Устройство для дистанционного экспрессного анализа газов

 

Изобретение предназначено для дистанционного отбора и экспрессного анализа проб отходящих газов при контроле и защите атмосферы в литейных цехах от загрязнений вредными веществами и позволяет повысить достоверность проб и улучшение условий труда, Устр ойство снабжено вихревым энергоразделителем , кольцевой камерой, установленной на диффузоре эжектора, комбинированной камерой охлаждения, установленной соосно с трубкой отбора проб, и участком газоотсасывающего трубопровода, при этом отвод холодного воздуха энергоразделителя соединен с охлаждающей камерой, а отвод горячего воздуха - с кольцевой камерой диффузора, 1 з,п, ф-лы, 5 ил. с @

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д,5ц 4 G 01 N 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

H A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3966437/30-26 (22) 21.10.85 (46) 23.06.87. Вюл. У 23 .(71) Специальный проектно-конструкторский институт Министерства тракторного и сельскохозяйственного машиностроения СССР (72) В.П.Афанасьев, В.Д.Дратва, П.Д.Чабан и В.П.Цыбань (53) 543.053(088.8) (56) Кузнецова И.Е. и Троицкий Т.М.

Защита воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами химических предприятий. — M. Химия, 1979, с. 46-47. ! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

ЭКСПРЕССНОГО АНАЛИЗА ГАЗОВ

„„SU ИДЩД7 A 1 (57) Изобретение предназначено для дистанционного отбора и экспрессного анализа проб отходящих газов при контроле и защите атмосферы в литейных цехах от загрязнений вредными веществами и позволяет повысить достоверность проб и улучшение условий труда.

Устройство снабжено вихревым энергоразделителем, кольцевой камерой, установленной на диффузоре эжектора, комбинированной камерой охлаждения, установленной соосно с трубкой отбора проб, и участком газоотсасывающего трубопровода, при этом отвод холодного воздуха энергораэделителя соединен с охлаждающей камерой, а отвод горячего воздуха — с кольцевой камерой диффузора. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1 13

Изобретение относится к машиностроительной промышленности, предна— эначено для дистанционного отбора и экспрессного анализа проб отходящих газов при контроле эффективности мероприятий по защите атмосферного воздуха от загрязнений вредными веществами, в частности в литейных цехах при контроле очистки от вредных примесей газов, отходящих от вагранок и сталелитейных печей.

Цель изобретения — повышение достоверности проб в условиях высоких температур за счет приведения анализируемого газа к стандартным параметрам и улучшение условий труда.

На фиг.1 представлена схема устройства, общий вид; на фиг.2 — узел 7. на фиг.1; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — узел II на фиг.1; на фиг.5 — разрез Б-Б на фиг.4.

Устройство для дистанционного экспрессного анализа отходящих газов состоит из эжектора 1, сообщенного

\ посредством трубопровода 2 с магистралью 3 сжатого воздуха и посредством патрубка 4 с газоотсасывающим трубопроводом 5, который в верхней части снабжен соединительным патрубком 6, сообщающим трубопровод 5 с газоходом 7. Устройство содержит вихревой энергоразделитель 8, сообщенный посредством патрубка 9 с магистралью

3 сжатого воздуха. Отвод 10 холодного воздуха сообщен с комбинированной камерой охлаждения, состоящей из заглушенного с одного конца цилиндра

11.и усеченного конуса 12, опоясывающей трубку 13 отбора газа и.часть гаэоотсасывающего трубопровода 5, и через нее с окружающей атмосферой.

