Способ контроля газовых выбросов и устройство для его осуществления

(9) О ) СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ИЕ ИЗОБР ВИДЕТЕЛЬСТВУ, 1974.видетельство СССР01 М 35/08, 1982. едующим прососом га агентов и фотоколори торной ленте с посл за, добавлением ре метрированиемНаиболее близкности к изобретен для контроля сост фильтр, установлен ной линии, подключ но установленны е изме- но для выброможет ваннык им по техн ию являетс ава газа, ный на вход енной к по м газоана ой сущойство жащее отбор- вательторам,е одер е газо леда лиза тричеанный ндикаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОб КОНТРОЛЯ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование, в автоматизированных системах контроля окружающей среды. Сущность: периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измеряемой сумме вредных примесей в выбросе, существенно меняющей его физико-химические характеристики, просасывэние смеси через сорбент осуществляют малыми объемами Ч, регистрируя их количество с начала Изобретение относится к техник рения состава газов, преимуществен контроля организованных газовых сов промышленных предприятий, и быть использовано в автоматизиро системах контроля окружающей среИзвестен способ фотоколорим ского анализа газовых смесей, осно на сорбции газа поглотителем на и(я)з 6 01 й 1/22, 35/08, С 05 О 27/О1 просасывания до появления на выходе сорбента заданного содержания суммы вредных примесей, концентрацию которых определяют по формуле: С = и)/и Ч, где и) - масса сорбированного вещества, мг;Ч - объем просасываемой порции газа в м3, и - число просасываемых порций. Блок регистрации выполнен в виде кассеты с набором сорбентов, внутренними и внешними коммутирующими клапанами, снабжен датчиком пониженной избирательности, а устройство дополнительно содержит две пары последовательно включенных клапана и управляемого дросселя, причем обе пары включены параллельно второму дросселю так. что все три дросселя соединены в общей точке, которая соединена с регулятором давления сухого газа и с пер- Я вым внешним коммутирующим клапаном кассеты, второй внешний клапан которой соединен с датчиком пониженной избирательности, последний электрически соединен с командным блоком, а командный блок своими выходами связан с коммутирующими входами всех клапанов и дросселей, 2 с.п. ф-лы, 1 ил,выходы которых соединены с блоком обработки и представления информации, эжектор, емкость, помещенную в контролируемую среду, источник сухого газа, регулируемые дроссели, клапаны и командный блок, связанный соответствующими выходами с управляющими входами каждого клапана, Устройство позволяет эа ровать коэффициент разбавления по кислороду.Недостатком этого устройства является использование такого количества непрерывных автоматических анализаторов, какого требует состав контролируемой смеси, Как уже отмечалосьэто является экономически нецелесообразным и ограничивает функциональные возможности системы, что не позволяет применить известное устройство для работы с кассетой сорбентов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа и повы.- шение информативности результатов контроля.Укаэанная цель достигается темчто периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измеряемой сумме вредных примесей в выбросе, существенно меняющей его физико-химические характеристики, а просасывание смеси через сорбент осуществляют малыми обьемами Ч, регистрируя их количество и с начала просасывания до появления на выходе сорбента заданного содержания суммы вредных примесей, концентрацию которых определяютпо формуле: С п 1 иЧ40 где т - масса сорбированного вещества, мг;Ч - объем просасываемой порции, м; и - число просасываемых порций.Поскольку малоизбирательное измерение на сумму вредных примесей реализуется технически более просто, это позволяет определять содержание этой суммы с необходимой непрерывностью и увеличивать число проб, таким образом полностью иден тифицировать выброс, записав его на сорбентах. Более того, способ позволяет определять концентрацию любого компонента в просасываемой смеси по приведенной Формуле, Формула выводится иэ очевидного равенства массы компонента в просасываемой смеси С и . Ч и сорбционной способности сорбента гл, являющейся массой этого же компонента. счет подачи в систему атмосферного воздуха и наличия анализатора на кислород тари Преимущество способа перед известными техническими решениями состоит в его;:гибкости, позволяющей без значительныхэкономических затрат расширить областьприменений по контролю компонентов и повосстановлению состава газового выброса.