Устройство отбора проб для анализа промышленных выбросов

 

Изобретение отиосится к области приборостроения , в частности к устройствам для отбора и подготовки проб газа и анализа промышленных газообразных выбросов, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет доздух питания усилите/ieu повысить точность пробоподготовки при изменении температуры и давления эжектируемого газа. Устройство содержит побудитель 1 расхода с регулятором производительности , воздушный эжектор 2 (Э), диафрагму 4 (Д), установленную на линии эжектируемого газа (ЭГ), термочувствительный элемент (ТЭ) 5 аэродинамически обтекаемой формы, установленный соосно с Д 4 со стороны Э2. ТЭ 5 имеет максимальное поперечное сечение, превышающее сечение проходного отверстия Д 4. Линия ЭГ с двух сторон Д4 соединена с пневматическими усилителями 6 и 7 (ПУ). Выходы последних связаны между собой линией 8, разделенной перегородкой 9 (П), жестко связанной с Д4. Участки, где устанлена П 9 и о расположена Д4, выполнены в виде сильфонов 10, 11. Выход 16 Э 2 служит для (Л отбора подготовленной пробы на анализ, а его выход 17 - для сброса воздуха из Э2. с 1 ил. у Рабочий ffoidi/K

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!!ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 G О! М 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ьо 8уя лип анин

grunumeneu

9 anag

/ух

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 } 3861111/24-26 (22) 20.02.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова (72) В. С. Матвеев, В. Д. Куксинский и В. Д. Григорьев (53) 543.053 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1125496, кл. G Ol N 1/22, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 526800, кл. G Ol N 1/24, 1974. (54) УСТРОИСТВО ОТБОРА ПРОБ ДЛЯ

АНАЛИЗА ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ (57) Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для отбора и подготовки проб газа и анализа промышленных газообразных выбросов, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет

ÄÄSUÄÄ 1272153 А 1 повысить .точность пробоподготовки при изменении температуры и давления эжектиру-. емого газа. Устройство содержит побудитель

1 расхода с регулятором производительности, воздушный эжектор 2 (Э), диафрагму 4 (Д), установленную на линии эжектнруемого газа (ЭГ), термочувствительный элемент (ТЭ) 5 аэродинамически обтекаемой формы, установленный соосно с Д 4 со стороны Э2. ТЭ 5 имеет максимальное поперечное сечение, превышающее сечение проходного отверстия Д 4. Линия ЭГ с двух сторон Д4 соединена с пневматическими усилителями б н 7 (ПУ). Выходы последних связаны между собой линией 8, разделенной перегородкой 9 {П), .жестко связанной с Д4. Участки, где устанлена П 9 и расположена Д4, выполнены в виде сильфонов 10, 11. Выход 16 Э 2 служит для отбора подготовленной пробы на анализ, а его выход 17 — для сброса воздуха иэ Э2.

1 нл.

1272153

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для отбора и подготовки проб газа из расходов для анализа промышленных газообразных выбросов, и может найти применение в нефтехимической, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства лрк контроле окружающей среды.

Цель изобретения — повышение точности пробоотбора.

На чертеже представлена блок-схеча устройства отбора проб для анализа промышленных выбросов.

Устройство состоит кз побудителя расхода с регулятором производительности (не показан), воздушного эжектора 2 к ликии 3 эжекткруемого газа, в которой установлена диафрагма 4. Соосно с диафрагмой со стороны эжектора 2 установлен термочувствительиый элемент 5 аэродинамически обтекаемой формы (шарообразной, конусообразной, каплеобразной и т, д.), с максимальным поперечным сечением, превышающим сечение проходного отверстия диафрагмы 4. Линия эжектируемого газа с двух сторон диафрагмы соединена с пневматическими усилителями 6 и 7. Выходы пневматических усилителей 6 к 7 связаны между собой пневматической линией 8, разделенной перегородкой 9, жестко связанной с диафрагмой 4. Участки пневматических линий, на которых установлена перегородка 9, и участок линии эжектируемого газа, в котором размещена диафрагма 4, выполнены в виде сильфонов 10 и I. Термочувствительный элемент 5 через преобразователь

l2 сигнала, размещенный вне потока, соединен с входом регулятора производительности побудителя I расхода.

Для питания усилителя предусмотрены входы 13 и 14 питания. Для подачи рабочего воздуха используется линия 15 побудителя расхода. Выход !6 эжектора 2 служит для отбора подготовленной пробы ка анализ, выход 17 эжектора 2 служит для сброса воздуха из эжектора 2.

Устройство имеет также штуцер для подключения калибровочных газов и узел ручного регулирования коэффициента разбавления (не показаны). Для предотвращения перекосов при движении мембраны она может быть выполнена в виде кольца, охватывающего линию эжекткруемого газа вместе с диафрагмой.

Термочувствительный элемент 5 представляет собой термистер (термосопротивлекке) с отрицательным температурным коэффициентом, например, типа ММТ-1 илк MMT-14.

С увеличением температуры сопротивление падает, сигнал, поступающий с термочувствительного элемента 5 в преобразователь

12 сигнала (т. е. напряженке, снимаемое с элемента 5), уменьшается. Уровень снимаемого напряжения составляет 0,5—

30 В в диапазоне температур потока 10-5!

