Устройство отбора проб для анализа промышленных выбросов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 9) И 7215 БЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У бойе питания уеидлюеиУнаги х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельство СССР1125496, кл. б 01 1 Ч 1/22, 1983.Авторское свидетельство СССР526800, кл. б О М 1/24, 1974,(54) УСТРОИСТВО ОТБОРА ПРОБ ДЛЯ АНАЛИЗА ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ(57) Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для отбора и подготовки проб газа н анализа промышленных газообразных выбросов, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет повысить .точность пробоподготовки при изменении температуры и давления эжектиру-.емого газа. Устройство содержит побудитель 1 расхода с регулятором производительности, воздушный эжектор 2 (Э), диафрагму 4 (Д), установленную на линии эжектнруемого газа (ЭГ), термочувствительный элемент (ТЭ) 5 аэродинамически обтекаемой формы, установленный соосно с Д 4 со стороны Э 2, ТЭ 5 имеет максимальное поперечное сечение, превышающее сечение проходного отверстия Д 4. Линия ЭГ с двух сторон Д 4 соединена с пневматическими усилителями б н 7 (ПУ). Выходы последних связаны между собой линией 8, разделенной перегородкой 9 (П),.жестко связанной с Д 4. Участки, где устанлена П 9 и а расположена Д 4, выполнены в виде сильфонов 10, 11. Выход 16 Э 2 служит для рр отбора подготовленной пробы на анализ, а %ФУ его выход 17 - для сброса воздуха иэ Э 2, С 1 нл.Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам лля отбораи полготовки проб газа из расходов дляанализа промышленных газообразных выбросов, и может найти применение в нефтехимической, химической, металлургической идругих отраслях народного хозяйства приконтроле окружающей срелы.Цель изобретения - повышение точности пробоотбора.На чертеже представлена блок-схеча устройства отбора проб для анализа промышленных выбросов.Устройство состоит из побудителярасхода с регулятором производительности(не показан), воздушного эжектор,а 2 илинии 3 эжектируемого газа, е которой установлена диафрагма 4. Соосно с лиафрагмой со стороны эжектора 2 установлен термочувствительиый элемент 5 аэролинамичес.ки обтекаемой формы (шарообразной, конусообразной, каплеобразной и т. л.), с мак.симальным поперечным сечением, превышаю.щим сечение проходного отверстия диафрагмы 4, Линия эжектируемого газа с двухсторон диафрагмы соелинеиа с пневматическими усилителями 6 и 7. Выходы пневматических усилителей 6 и 7 связаны междусобой пневматической линией 8, разделен.ной перегородкой 9, жестко связанной сдиафрагмой 4. Участки пневматических линий, на которых установлена перегородка 9,и участок линии эжектируемого газа, вкотором размещена диафрагма 4, выполненыв виде сильфонов 10 и 11. Термочувствительный элемент 5 через преобразователь2 сигнала, размещенный вне потока, соели.нен с входом регулятора производительности нобулителя 1 расхода.Для питания усилителя предусмотренывходы 13 и 14 питания. Для подачи рабочего воздуха используется линия 15 побудителярасхода. Выход 16 эжектора 2служит для отбора подготовленной пробы наанализ, выход 17 эжектора 2 служит длясброса воздуха из эжектора 2,Устройство имеет также штуцер для подключения калибровочных газов и узел руч.ного регулирования коэффициента разбавления (не показаны). Для предотвращенияперекосов при движении мембраны она может быть выполнена в виде кольца, охватывающего линию эжектируемого газа вместе с диафрагмой.Термочувствительный элемент 5 представляет собой термистер (термосопротивлеине)с отрицательным температурным коэффициентом, например, типа ММТили ММТ.С увеличением температуры сопротивлениепадает, сигнал, поступающий с термочувствительного элемента 5 в преобразователь12 сигнала (т. е, напряжение, снимаемое с элемента 5), уменьшается. Уровеньснимаемого напряжения составляет 0,5 -30 В в диапазоне температур потока 10 5 О520 300 С. В качестве термочувствительного элемента 5 могут быть использованы термопара, проволочный терморезистор и т, п, измерители, помещенные в капсулу аэродинамически обтекаемой формы.Блок 12 прелставляет собой соединенные последовательно измерительный мост, в одно из плеч которого включен элемент 5, и усилитель мощности, выполненный на транзисторе типа КТ 805. Таким образом входным сигналом для блока 12 является маломощный сигнал постоянного тока с уровнем напряжения до 30 В, а выходным сигналом - сигнал управления побудителем 1 расхода, имеющий уровень напряжения до 30 В и ток до 2 А. Выходной сигнал из блока 12 поступает на регулятор производительности побудителярасхода, которым, например, для мембранного побудителя расхода с приводом от двигателя ДПМ является обмотка возбуждения двигателя ДПМ.