Блок регистрации выполнен в виде кассеты с набором сорбентов, внутренними ивнешними коммутирующими клапанами,снабжен датчиком пониженной избирательности, а устройство дополнительно содержит две пары последовательно включенныхклапана и управляемого дросселя, причемобе пары включены параллельно второмудросселю, так что все три дросселя соединены в общей точке, которая соединена с регулятором давления сухого газа и с первымвнешним коммутирующим клапаном кассеты, второй внешний клапан которой соединен с командным блоком, а командный блоксвоими выходами связан с коммутирующими входами всех клапанов и дросселей.Введение кассеты с внешними и внутренними коммутирующими клапанами позволяет производить переключениесорбентов в наборе по сигналу от датчикапониженной избирательности, который реагирует на сумму компонентов смеси, припоявлении фронта залпового выброса вредных веществ будет за счет соединения датчика пониженной избирательности скомандным блоком) увеличена скорость отбора проб, а следовательно, получена полная идентификация выброса, что расширяетвозможности устройства,Выбором объема емкости для отборапорций газа можно обеспечить заданнуюточность измерения концентрации компонентов смеси при наличии соответствующихсорбентов, Это таКже расширяет Функциональные воэможности устройства.Введение в устройство двух пар последовательно включенных клапана и управляющего дросселя и соединение их параллельновторому дросселю так, что все три дросселясоединены в общей точке, которая соединена с регулятором давления сухого газа,позволяет изменять коэффициент разбавления в сторону увеличения по сигналу отдатчика пониженной избирательности.Это расширяет диапазон контролируемыхконцентраций в сторону его увеличения.На чертеже представлена блок-схемаустройства для осуществления способа контроля газовых выбросов.Устройство содержит фильтр 1, соединенный последовательно с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, емкогть 4 дляотбора проб газа, соединенную с первымуправляемым дросселем 5, а второй клапансоединен со вторым управляемым дросселем 6. Емкость для отбора порций газа через третий клапан 7 соединена с зжектором8. Эжектор линией 9 связан стретьим клапаном, Последовательно соединенные пары клапана 10 и регулируемого дросселя 11и клапана 12 и регулируемого дросселя 13подключены параллельно второму регулиРуемому дросселю так, что все дроссели соединены в точке А, которая линией 14 10подключена на вход регулятора 15 давлениясухого газа. Перечисленные элементы линией 16 соединены с блоком 17 регистрации,который выполнен в виде кассеты 18 с набором сорбентов 19, внутренних коммутирующих клапанов 20, внешних коммутирующихклапанов 21, датчика 22 пониженной избирательности, который электрически свяэанс командным блоком 23. Выходы командного блока 23 подключены к управляющим 20входам клапанов. Кассета с клапанами 20 исорбентами 19 является съемной и присоединяется к внешним коммутирующим клапанам 21 при помощи разъемов 24,Устройство работает следующим обраэом,До начала контроля устанавливают Необходимый коэффициент разбавления контролируемого газа. При этом возможныследующие варианты: клапаны 10, 12 закрыты в точке А, происходит суммирование двухрасходов 0 и 02, коэффициент разбавления 0 01+02клапан .10 открыт, клапан 12 закрыт, вточке А происходит суммирование расходов 01. 02, 0 з, коэффициент разбавления С -и "Ч к -0 +02 +0 Рз 0+ + Кр 4 -0101 +02 +Оэ + 04 клапан 10 закрыт, клапан 12 открыт, в точке А происходит суммирование расходОв01, 02, Ъ, коэффициент разбавления равен Клапан 10 открыт, клапан 12 открыт, в точке А происходит суммирование расхо- дов 01, 02, 0 э, 04, коэффициент разбав- ления Величина Кр устанавливается программным блоком 23, поэтому дальнейшее описание будет производиться для Кр 1,Для наполнения емкости 4 контролируемым газом открываются клапаны 2,7. Контролируемый гаэ засасывается зжектором через фильтр 1, емкость 4, открытый клапан 7, Одновременно эжектор 8 засасывает часть сухого газа через дроссель 5.