1

300 С. В качестве термочувствительного элемента 5 могут быть использованы термопара, проволочный терморезистор и т. и. измерители, помещенные в капсулу аэродинамически обтекаемой формы.

Блок 12 представляет собой соединенные последовательно измерительный мост, в одно из плеч которого включен элемент 5, к усилитель мощности, выполненный на транзисторе типа КТ805. Таким образом„ входным сигналом для блока 12 является маломощный сигнал постоянного тока с уровнем напряжения до 30 В, а выходным сигналом — сигнал управления побудителем I расхода, имеющий уровень напряжения до 30 В и ток до 2 А. Выходной сигнал кз блока 12 поступает на регулятор производительности побудителя I расхода, которым, например, для мембранного побудителя расхода с приводом от двигателя ДПМ является обмотка возбуждения двигателя ДПМ.

В качестве пневматических усилителей

6 и 7 мощности используются унифицированные пневматические усилители мощности типа П2ПЗ, входящие в систему элемен тов промышленности пневмоавтоматики.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий воздух поступает по линии 15 в побудитель 1 расхода к под избыточным давлением 0,5 кг/см попадает в эжектор 2, где при его истечении создается разрежение. Разрежение в эжекторе 2 создает лоток дымовых газов по линии 3 эжектируемого газа через диафрагму 4. В установившемся режиме соотношение расходов через побудитель 1 и линию 3 эжекткруемого газа с диафрагмой 4 обеспечивает требуемый коэффициент разбавления

35 дымовых газов. Разбавленные в нужном соотношении дымовые газы через выход 16 отбираются на анализ. Через выход 17 остальная часть смеси сбрасывается в газоход.

При отклонении параметров потока от но4л мкнальных (за которые, например, могут быть приняты: температура дымовых газов

100 С к статическое давление в потоке, равное атмосферному) устройство работает следующим образом. Прк повышении температуры потока (в соответствии с извест4> ными соотношеяиями для массового расхода через диафрагму) расход воздуха через диафрагму 4 должен уменьшиться, что приводит к увеличению коэффициента разбавления пробы рабочим воздухом. Однако

50 лри повышении температуры потока уменьшается сигнал, поступак щий от термочувствительного элемента 5 через преобразователь 12 сигнала на управляющий вход побудителя 1 расхода. При этом уменьшается расход рабочего воздуха через побудитель 1 к скорость истечения рабочего воздуха в эжектор 2, что вызывает увеличение давления в эжекторе. При этом давление на выходе пневматического усилителя 7 увели1272153

Составитель Н. Романннкова

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 6329t39 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чивается, перегородка 9, установленная меж- ду сильфонами 10, сдвигается в сторону пневматического усилителя 6, жестко связанная с ней диафрагма 4 удаляется от чувствительного элемента 5. При удалении диафрагмы 4 от элемента 5, имеющего аэродинамически обтекаемую форму н установленного соосно с диафрагмой, увеличивается площадь проходного отверстия диафрагмы, что компенсирует влияние увеличения температуры потока дымовых газов и влияние 10 увеличения давления в эжекторе 2 при регулировании расхода через побудитель 1.

При уменьшении температуры потока устройство, работая аналогичным образом, компенсирует увеличение расхода за счет уменьшения проходного отверстия диафрагмы 4.

При увеличении статического давления дымовых газов в соответствии с известнымиссоотношениями расход газа через диафрагму 4 должен увеличиться, что приводит к изменению коэффициента разбавления. Однако увеличение статического давления дымовых газов вызывает увеличение давления на выходе пневматического усилителя 6, перегородка 9, установленная между сильфонами 1О, сдвигается в сторону усилителя 7, жестко связанная с ней диафрагма 4, ус- 25 таиовлеиная между сильфонами 11, сдвига-ется в сторону чувствительного элемента 5, проходное отверстие диафрагмы уменьшается, снижая расход. Таким образом, перемещение диафрагмы 4 и как следствие уменьшение проходного отверстия диафрагмы ком- ЗО пенсирует увеличение расхода, вызванного повышением статического давления дымовых газов.

При уменьшении статического давления дымовых газов устройство работает аналогично, компенсируя уменьшение расхода за счет увеличения площади проходного отверстия диафрагмы 4.

Формула изобретения

Устройство отбора проб для анализа промышленных выбросов, содержащее побудитель расхода рабочего воздуха с регулятором производительности, подключенный к воздушному эжектору, связанному с линией эжектируемого газа, в которой установлена диафрагма, отличающееся тем, что, с целью повышения точности пробоотбора, оно дополнительно содержит термочувствительный элемент аэродннамически обтекаемой формы с поперечным сечением, превышающим сечение проходного отверстия диафрагмы, установленный за диафрагмой соосно с ее отверстием, соединенный с термочувствительным элементом преобразователь, подключенный к регулятору, производительности побудителя расхода, и пневмоусилители, входы которых соединены с линией эжектируемого газа до и после диафрагмы, а выходы связаны между собой пневматической линней, разделенной перегородкой, жестко соединенной с диафрагмой, при этом участки пневматической линии и линии эжектируемого газа, примыкающие к перегородке и диафрагме, выполнены в виде сильфонов.