Комбинированная камера охлаждения снабжена стабилизаторами направления воздушных потоков, выполненными в виде спирально изогнутых полос 14 и

15 из теплопроводящего материала, размещенных на внутренней поверхно— сти цилиндра 11 и конуса 12. Холодный патрубок 10 энергоразделителя 8 сообщен с кольцевой камерой 11 посредством прямоугольной щели 16, расположенной по касательной к ее внутренней поверхности. Отвод 17 горячего воздуха посредством трубопровода 18 сообщен с кольцевой камерой 19 в корпусе диффузора 20 эжектора 1 Кольцевая камера 19 сообщена с внутрен ней полостью 21 диффузора 20 посред18837 2

10 включают в работу эжектор 1, откры35

30 ством кольцевой щели 22, выполненной под углом к оси эжектора 1, близким к прямому. Стенка кольцевой щели 22, ближняя к выходу из диффузора 20, закруглена. Устройство содержит также гаэоанализатор 23, например, типа ГХ, индикаторная трубка 24 которого сообщена посредством патрубка 13 с газоотсасывающим трубопроводом 5.

Диффузор 20 эжектора 1 сообщен посредством трубопровода 25 с вентиляционным трубопроводом 26.

Устройство снабжено также регулирующими вентилями: 27 — для включения подачи сжатого воздуха по патрубку 2 в сопло 28 эжектора 1; 29 — для включения вихревого энергоразделителя

8, 30 — для регулирования расходов холодного 10 и горячего 17 воздушных потоков вихревого энергоразделителя

8; 31 — для разделения трубопроводов

3 сжатого воздуха и отсоса 5 газов, 32 — для открывания газа, поступающего в смесительную камеру 33 эжектора 1.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости анализа отходя— щих газов в нормализованном режиме работы технологического оборудования вая вентили 27 и 32, поддерживая вентиль 31 в закрытом состоянии. Одновременно, открывая вентиль 29, включают в работу вихревой энергоразделитель 8. При этом вследствие разрежения, создаваемого в смесительной камере 33 эжектора 1 за счет выходящего со сверхзвуковой скоростью из сопла

28 сжатого воздуха, начинается процесс отсасывания из газохода 7. газа, который по патрубку 6, трубопроводу 5 поступает к трубке 13 и далее по патрубку 4 в смесительную камеру 33 эжектора 1, где, смешиваясь с воздухом, поступающим из сопла 28, выходит диффузор 20, смешивается с воздухом, поступающим от вихретокового энергоразделителя 8, по трубопроводу

18, кольцевой камере 19 и кольцевой щели 22 и далее через патрубок 25 выходит в вентиляционный воздуховод 26.

В вихревом энергоразделителе

8 сжатый воздух в соответствии с эффектом Ранка-Хилша разделяется на два потока — горячий и холодный.

Поток холодного воздуха от энергоразделителя 8 по выходу 10 через

3 1318l прямоугольную щель 1б по касательной поступает во внутреннюю полость цилиндра 11, где, закручиваясь по спиральному каналу, образованному стабилизатором 14, поступает в усеченный конус 12 снабженный стабилизатором

15. Холодный воздух, омывая внутренние полости цилиндра 11 и сообщенного с ним усеченного конуса 12. охлаждает их и опоясываемые ими трубку 13 10 отбора проб газа и примыкающий к ней участок газоотсасывающего трубопровода 5 и свободно истекает в окружающую атмосферу через широкое основание конуса 12, Благодаря тангенциаль- f5 ному входу потока холодногG воздуха в полость цилиндра 11 он эакр;чивгется B и11тен< инно с! ь Охлаждe!! Ия:труоки 1 3 ИОэраc I ает ." Вели -ieние i e!1. Ig обмена в сильно закручен:ых пото,ах 20 достигает 80-733., Однако в силу турбулентного характера цв.:-",жения воздуха в кана!1ах пОло с ти эф"1е- кт э Hpi В чивания потока в мало"! Объе..е мож=-т быть незначительным и, следОвательнО, для 25 его повью.ения предусс".ОIpeHiYi направляющие стабилизаторы 14 и !5 в виде спирально-винтовых поверхностей. Непрерывное охлаждение трубки 13 для отбора проб газа, к которой подсое- 3Q динена индикаторная трубка 2А газоаналиэатср=. 23, и части гаэоотсасывающего труooпрoвoца 5 становится возможным благодаря неравноьесному и необратимому характеру процессов, происходящих в поло-ò"ÿõ, сообщенных между собой камер охлаждения, в частности, благоцаря различным условиям теплообмена на внутренних поверхностях камер в период отбора проб газа.

