Устройство для отбора пробы дисперсного материала из газового потока

 

Изобретение относится к химическому машиностроению и направлено на усовершенствование технологического контроля за содержанием дисперсных жидких частиц в потоке газа, в частности за газоочистным сепаратором. Целью изобретения является обеспечение непрерывного автоматического контроля за величиной содержания дисперсных жидких частиц в потоке газа и повышение точности их определения путем подготовки и отбора представительной пробы с последующим полным ее возвратом в газопровод. Устройство для отбора пробы дисперсного материала из газового потока включает участок газопровода 1, пробоотборник 4, накопитель 6 и связывающие их трубопроводы и арматуру, контрольно-измерительные приборы и аппаратуру, причем пробоотборное устройство снабжено установленной на внутреннем диаметре газопровода перед пробозаборной трубкой кольцевой ступенчатой гребенкой 2, а сама пробозаборная трубка закреплена по центру перекрывающего поперечное сечение газопровода дроссельного диска 3, гидравлическое сопротивление которого равно гидравлическому сопротивлению проточной части пробозаборной трубки. Дроссельный диск установлен между кольцевой ступенчатой гребенкой и дроссельной измерительной диафрагмой 5. Пробозаборная трубка снабжена наружным кожухом 10 с отбортовкой 11, входящей с зазором в устье, причем наружный кожух сообщен с газовой полостью накопителя рециркуляционной трубкой газа 18. Пробозаборная трубка снабжена завихрителем 12, установленным в отбортовке кожуха на входе газа в трубку. Карман 15, образованный пробозаборной трубкой и установленной в нем соосно с выводной трубкой газа 16, соединен дренажной трубкой с накопителем 6 пробы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1587375 А 1 (51)5 G 01 N 1/22 !

Р L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 и ю I i !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4292108/23-26 (22) 30.07.87 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (72) А. П. Туровский, К. И. Климов, Г. А. Шемраев, В. М. Сидоров, В. Н. Пулин, В. Ф. Гурин и А. Б. Бесфамильный (53) 543.053 (088.8) (56) Газовая промышленность, 979, № 1, с. 22 — 24. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБЫ

ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ ГАЗОВОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к химическому машиностроению и направлено на усовершенствование технологического контроля за содержанием дисперсных жидких частиц в потоке газа, в частности за газоочистным сепаратором. Цель изобретения — обеспечение непрерывного автоматического контроля за величиной содержания ttt-сперсных жидких частиц в потоке газа и повышение точности их определения путем подготовки и отбора представительной пробы с последующим полным ее возвратом в газопровод.

Устройство для отбора пробы дисперсного материала из газового потока включает участок газопровода 1, пробоотборник 4, накопитель пробы 6 и связывающие их трубопроводы и арматуру, контрольно-измерительные приборы и аппаратуру, причем пробоотборное устройство снабжено установленной на внутреннем диаметре газопровода перед пробозаборной трубкой кольцевой ступенчатой гребенкой 2, а сама пробозаборная трубка закреплена по центру перекрывающего поперечное сечение газопровода дроссельного диска гидравлическое сопротивление которого равно гидравлическому сопротивлению проточной части пробозаборной трубки. Дроссельный диск установлен между кольцевой ступенчатой гребенкой и дроссельной измерительной диафрагмой. Пробозаборная трубка снабжена наружным кожухом 10 с отбортовкой 11, входящей с зазором в ее устье, причем наружный кожух сообщен с газовой полостью накопителя рецирк ляционной трубкой газа 18. Пробозаборная трубка снабжена завихрителем 12, установленным в отбортовке кожуха на входе газа в трубку. Карман 15, образованный пробозаборной трубкой и установленной в ней соосно с выводной трубкой газа 16, соединен дренажной трубкой с накопителем пробы 6.

4 з. п. ф-лы, 2 ил.

1587375

Изобретение относится к химическому машиностроению и направлено на усовершенствование технологического контроля за содержанием дисперсных жидких частиц в потоке газа, в частности за газоочистным сепаратором.

Цель изобретения — увеличение экономичности отбора пробы и повышение представительности пробы.

На фиг. 1 изображена схема устройства для отбора пробы дисперсного материала из газового потока; на фиг. 2 — пробоотборник, продольный разрез.

Устройство, смонтированное в газопроводе 1 за сепаратором газа (не показан) содержит средство для срыва жидкостной пленки с внутренней поверхности газопровода, выполненное, например, в виде ступенчатой гребенки 2, перфорированный диск

3 с установленными по его центру пробоотборником 4, измерительную дроссельную диафрагму 5 расхода газа, накопитель 6 пробы, автоматический клапан 7, измерительно-командный блок 8.

Пробоотборник 4 состоит из коаксиальной трубопроводу 1 пробозаборной трубки 9, окруженной кожухом 10 с отбортовкой 11, введенной вовнутрь пробозаборной трубки 9.

В отбортованной части кожуха 10 расположен завихритель 12. Пробозаборная трубка 9 заканчивается донышком 13, в котором по оси трубки 9 установлен выводной патрубок 14 газа, образующий с трубкой 9 кольцевой карман 15.

Кольцевой карман 15 сообщен пробоотводной трубкой 16 с накопителем 6 пробы.

Внутренняя полость 17, образованная кожухом 10 и пробозаборной трубкой 9, также сообгцена трубкой 18 с накопителем 6 пробы.

Последний образован разделительной цилиндрической камерой 19 и мерным участком 20. Непосредственно под мерным участком 20 установлен автоматический клапан 7, связанный дренажной линией 21 с участком газопровода 1 за местом установки дроссельной измерительной диафрагмы 5 расхода газа.

