Способ отбора проб газов иустройство для его осуществле-ния

819613 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистмческихРеспублик53) УДК 543.053 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень 13Дата опубликования описания 09.04.81 делам изобрет ткрытии 2) Автор изобретения айбако Заявите Б ОТБОРА ПРОБ ГАЗОВДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛ5 тичности концент не будет равна Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано при анализе сжатых газов с целью определения содержания пыли и масляных взвесей.Известен способ отбора газов, заключающийся в отводе газа из магистрального трубопровода через зонд и отборную трубку к анализному устройству, в качестве которого используют, например, аналитический фильтр, осадительную колонку, фотоэлектрический счетчик 11.Однако, так как эффективность работы анализных устройств обеспечивается лишь при малых скоростях анализируемого газа при этом способе и соответствующим ему устройствах не обеспечивается равенство скоростей течения дисперсной среды в отборной трубке и в основном потоке и, следовательно, не обеспечиваются условия изокинетического отбора проб. Кроме того, при малых скоростях анализируемого газа происходит осаждение примесей в отборной трубке. Все это в значительной мере ухудшает представительность пробоотбора и снижает точность анализа указанным способом. Известен также способ отбора сжатого газа, включающий подвод газа из магистрального трубопровода через зонд и отборную трубку к анализатору и в байпасную линию, причем в процессе пробоотбора расход газа регулируют таким образом, чтобы линейные скорости в отборной трубке и в магистральном трубопроводе были равны между собой 2.С помощью этого способа можно достичь более высокой точности анализа газов по сравнению с другими известными способами.Данный способ является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.Способ осуществляют устройством, включающим зонд, отборную трубку, регулирующие вентили и анализатор.Недостатком этого способа и соответствующего ему устройства является невозможность получения изокинетического режима движения дисперсной среды в анализной и байпасной линиях.При нарушении изокинерация отобранных частиц15 концентрации лисперсной среды в потоке, поэтому анализируемая проба газа не будет представительной.При неизокинетическом отборе пробы имеют место следующие случаи: линейная скбрость газа на входе в анализное устройство меньше линейной скорости газа в отборной трубке Ъ; ( Ър, линейная скорость газа на входе в анализное устройство больше линейной скорости газа в отборной трубке 7 О Чпр. В первом случае дисперсная среда отстаивается перед входом анализного устройства и в результате имеет место занижение концентрации частиц в пробе. Во втором случае имеет место завышение концентрации частиц по отношению к концентрации дисперсных частиц в потоке газа. Это является справедливым для частиц, обладающих малыми размерами и инерционностью.При наличии крупных частиц в составе дисперсной среды они пересекают в силу инерции линии тока и могу менять результаты анализов на обратные.Целью изобретения является повышение представительности пробы.Указанная цель достигается тем, что газ подводят в байпасную линию и на вход в анализатор при равной линейной скорости. Целесообразно отборную трубку на выходе снабжать конической камерой с установленным в ней с возможностью перемещения пробозаборным патрубком, установленным коаксиально конической камере и соединенным с анализатором.Наиболее лостоверный результат при отборе пробы и анализе получают в случае расположения ввода параллельно ламинарному основному потоку дисперсной среды в невозмущенной его части при соблюдении условий изокинетичности.Таким образом, для обеспечения изокинетических условий отбора пробы необходимо обеспечить равенство линейной скорости газа на входе анализного устройства Ъ и линейной скорости газа, отводимого в байпасную линию Ъб; при котором не будет искривлений линий тока.С учетом Ч сопй и изменяемой в широких пределах линейной скорости газа Ър в отборной трубке в зависимости от линейной скорости газа Ъв магистральном трубопроводе, уравнивание скоростей Ча, = Ч достигают изменением поперечного сечения выходного участка отборной трубки.На фиг. 1 изображен случай, когда линейная скорость газа на входе в анализатор меньше линейной скорости газа в отборной трубке ЪО,( Чр; на фиг, 2 - линейная скорость газа на входе в анализатор больше линейной скорости газа в отборной трубке Чо,Чпр, на фиг. 3 - линейная скорость газа на входе в анализатор равна линейной скорости газа в отборной трубке и линейной скорости газа, отводимого в байпасную ли 1 О го 25 зо З 5 40 45 50 55 нию Чс= Чпр = Ч 8; на фиг. 4 - схема устройства.Устройство для отбора проб газов включает следующие элементы. В прямом участке магистрального трубопровода 1 системы газоснабжения установлен пробоотборный зонд 2, входное отверстие которого направлено навстречу потоку газа. Для того, чтобы не нарушался поток течения аэрозолей, входная часть зонда выполнена тонкостенной. Зонд 2 соединен с запорным вентилем 3 и отборной трубкой 4. Для предотвращения конденсации паров жидкостей отборная трубка 4 имеет теплоизоляцию 5 и подогревается, а для предотвращения сорбции взвешенных частиц ее внутренняя поверхность выполнена полированной.К выходному участку отборной трубки присоединены коническая камера 6 с пробозаборным патрубком 7 со стороны основания. Пробозаборный патрубок выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении конической камеры, что обеспечивается уплотнением 8, и соединен с запорным вентилем 9 и анализатором 10 состава.Для безотрывности газового потока и равномерного распределения дисперсной среды в расширяющемся газовом потоке камера выполнена с малым углом при вершине конуса 15).В основании конической камеры выполнены отверстия 11 для отвода газа в байпасную линию 12 через вентиль 13.Расход газа через анализатор состава и байпасную линию контролируется через ротаметрические индикаторы 14 и 15 расхода.Устройство работает следующим образом.Открывают вентиль 3 и через отборную трубку с помощью регулирующего вентиля и ротаметрического индикатора расхода 15 устанавливают расход газа, при котором обеспечивается равенство линейных скоростей течения дисперсной среды в отборной трубке Ър и магистральном трубопроводе Ъ Затем, принимая во внимание заданный расход газа через анализатор Чц сопй и расход в байпасной линии, при котором обеспечивается равенство Ъпр = 7, перемещают пробозаборный патрубок в осевом направлении до такого поперечного сечения конической камеры, при котором соотношение их диаметров обеспечивает равенство линейных скоростей на вход анализатора ив байпасной линии Ъа = Чд. Величину перемещения пробозаборного патрубка в конической камере определяют по номограмме и контролируют по длине его участка, выступающего из камеры.После открытия вентиля 9 газ изокинетически течет в анализатор состава, при этом обеспечивается требуемая прелставительность пробы и точность анализа.Предложенный способ отбора проб газов и устройство для его осуществления позвоIа) Ыр ляют отбирать достоверные пробы газов из технологических трубопроводов, находя- шихся под давлением.Формула изобретения1. Способ отбора проб газа, включающий подвод газа из магистрального трубопровода через зонд и отборную трубку к анализатору и в байпасную линию с равными линейными скоростями движения газа в отборной трубке и в магистральном трубопроводе, отличающийся тем, что, с целью повышения представительности пробы, газ подводят в байпасную линию и на вход в анализатор при равной линейной скорости. 2. Устройство для осуществления способапо п. 1, включающее зонд, отборную трубку,регулирующую арматуру и анализатор, отличаюи 1 ееся тем, что отборная трубка навыходе снабжена конической камерой иустановленным в ней с возможностью перемещения пробозаборным патрубком, установленным коаксиально конической камереи соединенным с анализатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР180411, кл. б 01 И 1/22, 1963,2. ГОСТ 3022-70, с, 4 (прототип).Составитель А. Бочков Редактор Л. Курасова Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко Заказ 1288/18 Тираж 907 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, 4