С целью повьш1ения интенсивности теплообмена входное отверстие выполнено в виде щели 18, расположенной тангенциально к внутренней поверхности цилиндра 11, с высотой, не пр вышающей 0,25 внутреннего диаметра полости, и площадью около 0,5 площади проходного сечeíèÿ воэдухоподводящего канала 10.

Охлаждение трубки 13, а вместе с нею и анализируемого газа, позволяет повысить надежность анализа.

Горячий воздух от энергоразделителя 8 по отводу 17, трубопроводу 18 поступает в кольцевую камеру 19, рас-55 положенную в корпусе,циффузора 20.

Затем поток теплого воздуха, истекая со сверхзвуковой скоростью из коль17 4 цевой щели 22 в полость 21 циффузора

20, поступает в направлении выпуклой закругленной поверхности, образованной одной из с-енок щели. При этом в соответствии с эффектом Коанда струя воздуха отклоняется от оси щели в направлении выхода из диффузора 20 эжектора 1. При этом в диффуэоре 20 создается дополнительное разрежение, за счет которого повышается производительнссть эжектора 1, способствуя перемещению гаэовоздушной смеси по патрубку 25 в вентиляционный воздуховод 26.

По окончании дистанционного отбора проб газа и анализа его на содер— жапие вредных прж1есей и по почучении положительных результатов устройство выключают, а газоотсасывающую магистраль 5 Освобождают от содержащихся в ней газов. Для этого вентили 27, 32, 29 закрывают, а вентиль 31 на некоторое время Открывают. Иэ патрубка l3 извлекают газоаналпзатор 23 с трубкой 24 и вместо него вставляют заглушку.

Внедрение устройства для дистан— циопного экспресспого анализа газов предлагаемой конструкции на машиностроительных предприятиях Обеспечит повышение надежности дистанционного анализа отходящих газов, будет способствовать созданию безопасных условии труда, позволит повысить производительность труда за счет сокращения времени, необходимого для получения достоверных результатов анализа.

Устройство повысит оперативность контроля соцержания вредных компонентов в отходящих газах, что позволит своевременно принимать мерь. по улучшению условий труда, защите атмосферного бассейна от выбросов проМышленных предприятий.

Формула изобретения

1. Устройство для дистанционного экспрессного анализа газов, включающее эжектор с диффуэором, соединенный с источником сжатого воздуха, газоотсасывающий трубопровод, трубку для отбора проб и газоанализатор, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности проб в условиях высоких температур за счет приведения анализируемого газа к стандартным параметрам и улучшения з ввз условий труда, оно снабжено вихревым энергоразделителем с отводами холодного и горячего воздуха, соединенного с источником сжатого воздуха, кольцевой камерой, установленной в верхней части диффузора эжектора концентрично с ним и соединенно" с отводом горячего воздуха энергоразделителя, комбинированной камерой охлаждения, выполненной в виде сообщенных цилиндра и усеченного конуса, установленных соосно трубке для отбора проб и участку газоотсасывающего трубопровода в месте их сопряжения, и соединенной нижней частью цилиндра с отводом холодного воздуха энергоразделитеня, при этом комбинированная камера охлаждения снабжена установленными внутри нее стабилизаторами направления воздушного потока, выполненными в виде спиральных пластин из теплопроводящего материала, а в диффузоре эжектора выполнена кольцевая щель, расположенная соосно кольцевой камере, верхняя стенка кольцевой щели выполнена закругленной.

2. Устройство по п.f, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения теплообмена, в нижней. части цилиндра камеры охлаждения выполнено

15 прямоугольное отверстие, расположенное по касательной к его внутренней поверхности.

1318837

Риг.2

Фиг.4

1318837

Составитель А. Сандор

Техред А.Кравчук

Корректор М.Шароши

Редактор Н.Тупица

Заказ 2500/34

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4