитических датчика. На входе в камеру первого датчика установлена проницаемая для водорода мембрана, а на входе в камеру второго датчика - мембрана, проницаемая для водорода и окиси углерода, толщина которой преввиает толщину мембраны первого датчика. Толщины мембран выбирают из соотношения

h» h, Зэ,,, /Бэ, ° где h, и Ь - тол щины, соответственно первой и второй мембран, S u S - суммарУФ 1 У Р и нее эффективные сечения нор, соот- ветственно первой и второй мембраны. иле

1247736

= 1, S

Изобретение относится к средствам газового анализа, применительно к целевой задаче автоматического контроля качества сжигания газомазутного топлива в энергетических парогенераторах, и может быть использовано в прикладном газовом анализе для избирательного контроля компонентов полигазовой смеси горючих.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет обеспечения равенства чувствительностей по водороду датчиков.

На чертеже показано устройство контроля химического недожога топлива.

Устройство содержит однокамерный термокаталитический датчик 1 водорода и однокамерный термокаталитический датчик 2 водорода и окиси углерода. Их измерительные однокамерные мосты включены встречно.. В смежных плечах моста датчика 1 установлены активный 3 и компенсационный 4 термокаталитические преобразователи. Иден тичные преобразователи S и 6 установлены в плечах моста датчика 2.

На входе в камеру датчика 1 установлена цеолитовая ламяпреградительная мембрана 7, проницаемая только для водорода, а на входе в камеру датчика 2 цеолитовая пламяпреградительная мембрана 8, проницаемая как для водорода, так и для окиси углерода. Мембраны установлены в пробаотборном канале 9 дымовых газов. В верхней части датчиков установлены пламяпреградительные сетки 10. Устройство содержит милливольтметры для измерения водорода 11, суммы водорода и .окиси углерода 12 и окиси углерода 13. Для установки равенства чувствительностей датчиков по поверочной смеси датчик 1 содержит переменное сопротивление 14.

Толщина мембраны 8 превышает тол- . щину мембраны 7. Соотношение толщи ны Ь „ мембраны 7 и толщины Ь, мембраны 8 определяется из соотношения где S, и Я, — сумМарные эффективные сеченйя пор.мембраны 7 и мембраны 8 соответственно.

После установки равенства чувствительностей датчиков по поверочной смеси устройство считается подготовS

35 ф5 ленным к работе. Два идентичных встречно включенных однокамерных термокаталитических датчиков с выполняющими роль пламяпреградителей. входными разделительными мембранами на основе синтетических цеолитов с отличающимися по критическому диаметру своих входных пор и меньшими их по размеру входных окон в поры при равных коэффициентах их массопереноса по газопроницаемости обеспечивают одинаковые по расходу избирательные потоки из подготовленной пробы дымовых газов в один из них водорода, в другой окиси углерода (совместно с водородам).

Синтетические цеолиты (молекулярные сита) таких известных модификаций как КА, ИаА, СаА, NaX, СаХ, NaY, представляющих особую группу минералов с соизмеримыми с газовыми молекулами размерами сквозных пор (3-9А), обладают ярко выраженной способностью избирательно абсорбировать соответствующие указанным размерам молекулы газов, практически не адсорбируя более крупные, находящиеся в той же смеси. При этом возможность оптимального разделения газов достигают известными технологическими приемами усиления указанной способности цеолитов, главным образом путем добавления модифицированных присадок к их исходному стандартному сырью-однородному раствору различного по соотношению снликата и алюмината натрия со щелочью (Na, Si0

NaAFO H ЫаОН

Особым преимуществом молекулярных сит в устройстве измерения продуктов химнедожога является их способность абсорбировать, причем при высокой термической стабильности (до 7ОО С)., большие количества веществ при их малых концентрациях, наблюдаемых по

Я, и СО в отходящих дымах котлоагрегатов, особенно газов с полярными молекулями, к которым .относятся и водород и окись углерода.

Зная размер молекул, которые для данного газа строго одинаковы как по критическому диаметру, так и по длине (для Н, и С0 соответственно

2,4 и 3, 1А; 2,8 и 4,1А), подбирают необходимые цеолиты для выделения только данного компонента смеси.

Элементы 3,4,5 и 6 омываются естественно конвективньм потоком изби247736 4 величине ь р.Обеспечение отмеченного условия равенства дебитов водорода в датчиках 1 и 2, как было показано, достигают установкой в последнем

5 мембраны с соответствующими СО размерами пор и толщиной. h большей h

t мембраны датчика 1.

Устройство для контроля химического недожога топлива, содержащее . два однокамерных термокаталитических датчика, у которых измерительные

15 одинарные мосты включены встречно н в их смежных плечах установлены идентичные активный и компенсационный термокаталитические преобразователи, на входе в камеру первого дат-, .

Ю чика установлена цеолитовая пламяпреграждающая .проницаемая для водоро" да мембрана,на входе s камеру второго датчика — цеолитовая и пламяпреградительная проницаемая для водорода и окиси углерода мембрана, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет обеспечения равенства чувствительностей датчиков по водороду, зб толщина мембраны. второго датчика.превышает толщину мембраны первого, и толщины мембран выбирают из соотношения 2 7

2 Я

I где Ь, и h - толщины соответственно первой и второй мембран!, S и S, — суммарные эффектив40 Р 2 ные сечения йор соответственно первой и второй мембран.

3 1 рательно отбираемых из пробоотборного канала 9 дымовых газов через цеолитовые мембраны 7 и 8 соответственно в датчик f водородом, в датчик 2— окисью углерода (совместно с водородом) и в каждом из них окислителем. (воздухом), диффузионно поступающим через верхние металлические пламяпреградительные сетки 10, одновременно представляющие пути для стока 0 избыточных реагентов и продуктов их каталитического преобразования.

Равенство дебитов поступления водорода в реакционные полости датчиков (1 и 2) устройства или условие равенства чувствительностей их по водороду обосновывается целью обеспечения достоверности определяемых устройством результатов покомпонентного и суммарного содержания продуктов химнедожога (Н, СО, Н +СО),что при отличающихся по размерам пор цеолитовых мембран 7 и 8, соответственно избирательно сорбирующих водород и окись углерода (совместно с водородом), достигается лишь при равенстве энергий их массопереноса . по газопроницаемости.

Синтетические цеолиты (как и природные) обладают лишь абсорбционной способностью и, следовательно, непрерывный массоперенос адсорбируемых молекул через изготовленные из них разделительные мембраны обеспечивается лишь энергией их газопроницаемости — перепадом давления (р), обуславливающим непрерывное течение указанных молекул через поры.

Изменения концентраций в пробоотборном канале 9 дымовых газов определяемых продуктов химнедожога (Н,, СО) практически не сказываются на

Формула изобретения

1247736

Составитель В. Ехаев

Танкред Л.Олейняк Корректор я Шарохин

Редактор В. Ковтун

Заказ 4117/42 . Тярая 77Â Подписное

ВНИИПИ Государственного кояйтета СССР нф делам изобретения я открытия

1 13035, Москва, 3-35, Рауяская наб., д. 4/5 юМ

Пронэводственко-полиграфическое пред рянтяе, г. Уягород, ул. Проектная,4