Система отбора и анализа дымовых газов

сооз соВетскихсоцидлистичкснихРЕСПУБЛИК 1 С 530 а 4 СоЯ ГОсудАРстВенный номитетпо изоБРетениям и отнРцтиямпРи гкнт сссР 3 ЖОВЗНМГИБЛ ь .ЛсИИБЛБР 1 О;,А ИЗОБРЕТЕ ОПИСАН ВИДЕТЕДЬС 798530 4376330/ 05.02,88 15,11.89 Киевский ХЧ съезд(61 (21 (22 (46 (71 им а 02 юл. Р 42 ститут автоматикиКПСС В,Ф. Куц,овиков К.М. СамоФалов, Соловьев и Г.Г.543.05, (088.8) тельство ССС1/22,(54) СИСТЕМА ОТБОРА И АНАЛИЗА ДЬМОВЬЕГАЗОВ Изобретение относится к ме гии и может быть использовано.контроля состава отходящих га леплавильных, доменных и друг гатов металлургического произ.Целью изобретения является мия эталонных газовых смесей чение быстродействия срабатыв системы,На фиг,1 изображена схема на Фиг.2 - схема устройства и ки эталонных газовых смесей, ов ст х агреодства.эконоувелния системы, одготовгазоход 1 сталео металлургичестур 3 предвариазовой пробы с апример газоотбор м 5 грубой очистк хода пробы, напри твующий техничесключает или иног а 2, кон отовки г истем плавильног кого агрег тельной по ком 4, н фильтроем 6 рас соответс газоотборниной фурмой,и побудителмер, УК,(56) Авторское свидеУ 798530, кл. С 01 ИС 21 С 5/30; 1977. 80522 7 2(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля состава отходящих газовсталеплавильных, доменных и другихагрегатов металлургического производства. Целью изобретения является экономия эталонных газовых смесей и увеличение быстродействия срабатывания систем, Для этого периодически проИзводят контроль точности работыанализаторов, корректируя их нулевоеи конечное значения шкалы измерения.В процессе коррекции эталонные газовые смеси не сбрасываются в газоход,а накапливаются в соответствующих емкостях для повторного использования.1 з.п. ф-лы, 2 ил ким условиям СТУ 384-64, или УК/2ТУ 64-1-27 49, контур 7 окончательной подготовки пробы с фильтром 8тонкой очистки, побудителем 9 расхода пробы, например УКилиУК/2, регулятором 10 расхода пробы, например СДГстабилизатор давления газа 6-79-5 КО 256,00 ТУ илиСАДстабилизатор абсолютного давления 2573.011 ТУ, газоаналитическуюкамеру 11, дожигатель 2, датчик 13расхода пробы, например ДСЭР ГОСТ18140-72 или ШТР (со вторичным прибором ЧАП), установленный параллельно газовой трассе, измеритель 14 влажности пробы, например гигрометр сорбционный ТСТУ 11-181-1322-83,электровентили 15, 16, например распределитель П-РЭ 3/25-1126 ТУ 2-0531612-82, которые установлены переданализаторами 17, 18 концентрации газа, которыми могут быть газоанализатор на двуокись углерода типа ТП2221 П или ОА 2209 М, и газоанализаторкислорода типа МН 5106-2. Осушитель519 - холодильная установка МРБТДРили холодильник термоэлектрическийХТЭТУ 25 052672-60 и устройство 20термостатирующее.0Введенное в систему отбора и анализа дымовых газов устройство 21 подготовки эталонных газовых смесей позволяет периодически (не реже одногораза в течение 24 ч) контролироватьточность работы анализаторов 17 и 18по двум как минимум (начало и конецшкалы) контрольным точкам и в случае,если нужно производить корректировкунулевого и конечного значения шкалыизмерения, а также закольцевать линию прохождения эталоннви газовьи смесей путем принудительной подачи(смесей) после прохождения анализаторов в незаполненные емкости дляхранения эталонных смесей,Устройство 21 подготовки эталонньи газовых смесей (фиг,2) выполнено в виде контура 22 предварительной под."отовки эталонных газовых смесей 30 который включает в себя соединенные газовой трассой между собой и контуром 23 окончательной подготовки эталонных газовьи смесей электровентиль 24, например распределитель П-РЭ 3 25-1126 ТУ 2-053-1612-82, работающий по принципу "да-нет-или", емкость 25 и побудитель 26 низкого давления,на- пример УКили УК, контур 23 окончательной подготовки, включающий 40 связанные газовой трассой между собой и контуром 22 предварительной подготовки, побудитель 27 высокого давления, например агрегат компрессорный мембранный 1,6 мк/200 МЧ 45 ВТУ 284176-64, фильтр 28 тонкойочистки, коллектор 29 трехходовых электровентилей, представляющий собой наЬор тройников прямых поГОСТ 8948-75, соединенных между собой трубопроводом, и состоящий из левой и травой