Система отбора и анализа дымовых газов

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля состава отходящих газов сталеплавильных, доменных и других агрегатов металлургического производства. Целью изобретения является экономия эталонных газовых смесей и увеличение быстродействия срабатывания системы. Для этого периодически производят контроль точности работы анализаторов, корректируя их нулевое и конечное значения шкалы измерения. В процессе коррекции эталонные газовые смеси не сбрасываются в газоход, а накапливаются в соответствующих емкостях для повторного использования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 ЖОВЗнйй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИИ Л. ь, . : : ИМИ

БАБ.1",1О;;-,А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 798530 (21) 4376330/23-02

/ (22) 05.02.88 (46) 15.11.89, Бюл, Р 42 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) К.М. Самофалов, В.Ф. Куц, М.А. Соловьев и Г.Г. Новиков (53) 543. 05. (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 798530, кл. G 01 N 1/22, C 21 С 5/30; 1977. (54) СИСТЕМА ОТБОРА И АНАЛИЗА ДЬМОВЬЕ

ГАЗОВ..

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля состава отходящих газов сталеплавильных, доменных и других агрегатов металлургического производства. .Целью изобретения является экономия эталонных газовых смесей и увеличение быстродействия срабатывания системы, На фиг.1 изображена схема системы, на фиг.2 — схема устройства подготовки эталонных газовых смесей.

Система включает газоход 1 стале.плавильного или иного металлургического агрегата 2, контур 3 предварительной подготовки газовой пробы с газоотборником 4, например газоотборной фурмой, фильтром 5 грубой очистки и побудителем 6 расхода пробы, например, УК-1, соответствующий техничес-Я0„„Ы22 70 А2 (51) 4 G 01 N 1/22 С 21 С 5/30

2 (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля состава отходящих газов сталеплавильных, доменных и других агрегатов металлургического производства. Целью изобретения является экономия эталонных газовых смесей и увеличение быстродействия срабатывания систем. Для этого периодически проИзводят контроль точности работы анализаторов, корректируя их нулевое и конечное значения шкалы измерения.

В процессе коррекции эталонные газовые смеси не сбрасываются в газоход, а. накапливаются в соответствующих емкостях для повторного использования.

1 з.п. ф-лы, 2 ил. ким условиям СТУ 7384-64, или УК-40/2ТУ 64-1-27 49, контур 7 окончательной подготовки пробы с фильтром 8 тонкой очистки, побудителем 9 расхода пробы, например УК-1 или

УК-40/2, регулятором 10 расхода пробы, например СДГ-1 стабилизатор давления газа 6-79-5К0256.00 ТУ или

САД-303 стабилизатор абсолютного давления 2 ° 573.011ТУ, газоаналитическую камеру 11, дожигатель !2, датчик 13 расхода пробы, например ДСЭР ГОСТ

18140-72 или ШТР (со вторичным прибо- е . ром ЧАП-5), установленный параллельно газовой трассе, измеритель. 14 влаж- Д ности пробы, например гигрометр сорбционный ТС-210 ТУ 11-181-1322-83, электровентили 15, 16, например распределитель П-РЗ 3/25-1126 ТУ 2-0531612-82, которые установлены перед

1522070 анализаторами 17, 18 концентрации газа, которыми могут быть газоанализатор на двуокись углерода типа ТП

2221 П или ОА2209М, и газоанализатор кислорода типа МН5106-2. Осушитель

19 — холодильная установка MPS-500 ТДР или холодильник термоэлектрический

ХТЭ-1 ТУ25 052672-60 и устройство 20 термостатирующее.

t0

Введенное в систему отбора и анализа дымовых газов устройство 21 подготовки эталонных газовых смесей позволяет периодически (не реже одного раза в течение 24 ч) контролировать точность работы анализаторов 17 и 18 по двум как минимум (начало и конец шкалы) контрольным точкам и в случае, если нужно производить корректировку нулевого и конечного значения шкалы измерения, а также закольцевать линию прохождения эталонных газовых смесей путем принудительной подачи (смесей) после прохождения анализаторов в незаполненные емкости для хранения эталонных смесей.

