Пробоотборник газа

(19) (11) А 4(51) С 01 М 1/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела(56) 1. Руководство по дегазацииугольных шахт, М., Недра, 1975,с. 163-164,2. Авторское свидетельство СССРВ 392375, кл. С 01 Н 1/22, 1971(54)(57) 1. ПРОБООТБОРНИК ГАЗА, имеющий трубопровод для отбора пробы,побудитель расхода с всасывающим инагнетательным патрубками, аккумулирующую емкость, сборник проб и соединительные трубопроводы, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности пробы, содержащей примеси углеводородов, аккумулирующая емкость выполнена в виде калиброванной трубки и камеры, соединенной с ней, камера снабжена побу. дителем давления, расположенным внутри нее, побудитель расхода соединен с побудителем давления, при этом камера соединена с всасывающим патрубком побудителя расхода.2. Пробоотборник по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что побудитель давления выполнен в виде эластичной емкости.Изобретение относится к горному делу, а именно к отбору проб газов из скважин, находящихся под разрежением, и дегазационных газопроводов, и может быть применено при обнаруже нии и контроле за развитием подземных пожаров методом, оснсванным на определении температуры угля по соотношению этилена и ацетилена.Известен пробоотборник газа, име О ющий побудитель расхода, трубопроводы и приемник проб в виде бюреток Зегера 1 .Недостатком этого устройства является малая достоверность отбира емых проб микропримесей этилена и ацетилена, особенно в тех случаях, когда скважины (газопровод) находятся под разрежением, Это объясняется тем, что давление газа в бюретке 20 Зегера ниже атмосферного, в результате чего концентрация этилена и ацетилена там отличается от фактической. Кроме того, при последующем переводе пробы из сборника в газоанализатор 25 возможно дополнительное искажение ее за счет сорбции этилена и ацетилена на стенк:".х бюретки в процессе длительного (более 1 ч) хранения и транспортировки, а также в результа те контакта исследуемой газовой смеси с рабочими жидкостями в процессе перекачивания ее из бюретки в газо- анализатор.Известен также пробоотборник газов, имеющий трубопровод для отбора проб, побудитель расхода, аккумулирующую емкость, сборник проб и соединительные трубопроводы.Введение в схему аккумулирующей емкости позволяет выравниватьдавление пробы до атмосферного путем подачи в нее окружающего воздуха Я .Недостатками известного устройства являются искажение концентраций компонентов пробы за счет их разбавления атмосферным воздухом в аккумулирующей емкости, зависимость концентрации компонентов от атмосферного давления, искажение концентрации микропримесей за счет их сорбции на стенках при длительном пребывании пробы в сборнике и при контакте исследуемой газовой смеси с рабочими жидкостями при последующем переводе 55 пробы в газоанализатор, я также сложность и неудобство транспортировки и длительного сохране;ия в сборнике проб большого объема газа,обычно требующегося для анализа миккропримесей этилена и ацетилена в шахтной атмосфере современными газоанализаторами.Цель изобретения - повышение достоверности пробы, содержащей примеси углеводородов.Поставленная цель достигается тем, что в пробоотборнике газа, имеющем трубопровод для отбора пробы, побудитель расхода с всасывающим и нагнетательным патрубками, аккумулирующую емкость, сборник проб исоединительные трубопроводы, аккумулирующая емкость выполнена в видекалиброванной трубки и камеры, соединенной с ней, а камера снабжена побудителем давления, расположенным внутри нее, побудитель расхода соединен с побудителем давления, приэтом камера соединена с всасывающим патрубком побудителя расхода.Кроме того, побудитель давления выполнен в виде эластичной емкости.На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства,Пробоотборник состоит из побудителя 1 расхода, к всасывающему патрубку которого подключена камера 2.Внутри последней находится побудитель давления в виде эластичной камеры 3, соединенной посредствомтрубопроводов 4-6 и кранов 7 и 8 снагнетательным и всасывающим патрубкамйпобудителя расхода. К камере 2 под.