Пробоотборное устройство (варианты)

 

Союз Советских

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„894428 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.04.80 (21) 2915899)25-2б с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (-1) У Кл з

G 01 N 1/22

Государстееииый комитет йо делам изобретеиий

N открытий (53) УДК 543.053 (088.8) Опубликовано 30.12.81. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (72) Авторы изобретения

В. 3. Альперин, A. М. Гердов lt Д. М. Цинзерлинг

ЖЫбхо.т1АМ

ИЛтЯД1 1;,„«„ ( т Рф

ТЕХНИ%ЕСЕ„» Г f:";::

ВЗИЛЩ@УРУл (71) Заявитель (54) ПРОБООТБОPHOE УСТРОИСТВО

Изобретение относится к устройствам отбора и подготовки пробы, а именно к устройствам отбора и преобразования потока газовой смеси, транспортируемой в газоанализатор из газохода, и может быть использовано для контроля аммиака, сернистого ангидрида, окислов азота и других газов в выбросах и технологических линиях при давлении в газоходе, не превышающем атмосферное, в первом варианте и при давлении, превышающем атмосферное, во втором варианте.

Известно газозаборное устройство, содержащее фильтр, соединенный с побудителем расхода. Очищенная фильтром от механических примесей газовая смесь транспортируется побудителем расхода в газоанализатор (1).

При транспортировании пробы от газозаборного устройства до газоанализатора температура пробы снижается от нескольких сотен градусов до температуры не выше

+ 50 С, при которой возможна работа большинства газоанализаторов. Охлаждение 20 пробы сопровождается конденсацией содержащейся в ней влаги и растворением определяемого компонента в конденсате.

Известно устройство отбора и преобразования пробы, содержащее фильтр, побудитель расхода, выходной патрубок пробы и обогреваемую линию, на выходе которой установлен конденсатор влаги.

Температура пробы в обогреваемой линии поддерживается выше температуры точки росы, поэтому конденсации влаги в обогреваемой линии не происходит. В конденсаторе происходит быстрое охлаждение пробы, конденсация влаги и осуществляется отвод конденсата.

3а счет уменьшения времени контактирования определяемого компонента с конденсатом уменьшены потери определяемого компонента, и, соответственно, улучшена представительность пробы (2).

Однако аммиак, сернистый ангидрид и окислы азота, контроль которых в выбросах в связи с их высокой токсичностью представляет собой особую важность, очень хорошо растворяются в воде. Несмотря на уменьшение времени контактирования газов с конденсатом, растворение аммиака, сернистого ангидрида и окислов азота значительно и направляемая в газоанализатор проба теряет часть определяемого компонен894428 та. Представительность пробы ухудшается, в связи с чем последующий аналитический контроль обладает большой погрешностью.

На поддержание в обогреваемой линии, длина которой может составлять десятки и сотни метров, температуры больше 100 С, необходимой для предотвращения конденсации влаги, тратится большая мощность, в связи с чем известное устройство имеет большое энергопотребление на нагрев линии, по которой проба транспортируется к газоанализатору.

Таким образом, недостатками устройства являются низкая представительность пробы и большое энергопотребление при транспортировании пробы.

Цель изобретения — улучшение представительности пробы и уменьшение энергопотребления при транспортировании пробы.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборное устройство, содержащее побудитель расхода, фильтр, выходной патрубок пробы, снабжено термостатированным корпусом с расположенными в нем теплообменником и диффузионным разбавителем, снабженным мембраной, которая делит его внутренний объем на две камеры, одна из которых соединена с фильтром и побудителем расхода, а вторая — с выходным патрубком пробы и с теплообменником.

Устройство снабжено термостатированным корпусом с расположенными в нем регулятором давления, теплообменником и диффузионным разбавителем, снабженным мембраной, которая делит его внутренний объем на две камеры, одна из которых соединена с регулятором давления, а вторая — с выходным патрубком пробы и теплообменником.

На фиг. 1 изображено схематично пробоотоорпое устройство, общий вид (первый вариант); на фиг. 2 — то же, второй варна нт.