частей - по три тройника в каждой части, Правая и левая часзи коллектора разделены. На правой части коллектора установлены электровентили 30-32, работающие по принципу "да-нет" и соединенные с соответствующими баллонами стандартной стойки 33 с эталонными смесями и азотом, причем все электровентили соединены связями 34 с вычислитель ным устройством. Каждый из Ьаллонов 35-37 оЬорудован стандартным редуктором 38-40, каждый из которых имеет по два манометра, первый манометр указывает давление в Ьаллоне (количество смеси), второй манометр - давление, устанавливаемое перед входом в газовую трассу устройства 21, На левой части коллектора 29 установлены электровентили 4 1-43, работающие по принципу "да-нет-или", которые соединены с соответствующими незаполненными баллонами 44-46 стойки 47, каждый из которых оборудован стандартным редуктором 48-50, Устройство 21 соединено с анализаторами 17 и 18, газовой трассой и подключено к вычислительному устройству 51, которым может быть комплекс вычислительный СМ,03, включающий устройство для отсчета времени. Выход вычислительного устройства 51 подключен к выходам датчика 13 расхода пробы газа, измерителя 14 влажности пробы, к анализаторам 17 и 18 концентрации газа, а вьгход к злектровентилям 15 и 16, 24, к коллектору 29 электровентилей 30-32, 41-43 и к регистраторам 52-54. Все элементы контуров 3,7,22, 23 и газоаналитической камеры 11 герметически связаны с газовой трассой 55 (обозначенной на фиг, 1 пунктирной линией), которая обогреваема, для чего она может быть заключена, например, в паровую рубашку.1Система работает следующим образом.В процессе плавки дымовые газы, удаляемые из сталеплавильного агрегата 2 по газоходу 1, отбираются в контур 3 предварительной подготовки газовой пробы под действием разрежения, создаваемого побудителем расхода пробы. Отсасываемый газ, проходя через газоотборную форму 4 и фильтр 5 грубой очистки, частично охлаждается и отфильтровывается от пыпи, выносимой газом из сталеплавильного агрегата 2, Лишний газ снова сбрасывается в газоход 1 Предварительно очищенная в контуре 3 проба газа (дыма) забирается с помощью побудителя 9 расхода пробы в контур 7 окончательной подготовки газовой пробы, где проходя фильтр 8 тонкой очистки, полностью освобождается от пыли, 5 15220 а регулятор о расхода пробы устанавливает заданное значение газовой пробы на входе газоаналитической камеры11, Текущее значение расхода пробы газа измеряется датчиком 13 расхода пробы, который для увеличения быстродействия срабатывания системы установлен параллельно газовой трассе. Выходной сигнал датчика 13 расхода про О бы газов поступает на регулятор 10. При отклонении расхода газовой пробы от заданной регулятор 10, меняя проходное сечение газовой трассы 55, восстанавливает необходимый расход пробы. Избыточная часть пробы сбрасы-. вается по трассе 55 в газоход 1, Анализируемая часть пробы газа под давлением, создаваемым побудителем расхода пробы, нагнетается в газоаналитическую камеру 11, где, проходя последовательно дожигатель 12, датчик 13, газ одновременно поступает в измеритель 14 влажности пробы и через осушитель 19 в анализаторы 17 и 18 концентрации газа, В дожигателе 12 горючие компоненты газовой пробы дожигаются, что крайне важно бывает, например, при контроле процесса оЬезуглероживания сталеплавильной ванны. При пол.ном анализе газа необходимость в дожигателе отпадает, и он отключается, Осушитель 17 производит полную осушку газа, Ьез чего невозможен анализ. Электрические сигналы с датчика 13, измерителя 14 влажности пробы и анализаторов 17 и 18 концентрации газа поступают в вычислительное устройство 52, к которому также подключено устройство 21 подготовки эталонных газовых смесей.На основе данных, снимаемьм с датчика 13, измерителя 14 влажности пробы вычислительное устройство производи расчет поправки выходных сиг налов анализаторов 17 и 18 концентрации пробы газа в зависимости от величины водяных паров, содержащихся в газовой пробе. Откорректированный сигнал с вычислительного устройства 51 поступает на соответствующие регистраторы 52-54компонентов анализи, руемого газа, т.