В качестве пневматических усилителей6 и 7 мощности используются унифицированные пневматические усилители мощности типа П 2 ПЗ, входящие в систему элемен тов промышленности пневмоавтоматики.25 Устройство работает следующим образом.Рабочий воздух поступает по линии 15в побудитель 1 расхода и под избыточным давлением 0,5 кг/см попадает в эжек.тор 2, где при его истечении создается разрежение. Разрежение в эжекторе 2 создает поток дымовых газов по линии 3 эжектируемого газа через диафрагму 4. В установившемся режиме соотношение расхолов через побудитель 1 и линию 3 эжектируемого газа с диафрагмой 4 обеспечивает требуемый коэффициент разбавления 35дымовых газов. Разбавленные в нужном соотношении дымовые газы через выход 16отбираются на анализ, Через выход 17 остальная часть смеси сбрасывается в газоход.При отклонении параметров потока от но 4 р минальных (за которые, например, могутбыть приняты: температура дымовых газов 100 С и статическое давление в потоке, равное атмосферному) устройство работает следующим образом. При повышении температуры потока (в соответствии с извест 45 ными соотношеяиями для массового расхода через диафрагму) расход воздуха через диафрагму 4 должен уменьшиться, что приводит к увеличению коэффициента разбавления пробы рабочим воздухом. Однако 50при повышении температуры потока уменьшается сигнал, поступакщий от термочувствительного элемента 5 через преобразователь 12 сигнала на управляющий вход побудителя 1 расхода. При этом уменьшается расход рабочего воздуха через побудитель55 к скорость истечения рабочего воздуха Вэкектор 2, что вызывает увеличение давления в эжекторе. При этом давление на выходе пневматического усилителя 7 увели1272153 Составитель Н. Романннкова Редактор Н. Тупица Техред И, Верес Корректор В. Бутяга Заказ 6329/39 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4чивается, перегородка 9, установленная меж-ду сильфонами 10, сдвигается в сторону пневматического усилителя 6, жестко связан. ная с ней диафрагма 4 удаляется от чувст. вительного элемента 5. При удалении диафрагмы 4 от элемента 5, имеющего аэро- динамически обтекаемую форму н установленного соосно с диафрагмой, увеличивается площадь проходного отверстия диафрагмы, что компенсирует влияние увеличения температуры потока дымовых газов н влияние 10 увеличения давления в эжекторе 2 при регулировании расхода через побудитель 1,При уменьшении температуры потока устройство, работая аналогичным образом, компенсирует увеличение расхода за счет уменьшения проходного отверстия диафрагмы 4.При увеличении статического давления дымовых газов в соответствии с известнымиссоотношениями расход газа через диафрагму 4 должен увеличиться, что приводит к изменению коэффициента разбавления. Однако увеличение статического давления дымовых газов вызывает увеличение давления на выходе пневматического усилителя 6,перегородка 9, установленная между силь- фонами 1 О, сдвигается в сторону усилителя 7, жестко связанная с ней диафрагма 4, ус таиовлеиная между сильфонами 11, сдвига.ется в сторону чувствительного элемента 5, проходное отверстие диафрагмы уменьшается, снижая расход. Таким образом, перемещение диафрагмы 4 и как следствие умень. венке проходного отверстия диафрагмы ком- ЗО пенсирует увеличение расхода, вызванного повышением статического давления дымовых газов.При уменьшении статического давления дымовых газов устройство работает аналогично, компенсируя уменьшение расхода за счет увеличения площади проходного отверстия диафрагмы 4,формула изобретенияУстройство отбора проб для анализа промышленных выбросов, содержащее побудитель расхода рабочего воздуха с регулятором производительности, подключенный к воздушному эжектору, связанному с линией эжектируемого газа, в которой установлена диафрагма, отличающееся тем, что, с целью повышения точности пробоотбора, оно дополнительно содержит термочувствительный элемент аэродннамически обтекаемой формы с поперечным сечением, превышающим сечение проходного отверстия диафрагмы, установленный за диафрагмой соосно с ее отверстием, соединенный с термочув ствительным элементом преобразователь, подключенный к регулятору, производитель. ности побудителя расхода, и пневмоусилители, входы которых соединены с линией эжектируемого газа до и после диафрагмы, а выходы связаны между собой пневматической линней, разделенной перегородкой, жестко соединенной с диафрагмой, при этом участки пневматической линии н линии эжектируемого газа, примыкающие к перегородке и диафрагме, выполнены в виде силь- фонов.