Устройство для обнаружения утечек горючих газов

(51)5 6 01 М 3/1 И Е ИЗОБР Т ПИС ЕНТ двыиюгаав нноеобъединение прикладной химии" ркка, С.С. Кабанов ст тельство СССРМ 3/16, 1987.ДЛЯ ОБНАРУЖЕНАЗОВобнаружениесть; устройств утечек го о имее ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Использование:рючих газов. Сущно Изобретение относится к устройствамдля обнаружения, определения интенсивности и беспламенного дожигания утечек горючих газов, т,е. к системам контроля газовых сред и системам дожигания. Оно может применяться в различных отраслях промышленности. связанных с производством и потреблением горючих газов,Целью изобретения является повышение чувствительности устройства и расширение температурного диапазона его применения.Поставленная цель достигавтся тем, чтов устройстве для обнаружения утечек горючих газов, содержащем перфорированный корпус, размещенный в нем гранулированный катализатор, термобатарею, рабочие спаи которой расположены в слое катализатора, а свободные спаи вне этого слоя со стороны наружной поверхности катализатора, вторичный регистрирующий прибор, соединенный с термобатареей и узел 2перфорированный цилиндрический корпус 1 с размещенным внутри него гранулированным катализатором 4 на основе металлов платиновой группы с концентрацией 0,5 - 2,0 мас Диаметр гранул катализатора 4 0,5 - 3,0 мм, Отношение высоты слоя катализатора 4 к диаметру засыпки составляет 0,3 - 0,6. При этом высота слоя составляет 4-6 диаметров гранул. В слое катализатора 4 размещены рабочие спаи 5 термобатареи, а ее свободные спаи 6 размещены вне корпуса 1 на расстоянии 15-20 мм от поверхности корпуса 1. 2 э,п. ф-лы, 2 ил., 2 табл,крепления корпуса с уплотнением, корпус выполнен цилиндрическим с узлом крепления и уплотнением на рабочем торце, грану- ф лированный катализатор выполнен на основе металлов платиновой группы с концентрацией 0,5 - 20,0 мас. с диаметром гранул 0,5-3,0 мм высота слоя катализатора составляет 4-6 диаметров гранул, а отношение высоты слоя катализатора к диаметру слоя равно 0,3-0,6,в качестве носителя ката лизатора используют термостойкую окис алюминия, а корпус выполнен из термостой ких материалов,Устройство для обнаружения утечек го рючих газов (фиг, 1) содержит перфориро ванный корпус с отверстиями 2, внутри которого крепится стакан 3, выполненный из сетки иэ нержавеющей стали (ст Х 18 Н 10 Т. диаметр проволоки 0,2-0,5 мм шаг ячейки 0,1-0,4 мм). Гранулированный катализатор 4 размещен внутри стакана 3 В слое катализатора 4 размещены рабочиеспаи 5 термобатареи, а свободные спаи 6термобатареи размещены внутри перфорированного корпуса 1 перед слоем (по ходугазовой смеси) катализатора 4 на расстоянии 15-20 мм от его поверхности, Указанный диапазон расстояния являетсяоптимальным, так как при большем илименьшем расстоянии воэмохсно появлениеградиента температур между рабочими исвободными спаями термобатареи эа счет "Отеплопроводности конструкции и газовойсреды. В верхней части перфорированногокорпуса 1 крепится штепсельный разъем 7,через который выводы термобатареи подключены ":о вторичному регистрирующемуприбору 8 (например, к электронному потенциометру или световому и звуковомусигнализатору), В нижней части перфорированный корпус 1 соединен с узлом крепления 9, обеспечивающим герметичность 20коепления устройства на фланцевом 10 илиниппельном (см, фиг. 2) соединении. Загрузка гранулированного катализатора произвоцится в саый стакан 3, оорыйвставляется через нижнее отверстие в перфорированном: корпусе 1 и фиксированнозакрепляется поджимной втулкой 11.Для снаряжения устройства применяется высококонцентрированный катализаторсостава 4;4 Рт+16, 1 г или низкоконцентрированнцй катализатор состава 0,50 Рт+0,5 Д г. В качестве носителя применяется термостойкая окись алюминия. Катализаторы сохраняют свои характеристики послевоздействия. температуры 700 - 600 С. Диаметр гранул катализатора 1-2 мм, Корпус идетали устройства выполнены из сталиХ 1 БН 10 Т, Термобатарея изготовлена изхромелькопелевых термопар.Устройство работает следующим образом,Устройство устанавливается на соединение арматуры и узел крепления обеспечивает герметичность установки. Выводытермобатареи подключаются ко вторичному 45регистрирующему прибору, При нормальной эксплуатации магистрали - отсутствиеутечки горючего газа в соединении - рабочие и свободные спаи термобатареи имеютодинаковую температуру, Поэтому термо-. 50.ЭДС на выходе термобатареи будет райнанулю, т,е. показания регистрирующего прибора также будут соответствовать нулевойотметке шкалы, При нарушении герметичности соединения горючий гаэ, например 55водород, проникает в слой катализатора и,смешиваясь с кислородом воздуха, вступаетв экэотермическую реакцию, что ведет к появлениюю градиента температур между рабочими и свободными спаями термобатареи и появлению термо-ЭДС, Величина термо- ЭДС пропорциональна количеству тепла, выделенному при окислении горючего газа, т,е, интенсивности утечки. Это позволяет провести тарировку вторичного прибора и определить затем расход газа при образовании утечки, Если количество истекающего газа не превышает стехиомерическое количесво диффундирующего в слой катализато.ра кислорода, то устройство обеспечивает полное окисление горючего газа, т.е. предотвращает его выделение в амосферу,Испытание устройства, размещенного на ниппельном соединении, позволяющем имитировать утечки газа различного расхода, показало его надежную работоспособностьс точки зрения выдачи предупредительного сигнала при появлении утечки, определения интенсивности утечки и полноты окисления водорода, определяемой с помощью хроматографического анализа, Результаты испытаний представлены в табл, 1 и 2.В предлагаемом устройстве масса катализатора в 22 раза меньше, чем в прототипе, что позволило повысить температуру его нагрева и тем самым значительно повысить чувствительность устройства,Ф о р мул а и зоб ретен ия 1, Устройство для обнаружения утечек горючих газов, содержащее перфорированный корпус, размещенный в нем гранулированный катализатор, термобатарею, рабочие спаи которой расположены в слое катализатора, а свободные спаи - вне этого слоя со стороны наружной поверхности катализатора. вторичный регистрирующий прибор, соединенный с термобатареей, и узел крепления корпуса с уплотнением, о тлича ющееся тем,что,с цельюповышения чувствительности, корпус выполнен цилиндрическим с узлом крепления и уплотнением на рабочем торце, гранулированный катализатор выполнен на основе металлов платиновой группы с концентрацией 0,5-20,0 мас, с диаметром гранул 0,5- З,О мм, высота слоя катализатора составляет 4-6 диаметров гранул, а отношение высоты слоя катализатора к диаметру слоя равно 0,3-0,6.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения температурного диапазона применения, в качестве носителя катализаора используют термостойкую окись алюминия,3. Устройство по пп.1 и 2, отл ич а ющ е е с я тем, что корпус выполнен из термостойкой стали.1835059Таблица 1Зависимость значения термо-ЭДС от массы катализатора и ./дОбласть максимальных значений термо-ЭДС и оптимального значения 1 й,Таблича 2 Зависимость значения термо-ЭДС от температуры окружающей среды (ОО -0,6, т = 1,5 г)1835059 Составитель В, ХромовТехред М. Моргентал Корректор В. Редак зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 2713 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5