е, водяного пара, двуокиси углерода, кислорода, Термо,статирующее устройство 20 поддерживает постоянную температуру в герметически закрытой камере 11, стабилизируя тем самым условия работы анализаторов 17 и 18 концентрации газов,7 О бОсобенно чувствительны к изменениямтемпературы оптико-акустические анализаторы газа и аналиэаторы, содержащие в измерительной части термоанемометрический датчик.Введенное в систему отбора и анализа дымовых газон устройство 21(фиг.2) подготовки эталонных газовыхсмесей позволяет периодически (нереже одного раза н сутки) контролировать точность работы анализаторовпо двум как минимум (начало и конецшкалы) контрольным точкам и в случае, если нужно, производить корректировку нуленого и конечного значения шкалы измерения анализаторов.Устройство 21 работает следующимобразом,При нажатии на кнопку "Градуиронкапо командам, поступающим из вычислительного устройства 51, трехходовые электровентили 15 и 16 перекрывают газовую трассу системы исоединяют анализаторы 17 и 18 с газовой трассой устройства 21 подготовки эталонных газовых смесей, вкотором побудители 26 и 27 выкачиваютоставшуюся от анализа пробу газа изанализаторов 17 и 18 и подают еечерез электровентиль 24, емкость 25и фильтр тонкой очистки 28 на выходэлектровентилей коллектора 29, соединенных с атмосферой. Одновременнооткрывается электровентиль соответствующего Ьаллона стойки 33 со смесями, заполненного азотом, и азотчерез блок редукторов баллона черезсоответствующий электровентиль коллектора 29 поступает на анализаторы 17 и 18 и на сЬрос.Через время, равное 5 с (время запаздывания газового тракта устройства 21 подготовки эталонных газовыхсмесей и анализатора 17 и 18), сбросазота в атмосферу прекращается,где 7 - объем газового тракта м, Ц - расход газа, м/ч.После того, как сброс прекращается, начинается корректировка нулевого значения шкалы измерения анализаторов 17 и 18 (обоих сразу), открывается трехходовой электровентиль коллектора 29, соответственно соединенный с незаполненной емкостью для азота, расположенный в стойке 31, иазот из анализаторов через трехходовой электронентиль коллектора 29, соответственно соединенный с незаполненной емкостью для азота, расположен 5 ный в стойке 31, и азот из анализаторов через трехходовой электровентиль 24, через емкость 25, через побудитель низкого давления 26, побудитель высокого давления 27 и соответствующий трехходовой электровентиль коллектора 19 попадает в стойку 47 в незаполненный баллон, предназначенный для азота.После окончания градуировки нуле 1 вого значения щкалы измерения анализаторов 17 и 18 баллоны с азотом в обеих стойках 33 и 47 перекрываются при помощи соответствующих электро- вентилей коллектора 29. Аналогично происходит процесс градуировки конечного или любого промежуточного значения шкалы измерения анализаторов 17 и 18 по любому из каналов измерения в отдельности при помощи эталонных газовых смесей, расположенных в стойке 33. По истечении запасов эталонных смесей в стойке 33 в нее устанавливают баллоны из стойки 47 по 52, Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство подго"товки эталонных газовых смесей вьгполнено в виде предварительного контура подготовки эталонных смесей,включающего соединенные газовой трассой между собой и окончательным контуром подготовки электровентиль, емкость, побудитель низкого давления и 25 окончательный контур подготовки эталонных смесей, включающий соединеннь:е газовой трассой с предварительным контуром и между собой побудитель высокого давления, Фильтр тонкой очистки, коллектор электровентилей, стойку с калибровочными смесями и стойку с незаполненными емкосмере их заполнения.Формула изобретения1. Система отбора и анализа дымовых газов по авт.св. Р 798530, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью экономии эталонных газовых смесей и увеличения быстродействия системы, она снабжена устройством подготовки эталонных газовых смесей, адатчик расхода газовой пробы установлен параллельно газовой трассе, причем устройство подготовки эталонныхгазовых смесей соединено газовойтрассой посредством двух электровентилей с анализаторами концентрациигазовой пробы и подключено к вычислительному устройству,иям при ГКНТ СС5