Пробоотборное устройство содержит фильтр 1, находящийся в тепловом контакте с газоходом 2, термостатированный корпус 3, в котором расположен теплообменник 4 и диффузионный разбавитель 5. Внутренний объем диффузионного разбавителя 5 разделен полимерной мембраной 6 на камеры 7 и 8. Камера 7 соединена через теплообменник с входом 9 осушенного газа-носителя и с выходом 10 пробы.

В первом варианте камера 8 соединена с фильтром 1 и побудителем 11. расхода, во втором варианте вход 9 камеры соединен с регулятором 12 давления.

Пробоотборное устройство работает следующим образом.

В первом варианте поток газа из газохода 2 просасывается побудителем 11 расхода через фильтр 1 и камеру 8 диффузионного разбавителя 5. Во втором варианте (фиг. 2) поток газовой смеси из газохода 2 под избыточным давлением проходит через

55

Зо

50 фильтр 1 и регулятор 12 давления, камеру 8 диффузионного разбавителя 5.

В первом и втором вариантах в корпусе 3 устанавливается температура термостатирования в диапазоне от + 100 до + 200 С, которая превышает температуру точки росы, но ниже предельной рабочей температуры полимерной мембраны 6. Из входа 9 проходит осушенный газ-носитель, температура которого в теплообменнике 4 повышается до температуры термостатирования, Газноситель проходит камеру 7, в которой он смешивается с продиффундировавшим через мембрану 6 из камеры 8 определяемым компонентом, и направляется к выходу 10 пробы.

Через мембрану 6 из камеры 8 в камеру 7 диффундирует незначительное количество водяного пара, который разбавляется большим количеством осушенного газа-носителя.

Концентрация водяного пара в пробе, направляемой из выхода 10 к газоанализатору по длинной линии, настолько мала, что охлаждение пробы до температуры окружающей среды не приводит к конденсации влаги и, следовательно, не вызывает потерю определяемого компонента в линии, идущей от выхода 10 к газоанализатору. Тепловой контакт термостатированного корпуса 3 с газоходом 2 исключает охлаждение поступающей из газохода 2 в диффузионный разбавитель 5 газовой смеси ниже температуры точки росы. В результате не происходит конденсация влаги и потеря определяемого компонента.

Благодаря наличию теплообменника 4, подогревающего газ-носитель до температуры термостатирования, не происходит местного охлаждения диффузионного разбавителя 5, что исключает конденсацию влаги в диффузионном разбавителе 5 и потерю определяемого компонента.

Предлагаемое устройство не нуждается в обогреве длинной линии, идущей от пробоотборного устройства до газоанализатора, что уменьшает энергопотребление.

В качестве газа-носителя на химических предприятиях может быть использован, например, воздух, предназначенный для контрольно-измерительных приборов и автоматики. Этот воздух на химических предприятиях осушается вымораживанием при - 50 С.

Таким образом, устройство за счет исключения растворения определяемого компонента в конденсате, а также исключения обогрева линии, связывающей устройство с газоанализатором, имеет улучшенную представительность пробы и уменьшенное энергопотребление.

Формула изобретения ! . Пробоотборное устройство, содержащее побудитель расхода, фильтр, выходной патрубок пробы, отличающееся тем, что, 894428

РЪг 1

Составитель С. Фатеева

Редактор N. Янович Техред A. Бойкас Корректор Л. Ферсни

Заказ 11468/64 Тираж 910 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с целью улучшения представительности пробы и уменьшения энергопотребления при транспортировании пробы, оно снабжено термостатированным корпусом с расположенными в нем теплообменником и диффузионным разбавителем, снабженным мембраной, кото5 рая делит его внутренний объем на две камеры, одна из которых соединена с фильтром и побудителем расхода, а вторая — с выходным патрубком пробы и с теплообменником. 1О

2. Пробоотборное устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения представительности пробы и уменьшения энергопотребления при транспортировании пробы, оно снабжено термостатированным корпусом с расположенными в нем регулятором давления, теплообменником и диффузионным разбавителем, снабженным мембраной, которая делит его внутренний объем на две камеры, одна из которых соединена с регулятором давления, а вторая — с выходным патрубком пробы и теплообменником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гордон Г. М. и Пейсахов И. Л. Контроль пылеулавливающих установок. М., 1961, с. 234 — 235.

2. Mechanicai Engineering, 1974, № 25, с. 44 — 48.