После прокачивания газа через емкость4 закрываются клапаны 7, 2, открывается клапан 3 и за счет перепада давлений на дросселях 5, 6, контролируемый газ вытесняется из емкости 4 и смешивается с сухим газом в точке А, смесь по линии 16 через внешние клапаны 21 подается в датчик 22 и уходит на сброс. Если уровень суммы вредных веществ не превышает заданного уровня, то переключение емкости 4 на кассету 18 происходит при помощи клапанов 21 с определенным перехОдОм,заданйым блоком 23, Сорбенты 19, в свою очередь, коммутируются клапанами 20. Если содержание суммы вредных примесей превышает норму, о чем свидетельствует сигнал датчика 22, программный блок 23 меняет частоту подключения сорбентов 19 к линии 16 через клапаны 20. В режиме измерения емкость 4 устанавливают с объемом Ч клапанами 21, кассета подключается" клинии 16, а на выход кассеты 18 подключен к датчику 22, Дозирование контролируемогогаза осуществляется из емкости 4 и раз до тех пор, пока датчик 22 не покажет исходную концентра цию суммы примесей, В блоке 23 происходит вычисление массовой концентрации примесей по формуле: Частота заполнения емкости 4 контролируемым газом, коэффициент разбавления газа и режим работы устройства задается 45 блоком 23.Изобретение отличается от известныхрешений тем, что позволяет контролировать широкую гамму вредных веществ в выбросах одним набором технических соедств.50 Кроме того, способ контроля и устройстводля его осуществления позволяют гибко реагировать на изменение ситуации по выбросуФормула изобретения 55 1, Способ контроля газовых выбросов,включающий периодическое разбавление отобранной пробы выброса сухим газом с последующим просасыванием полученной смеси через сорбент, эвакуацию сорбента с места отбора пробы с последующей егообработой и анализом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности и информативности результатов контроля, периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измеряемой сумме вредных примесей в выбросе, формируют величины доз смеси и просасывание их через сорбент, регистрируют количество доз с начала просасцвания до появления на выходе сорбента заданного содержания суммы вредных примесей, концентрацию которых определяют по формулеС - .и Угде в - масса сорбированного вещества, мг;Ч - объем просасываемой порции газа, з1и - число просасывающих порций, 2. Устройство для контроля газовых выбросов, содержащее блок отбора проб, командный блок, зжектор с линией подачи сжатого воздуха, источник сухого газа с регул.тором давления, фильтр, установленный на входе газоотборной линии, емкость для отбора порций газа, три клапана, два регулируемых дросселя, при этом фильтр через последовательно соединенные первый и второй клапаны и первый регулируемый дроссель соединен с вцходом регулятора давления сухого газа, выход первого клапана соединен с входом емкости для отбора порций газа, выход которой через второй регулируемый дроссель соединен с выходом регулятора давления сухого газа, а через третий клапан - с всасывающим входом эжектора, отл ич а ю щеес я тем, что, с целью повцшения экономичности и информативности результатов контроля, 5 блок отбора проб вцполнен в виде кассетыс набором сорбентов и снабжен внутренними, по числу сорбентов, и двумя внешними . коммутирующими клапанами соответственно и датчиком пониженной избирательно сти, а в состав устройства дополнительновведенц четвертый и пятцй клапаны и третий и четвертый регулируемцй дроссели, при атом вход первого регулируемого дросселя соединен с входами третьего и четвер того регулируемого дросселей и сзадающим входом регулятора давления сухого газа, выходы третьего и четвертого регулируемых дросселей через четвертый и пятцй клапаны соответственно соединены с 20 выходом регулятора давления сухого газа,входы первого, третьего и четвертого регулируемых дросселей соединены с первым внешним коммутирующим клапаном кассеты, первый выход которого соединен свхо дами внутренних коммутирующих клапановблока отбора проб выход каждого из которых через соответствующий сорбент соединен с первцм входомвторого внешнего коммутирующего клапана, второй вход ко- ЗО торого соединен с выходом первого внешнего коммутирующего клапана, а выход - через датчик пониженной избирательности с управляющим входом командного блока, выходы которого соединены с управляемы ми входами клапанов и регулируемых дросселей,1756797 Составитель А, Прусковцовдактор Н. Гунько Техред М.Моргентал Корректор О Кравц Производственно-издатекьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ув.Га каз 3084 ВНИИПИ Гос Тираж Подписноественного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4 Уб