Устройство для определения содержания конденсирующихся веществ в газе

(22) Заявлено 130378 (2) 2593300/18-25 (51)М )л Г 01 Б 5/00 // Г 01 В 25/66 с присоединением заявки Но(23) Приоритет Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытийДата опубликования описания 1512 ВО(54) устРОЙстВО для ОпРеделения сОдеРжАния КОНДЕНСИРУОЦИХСЯ ВЕЩЕСТВ В ГАНЕИзобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано при разработке и изготовлении приборов, предназначенных дляопределения состава газовы сред путем конденсации определяемого вещества и измерения его веса, напримердля определения содержания нафталинав коксовом газе,Известно устройство, в основу рабо ты которого положено охлаждение испы-.туемого газа до насыщения и измерение температуры газа в момент выпадения конденсата, которая и определяетсодержание влаги в нем. В качествеохладителя в таком устройстве используют полупроводниковую термобатарею.Регистрация температуры точки росыосуществляется по ослаблению светового потока, отраженного от зеркала эОи воспринимаемого фотоприемником (11.Недостатком известного устройстваявляется то, что поверхность зеркаланеобходимо непрерывно обеэжиривать,а наличие в исследуемом газе пыли, 25паров масел, тяжелых углеводородови других примесей снижает надежностьоптической системы прибора и требуетавтоматической очистки поверхностизеркала. Кроме того, при изменении Зо давления газа необходимо производитьпересчет по таблицам. В связи с этимнецелесообразно применять устройстводля определения содержания нафталинав коксовом газе в производственныхусловиях,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для определения содержанияконденсирующихся веществ в газе, например нафталина в коксовом газе,содержащее установленный в трубопроводечувствительный элемент - полированный цилиндр, холодильник, нагреватель,блок управления тепловым режимом,блок измерения и регистрации, Температура точки росы определяется в момент появления тумана на поверхнрстицилиндра, которая в э 1 ом случае не отражает падающий на нее луч, С помощью блока управления тепловым режимом температуру цилиндра поддерживают 1 путем его нагрева и охлаждения)возле температуры точки росы, Температура конденсации упругих паров нафталина при давлении 760 мм рт.ст.равна 36 С, поэтому известное устройство, в принципе, может быть применено для определения содержаниянафталина в коксовом газе 2).Однако известное устройство не обеспечивает в производственных усло" виях требуемой точности и диапазона измерений по следующим причинам: необходимость применения таблиц для пересчета вследствие колебанийдавления газа; низкая надежность оптической системы регистрации вследствие наличия в исследуемом газе пыли, паров масел и других примесей, способных случайным образом влиять на интенсивность отраженного от цилиндра светового потока 1 ограниченный диапазон измерения, обусловленный большой тепловой. инерционностью чувствительного элемента,. которая будет вносить дополнительные погрешности при йзмере-нии больших концентраций; необходимость автоматической очистки полированной поверхности цилиндра после каждого измерения.Цель изобретения - повышЕние точности измерения и расширение диапазона в сторону больших концентраций нафталина в коксовом газе.Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен в виде установленных вдоль оси трубопровода и расположенных параллельно друг другу конденсационных пластин, соединенных с весоиэмерительным устройством.Изобретение может быть реализовано в различных вариантах.В качестве примера выполнения может быть разобран вариант, в котором в трубопроводе выполнен подвижный участок, закрепленный на гибких эластичных сильфонах, внутри которых диаметрально размещены теплопровод-, ные стержни, на которых укреплены параллельно друг другу вдоль оси трубопровода конденсационные улавливающие пластины с расположенными на них лепестками, а передача перемещения подвижного участка трубопровода (соединение пластин с весоиэмерительным устройством) осуществляется с помощью двух раздельных штоков, укрепленных в диаметрально противоположных точках трубопровода.Такое выполнение чувствительного элемента по сравнению с известным позволяет: уменьшить тепловую инерцию устройства за счет введения теплопроводных стержней непосредстввнэо( в поток газа, что улучшает условия тепло- обмена чувствительного элемента с га- зом; увеличить точность измерения и расширить диапазон в сторону больших концентраций за счет установки подвижного легкого участка газопровода, в котором на теплопроводных стержнях укреплены улавливающие пластины с раэ витой посредством лепестков поверх ностью, что позволяет увеличить степень извлечения паров нафталина из коксового газа; увеличить чувствитель ность чувствительного элемента эа счет вывода перемещения газопроводас помощью двух раздельных штоков, чтопозволяет организовать дифференциаль, ную схему измерения, тем самым повысив помехоустойчивость и чувствитель 5ность устройства. Улавливающие пластины имеют площадь и угол наклона,возрастающие но движению газа, чтопозволяет увеличить степень извлечения нафталина иэ коксового газа засчет возрастающих по движению газа силы сопротивления и поверхности контакта и, таким образом, увеличитьточность измерения и расширить диапазон в сторону больших концентраций.На чертеже изображено устройство15 для определения весового содержаниянафталина в коксовом газе,Устройство содержит корпус 1, ккоторому прикреплены фланцы 2, подвижный участок трубопровода, в данном случае газопровода 3, в которомустановлены диаметрально и параллельно друг другу теплопроводные стержни4 с укрепленными на них улавливающими конденсационными пластинами 5, накоторых расположены лепестки б, площадь и угол наклона которых возрастают по движению газа. В диаметрально противоположных точках газопроводаустановлены штоки 7 и 8, концы которых могут крепиться лйбо к подвижнымцентрам сильфонов 9 (вариант А, показан один сильфон), либо к плунжераминдуктивных преобразователей 10 (вариант Б, показан один преобразователь),В первом случае измерение перемещения производят с помощью сопел 11(показано одно сопло). Для нагреваподвижного участка газопровода предусмотрен нагреватель 12, а для охлаждения - холодильник 13, располо 40 женные таким образом, чтобы подвижныйучасток газопровода не соприкасалсяс ними. Индуктивный или пнезмопреобраэователь является весоизмерительнымустройством.4 Определение весового содержаниянафталина в коксовом газе с помощьюпредлагаемого устройства осуществляется следующим образом. По команде от блока 14 управления 50 тепловым режимом хладагент поступаетв холодильник 13, охлаждая подвижныйучасток газопровода 3 ниже температуры конденсации паров нафталина. Приэтом тепло от коксового газа отнима ется с помощью охлажденных пластин5 с лепестками б и теплопроводныхстержней 4, в результате чего на нихоседает сконденсировавшийся нафталин.Ва счет возрастания угла наклонаи площади лепестков б вес нафталинараспределяется равномерно, перемещаяподвижный участок газопровода 3 .вместе со штоками 7 и 8, которые либоувеличивают индуктивность одного преобразователя 10 и уменьшают индуктив