Устройство 21 подготовки эталонных газовых смесей (фиг.2) выполнено в виде контура 22 предварительной под:"отовки эталонных газовых смесей„ 30 который включает в себя соединенные газовой трассой между собой и контуром 23 окончательной подготовки эталонных газовых смесей электровентиль

24, например распределитель П-РЭ 3(25-1126 ТУ 2-053-1612-82, работающий по принципу " да-нет-или", емкость 25

I и побудитель 26 низкого давления,на- пример УК-1 или УК-40, контур 23 окончательной подготовки, включающий 40 связанные газовой трассой между собой и контуром 22 предварительной подготовки, побудитель 27 высокого давления, например агрегат компрессорный мембранный 1,6 мк-8/200 МЧ 45

ВТУ 284176-64, фильтр 28 тонкой очистки, коллектор 29 трехходовых электровентилей, представляющий собой наЬор тройников прямых по

ГОСТ 8948-75, соединенных между собой трубопроводом, H состоящий Н3 левой и травой частей — по три тройника в каждой части. Правая и левая часч и коллектора разделены. На правой части коллектора установлены электровентили 30-32, работающие по принципу "да-нет" и соединенные с соответствующими баллонами стандартной стойки 33 с эталонными смесями и азотом, причем все электровентили соединены связями 34 с вычислительным устройством. Каждый из Ьаллонов

35-37 оЬорудован стандартным редуктором 38-40, каждый из которых имеет по два манометра, первый манометр указывает давление в Ьаллоне (количество смеси), второй манометр — давление, устанавливаемое перед входом в газовую трассу устройства 21. На левой части коллектора 29 установлены электровентили 4 1-43, работающие по принципу "да-нет-или", которые соединены с соответствующими незаполненными баллонами 44-46 стойки 47, каждый из которых оборудован стандартным редуктором 48-50. Устройство

21 соединено с анализаторами 17 и 18 газовой трассой и подключено к вычислительному устройству 51, которым может быть комплекс вычислительный

СМ-1803.03, включающий устройство для отсчета времени. Выход вычислительного устройства 51 подключен к выходам датчика 13 расхода пробы газа, измерителя 14 влажности пробы, к анализаторам 17 и 18 концентрации газа> а выход к злектровентилям 15 и 16, 24, к коллектору 29 электровентилей 30-32, 41-43 и к регистраторам

52-54. Все элементы контуров 3,7,22, 23 и газоаналитической камеры 11 герметически связаны с газовой трассой 55 (обозначенной на фиг. 1 пунктирной линией), которая обогреваема, для чего она может быть заключена, например, в паровую рубашку.

Система работает следующим образом.

В процессе плавки дымовые газы, удаляемые из сталеплавильного агрегата 2 по газоходу 1, отбираются в контур 3 предварительной подготовки

1газовой пробы под действием разрежения, создаваемого побудителем расхода пробы. Отсасываемый газ, проходя через газоотборную форму 4 и фильтр 5 грубой очистки, частично охлаждается и отфильтровывается от пыли, выносимой газом из сталеплавильного агрегата 2. Лишний газ снова сбрасывается в газоход 1..Предварительно очищенная в контуре 3 проба газа (дыма) забирается с помощью побудителя 9 расхода пробы в контур 7 окончательной подготовки газовой пробы, где проходя фильтр 8 тонкой очистки, полностью освобождается от пыли, 5 15220 а регулятор iu расхода пробы устанавливает заданное значение газовой пробы на входе газоаналитической камеры

11, Текущее значение расхода пробы газа измеряется датчиком 13 расхода пробы, который для увеличения быстродействия срабатывания системы установлен параллельно газовой трассе. Выходной сигнал датчика 13 расхода про- 10 бы газов поступает на регулятор 10.

При отклонении расхода газовой пробы от заданной регулятор 10, меняя проходное сечение газовой трассы 55, восстанавливает необходимый расход пробы. Избыточная часть пробы сбрасы-. вается по трассе 55 в газоход 1, Анализируемая часть пробы газа под давлением, создаваемым побудителем расхода пробы, нагнетается в газоаналитическую камеру 11, где, проходя последовательно дожигатель 12, датчик 13, газ одновременно поступает в измеритель 14 влажности пробы и через осушитель 19 в анализаторы 17 и 18 концентрации газа. В дожигателе 12 горючие компоненты газовой пробы дожигаются, что крайне важно бывает, например, при контроле процесса оЬезуглерожи-. вания сталеплавильной ванны. При полном анализе газа необходимость в дожигателе отпадает, и он отключается.

Осушитель 17 производит полную осушку газа, Ьез чего невозможен анализ.