соединена калиброванная трубка 9, выполняющая совместно с камерой роль аккумулирующей емк)сти, Калиброванная,трубка 9, выполняющая совместнос камерой роль аккумулирующей емкости. Калиброванная трубка 9 соединена параллельно с трубопроводом 10 и сборником 11 проб, выполненным в виде О-образной трубки,заполненной сорбентом, например активированным углем, модифицированным1,57,-ной добавкой полимерных метиленовых эфиров, У трубопровода 10 исборника 11 проб установлены краны12 и 13. Между побудителем 1 расходаи камерой установлены краны 14 и 15.Контроль давления в камере 2 осуществляется с помощью манометра 16. Нагнетательный патрубок побудителядавления соединен с атмосферой черезкран 17,Устройство работает следующимобразом.114 3С помощью побудителя 1 расходагаз транспортируется по трубопроводу 10 через кран 12, калиброваннуютрубку 9, камеру 2 и кран 14 и сбрасывается в атмосферу через кран 17;При этом краны 8, 13 и 15 закрыты,а краны 7, 12, 14 и 17 открыты. После продувки пробоотборника исследуемым газом перекрываются краны 7, 12,14 и 17, а краны 8, 13 и 15 открываются, При этом побудитель 1 расходанагнетает из атмосферы по трубопроводам 4 и 5 через краны 15 и 8 воздухв эластичную камеру 3, выполняющуюроль побудителя давления, Эластичнаякамера 3, увеличиваясь в объеме, повышает давление в камере 2, Контрольза давлением в камере 2 осуществляется по манометру 16. При достижениизаданного давления открывается кран 2013 и проба исследуемого газа из калиброванной трубки 9 поступает всборник 11 проб. При проходе черезсорбент на нем концентрируются находящиеся в пробе микропримеси угле- дводородов, например этилена и ацетилена.Использование предлагаемого пробоотборника газа обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества,Ликвидируется искажение пробы засчет смешивания ее с атмосфернымвоздухом. Это достигается введениемк конструкцию побудителя давления в35виде эластичной емкости и калиброванной трубки аккумулирующей емкости.Давление отсасывающей газовойсмеси может изменяться от 350 мм рт.ст,(в дегаэационных газопроводах вблизи 40вакуум-насосных станций) до850 мм рт.ст. (в подземных дегазационных скважинах) .При таком диапазоне колебаний давления содержание микропри- .месей этилена и ацетилена в одной пробе изменяется более чем в два раза.Введение в пробоотборник побудителя давления в виде эластичной емкости, соединенной с нагнетательнымпатрубком побудителя расхода, позволяет перекачивать исследуемую газовую смесь в сборник проб всегда подпостоянным давлением, при которомпроизведена калибровка газоанализатора. Вследствие этого точность 55определения микропримесей этиленаи ацетилена в пробах, отобранных спомощью предлагаемого устройства,9136 4на 80-907 вьппе, чем в пробах, отобранных с помощью известных пробоотборников.Выполнение аккумулирующей емкости в виде калиброванной трубки(объем ее равен удерживаемому объему газа), соединенной с камерой, позволяет избежать искажения пробы засчет ликвидации контакта микропримесейс поверхностью эластичной камеры исокращения времени пребывания пробыв аккумулирующей емкости. Установлено, что при пребывании пробы газовойсмеси в различных емкостях (в томчисле аккумулирующих) происходит искажение концентрации микропримесейчерез 1 мин на 0,5 Е, через 3 мин на27, через 15 мин на 10 Е за счет сорбирования их на стенках этих емкостей, В известных пробоотборникахпроба газа пребывает в аккумулирующих и транспортных емкостях значительно больше 15 мин. В предлагаемом устройстве время пребывания пробы в аккумулирующей емкости не пре-,вьппает 0,5 мин, вследствие чего ис-кажение концентрации микропримесейуменьшено не менее чем в 20 раз.Наличие в устройстве в качествесборника П-образной трубки, заполненной сорбентом, устраняет неудобства, саязанные с транспортировкойи хранением отобранных проб, Приотборе проб микропримесей на сорбентпроисходит их концентрирование примерно в 100 раз. Соответственноуменьшается объем сборника проб.Вместо сборника проб объемом 600 м,как это требовалось бы при использовании известной конструкции, объем сборника проб в предлагаемомпробоотборнике составляет около6 см.Проба, отобранная в сборник предлагаемой конструкции может хранитьУся сколь угодно, без изменения свойств и удобства в транспортировке. Для ввода исследуемых газов в газоанализатор их десорбируют путем нагревания сборника проб, При этом исключаются необходимость применения жидкости для вытеснения газообразнсФ прс 5 ы из сборника а следовательно, и дополнительное искажение ее за счет растворения микропримесей в жидкости для вытеснения пробы, как это имеет место в известной конструкции.