В измерительно-командный блок 8 помимо измерительной диафрагмы 5 расхода газа входят датчики уровня 22, давления 23, температуры 24, таймер 25, микропроцессор 26.

Для обеспечения изокинетического режима пробоотборника, перфорированный диск 3 выполнен с условием равенства его коэффициента гидравлического сопротивления коэффициенту гидравлического сопротивления пробозаборной трубки 9 и устанавливается в участке газопровода 1 между средством для срыва жидкостной пленки 2 и измерительной дроссельной диафрагмой 5 расхода газа.

Разделительная цилиндрическая камера 19 накопителя 6 пробы выполнена в виде циклона, в который тангенциально подведена пробоотводная трубка 16. Датчик 22 уров10

55 ня установлен по верхнему срезу мерного участка 20.

Устройство работает следующим образом.

Газ, несущий мелкодисперсные капли углеводородов, поступает в участок газопровода 1, в котором установлено устройство для отбора пробы. Высаженная из потока газа на поверхность трубопровода жидкостная пленка поступает на кольцевую ступенчатую гребенку 2 и срывается потоком газа в ядро потока. Гомогенизированная смесь жидких дисперсных частиц и газа выравнивается по сечению газопровода 1 перфорированным диском 3, и ее доля, пропорциональная отношению входного сечения устья пробоотборника 4 к сечению газопровода 1, поступает в пробозаборную трубку 9, на входе в которую закручивается завихрителем 12. Закрученный поток газа, проходя по трубке 9, очищается от жидких дисперсных частиц (центробежная сепарация), отделенная жидкость скапливается в кольцевом кармане 15 и с небольшим количеством газа по пробоотводной трубке 16 отводится на накопитель 6 пробы. Очищенный от жидких дисперсных частиц на 90 — 95Я газ через выводной патрубок 14 отводится в общий поток газа в газопровод 1.

Поступая на накопитель пробы 6, жидкость с небольшим количеством газа (5 — 7 от расхода газа через пробоотборник 4) отделяется от последнего в разделительной цилиндрической камере 19 накопителя 6 пробы (осадительным или центробежным способом) и накапливается в мерном участке 20, представляющем собой вертикальную трубку малого сечения. Отделенный в камере 19 газ по трубке 18 отводится через внутреннюю полость 17 кожуха 10 к отбуртовке 11, введенной в пробозаборную трубку 9, где скоростным потоком газа на выходе из завихрителя 12 создается небольшое разрежение, обеспечивающее циркуляцию газа по контуру кольцевой карман 15 — пробоотводная трубка 16 — разделительная камера

19 — трубка 18 — полость 17 — пробозаборная трубка 9. Этой циркуляцией газа обеспечивается эффективный отвод жидкой фазы из кольцевого кармана 15.

После заполнения мерного участка 20 пробой, последняя продувается через автоматический клапан 7 по дренажной линии 21 в газопровод 1.

Определение относительного содержания влаги в потоке газа осуществляется следующим образом.

По заполнении мерного участка 20 отобранной пробоотборником 4 пробой от датчика 22 уровня поступает сигнал на микропроцессор 26 для окончания отсчета времени заполнения мерного участка 20 и расхода газа через газопровод 1. Одновременно от микропроцессора 26 подается команда на открытие автоматического клапана 7 для

1587375 опорожнения мерного участка 20 и на таймер 25, задающий время открытия автоматического клапана 7.

По истечении времени открытия от таймера 25 через микропроцессор 26 подается команда на закрытие автоматического клапана 7. При достижении положения «Клапан закрыт» осуществляется включение таймера 25 на отсчет времени накопления пробы и отсчет расхода газа через газопровод 1.

Измерение расхода газа осуществляется с помощью измерительной диафрагмы 5 при внесении корректировки по температуре и давлению газа от датчиков 24 и 23.

По достижении верхнего фиксированного уровня мерного участка 20 процесс повторяется.

Обработанная информация (вычисление относительной массовой влажности потока газа, осуществляемое делением массы мерного объема пробы на массу или объем газа, прошедшего через измерительную диафрагму 5 за время накопления пробы) из микропроцессора 26 передается на показывающие и регистрирующие приборы (не показаны).

Формула изобретения

Фиг.7

Составитель Л. Горяйнова

Техред А. Кравчук Корректор Т. Палий

Тираж 501 Подписное

Редактбр Н. Лазаренко

Заказ 2414

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1. Устройство для отбора пробы дисперсного материала из газового потока, содержащее участок газопровода, пробоотборник, накопитель пробы и связывающие их трубопроводы и арматуру, дроссельную измерительную диафрагму и контрольно-измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности отбора пробы и повышения представительности пробы, оно снабжено установленной на внутреннем диаметре газопровода перед пробозаборной трубкой кольцевой ступенчатой гребенкой и дроссельным диском, установленным с возможностью перекрытия поперечного сечения газопровода между ступенчатой гребенкой и дроссельной измерительной диафрагмой, а пробоотборник выполнен в виде пробозаборной трубки с кожухом, выполненным с отбортовкой, расположенной с зазором в устье пробозаборной трубки, и установленным в отбортовке кожуха на входе газа в трубку завихрителем, с противоположной стороны пробозаборная трубка снабжена установленной с образованием кармана и соосно с ней выводной трубкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 20 что кожух сообщен с накопителем посредством рециркуляционной газовой трубки.

3. Устройство по п. !, отличающееся тем, что пробоотборник установлен по центру перфорированного диска.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что карман соединен с накопителем пробы при помощи дренажной трубки.

5. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что нижняя точка мерного участка накопителя пробы соединена трубкой с участком

ЗО газопровода непосредственно за измерительной дроссельной диафрагмой расхода газа.