Электрические сигналы с датчика 13, измерителя 14 влажности пробы и анализаторов 17 и 18 концентрации газа поступают в вычислительное устройство

52, к которому также подключено уст ройство 21 подготовки эталонных газовых смесей. (На основе данных, снимаемых с датчика 13, измерителя 14 влажности пробы вычислительное устройство производит расчет поправки выходных сиг- 45 налов анализаторов 17 и 18 концентрации пробы газа в зависимости от величины водяных паров, содержащихся в газовой пробе. Откорректированный сигнал с вычислительного устройства

51 поступает на соответствующие регистраторы 52-54-компонентов анализи, руемого газа, т.е. водяного пара, двуокиси углерода, кислорода. Термо,статирующее устройство 20 поддерживает постоянную температуру в герметически закрытой камере 11, стабилизируя тем самым условия работы анализаторов 17 и 18 концентрации газов, 7О 6

Особенно чувствительны к изменениям температуры оптико-акустические анализаторы газа и аналиэаторы, содержащие в измерительной части термоанемометрический датчик.

Введенное в систему отбора и анализа дымовых газон устройство 21 (фиг.2) подготовки эталонных газовых смесей позволяет периодически (не реже одного раза н сутки) контролировать точность работы анализаторов по двум как минимум (начало и конец шкалы) контрольным точкам и в случае, если нужно, производить корректировку нуленаго и конечного значения шкалы измерения анализаторов.

Устройство 21 работает следующим образом, При нажатии на кнопку нГрадуиронка по командам, поступающим из вычислительного устройства 51, трехходовые электровентили 15 и 16 перекрывают газовую трассу системы и соединяют анализаторы 17 и 18 с газовой трассой устройства 21 подготонки эталонных газовых смесей, в котором побудители 26 и 27 выкачивают оставшуюся от анализа пробу газа из анализаторов 17 и 18 и подают ее через электровентиль 24, емкость 25 и фильтр тонкой очистки 28 на выход электровентилей коллектора 29, соединенных с атмосферой. Одновременно открывается электровентиль соответствующего Ьаллона стойки 33 со смесями, заполненного азотом, и азот через блок редукторов баллона через соответствующий электровентиль коллектора 29 поступает на анализаторы 17 и 18 и íà cbpoc.

Через время, равное 5 < (время запаздывания газового тракта устрой ства 21 подготовки эталонных газовых смесей и анализатора 17 и 18), сброс азота в атмосферу прекращается. где V — объем газового тракта м, Ц вЂ” расход газа, м /ч.

После того, как сброс прекращается, начинается корректировка нулевого значения шкалы измерения анализаторов 17 и 18 (обоих сразу), от— крывается трехходовой электровентиль коллектора 29, соответственно соединенный с незаполненной емкостью для азота, расположенный в стойке 31, и

1522070 азот из анализаторов через трехходовой электронентиль коллектора 29, соответственно соединенный с незаполненной емкостью для азота, расположен5 ный в стойке 31, и азот из анализаторов через трехходовой электровентиль

24, через емкость 25, через побудитель низкого давления 26, побудитель высокого давления 27 и соответствующий трехходовой электровентиль коллектора 19 попадает в стойку 47 в незаполненный баллон, предназначенный для азота.

После окончания градуировки нулевого значения щкалы измерения анализаторов 17 и 18 баллоны с азотом в обеих стойках 33 и 47 перекрываются при помощи соответствующих электровентилей коллектора 29. Аналогично происходит процесс градуировки конечного или любого промежуточного значения шкалы измерения анализаторов

17 и 18 по любому из каналов измерения в отдельности при помощи эталонных газовых смесей, расположенных в стойке 33. По истечении запасов эталонных смесей в стойке 33 в нее устанавливают баллоны из стойки 47 по мере их заполнения.

Формула изобретения

1. Система отбора и анализа дымовых газов по авт.св. Р 798530, о тГ л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономии эталонных газовых смесей и увеличения быстродействия системы, она снабжена устройством подготовки эталонных газовых смесей, а датчик расхода газовой пробы установлен параллельно газовой трассе, причем устройство подготовки эталонных газовых смесей соединено газовой трассой посредством двух электровентилей с анализаторами концентрации газовой пробы и подключено к вычислительному устройству.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство подго" товки эталонных газовых смесей вьг полнено в виде предварительного контура подготовки эталонных смесей, включающего соединенные газовой трассой между собой и окончательным контуром подготовки электровентиль, емкость, побудитель низкого давления и окончательный контур подготовки эталонных смесей, включающий соединенные газовой трассой с предварительным контуром и между собой побудитель высокого давления, фильтр тонкой очистки, коллектор электровентилей, стойку с калибровочными смесями и стойку с незаполненными емкос1522070

Составитель А. Абросимов

Редактор Н. Горват Техред А.Кравчук Корректор N, шарошн

Заказ б951/39 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101