Устройство для отбора проб газа

,щ 828009 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалиотачеаиис Рееттубиик5) Дата опубликования описания 07.05.8 асеттко(72) Авторы изобретения Рочняк, М. Т. Бузоверя, В. ф. и С. М. Пивоварова Институт черной металлурги аявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГАЗА ята ин 30 Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для отбора представительных среднесуточных или средне- сменных проб колошникового газа и дутья при проведении газового анализатора, и может быть использовано для контроля работы доменной печи.Известно устройство для отбора проб газа, включающее газосборник, соединенный системой вентилей и сосудов с источ ником газа 11.Недостатками устройства являются неудобство обслуживания, ненадежность работы, невозможность обеспечения равномерности отбора колошникового газа в ко личественном отношении в единицу времени.Известно также устройство для отбора газовых проб, включающее газосборник, пневматически соединенный с запорными 20 элементами, указателем давления и фильтром, вход которого соединен с источником газа 2.Недостатком устройства является невозможность обеспечения равномерного отбо ра проб с высокой точностью дозирования. Невозможность регулирования объема отбираемой пробы, отсутствие данных о ее температуре и количестве искажают формацию о составе газа. Цель изобретения - обеспечение равномерного отбора проб с высокой точностью дозирования.Это достигается тем, что устройство снабжено осушителем газа и блоком дозирования, включающим объемный дозирующий орган с плунжером, два распределяющих и регулирующих органа с плунжерами, при этом входы объемного дозирующего органа через одни распределяющий и регулирующий органы пневматически соединены с выходом фильтра, а выходы через вторые распределяющий и регулирующий органы и осушитель газа - с входом одного из запорных элементов.Целесообразно устройство снабжать заполненной жидкостью емкостью с указателями температуры и уровня жидкости,Целесообразно газосборник выполи ь из тонкостенного эластичного материал и размещать в емкости.Целесообразно плунжер каждого распределяющего органа выполнять с двумя поперечными сквозными отверстиями, расстояние между осями которых где Е - расстояние между линиями подво да и отвода газа;, = (1,1 - :2)д,где й - диаметр отверстий в плунжере.Целесообразно плунжер объемного дозирующего органа снабжать пальцами, установленными по его середине перпендикулярно оси, объемный дозирующий и распределяющие органы располагать параллельно, а корпуса их и плунжеры выполнять с расположенными в одной плоскостипродольными сквозными соосными пазами,в которых размещены пальцы, при этомдлина пазов в корпусахАв = 105+ 115 (Ьл+ Ы)где Е 4 - величина хода плунжера объемного дозирующего органа;4 - диаметр пальцев,а длина пазов в плунжерахлНа фиг, 1 изображена принципиальнаясхема устройства; на фиг. 2 - блок дозирования газа; на фиг. 3 - узел 1 фиг. 2;на фиг. 4 - разрез по Б - Б фиг. 2.Устройство для отбора проб газа содержит газосборник 1, запорные элементы 2и 3, указатель давления 4, фильтр 5, осушитель газа 6, блок дозирования 7, включающий объемный дозирующий орган 8,распределяющие органы 9 и 10, регулирующие органы 11 и 12, заполненную жидкостью емкость 13.Входы объемного дозирующего органа 8через распределяющий 9 и регулирующий11 органы пневматически соединены с выходом фильтра 5, а выходы через распределяющии 10 и регулирующий 12 органы иосушитель газа 6 - с входом запорногоэлемента 2. емкость 13 снабжена указателями температуры 14 и уровня жидкости15 и пробкои 10.Газосборник 1 выполнен из тонкостенного эластичного материала, в качестве которого могут быть использованы полимерныепленки, не изменяющие качественных характеристик газа. Газосборник 1 размещенв емкости 13, В качестве жидкости, заполняющей емкость 13, может быть использована вода с антикоррозийными добавками,эмульсия, масло или другие жидкие среды,не вступающие в реакцию с материаламигазосборника 1 и емкости 13. Для предотвращения высыхания воды ее поверхностьможет быть покрыта слоем масла,Каждый регулирующий орган 11 и 12выполнен в виде регулируемого дифференциального дроссельно-запорного конусногоподпружиненного клапана 17, подвижноустановленного в корпусе 18 с демпфирующей камерой 19, связанной через каналы20 с полостью 21, примыкающей к конусному гнезду 22. Это ограничивает. повышение давления сверх заданного и поддержи 20 3Л - величина хода плунжера;при этом 10 15 2530 35 40 45 50 55 60 65 вает его на постоянном уровне, гасит колебания клапана и уравновешивает действующие усилия, а также обеспечивает односторонний поток газа и устраняет поток его в обратном направлении, что повышает точность дозирования и достоверность информации о составе газа.Каждый распределяющий орган 9 и 10 выполнен в виде четырехлинейного двух- позиционного плунжерного золотника дискретного действия с полостями 23, которые связаны с окружающей атмосферой через регулируемые ограничители хода 24 и 25 с отверстиями. Каждый распределяющий орган снабжен плунжером 26, выполненным фиксируемым с помощью подпружиненных фиксаторов 27 в крайних положениях. Плунжер 26 выполнен с двумя поперечными сквозными отверстиями 28 и 29, расстояние между осями которых1,=Е, - Егде 1 - расстояние между линиями подвода и отвода газа;Л, - величина хода плунжера;при этом Е, = (1,1 - :2)4где Й - диаметр отверстий в плунжере.Это обеспечивает автоматическое перераспределение потока газа, быстродействие и точность отсечки потока, что повышает точность дозирования, достоверность информации и упрощает обслуживание.Объемный дозирующий орган 8 выполнен в виде силового пневмоцилиндра двустороннего действия с внутренним плунжером 30 и разобщенными герметичными полостями 31 и 32. Для ограничения перемещения плунжера 30 служат ограничители ЗЗ и 34.Объемный дозирующий орган 8, распределяющие органы 9 и 10 и регулирующие органы 11 и 12 размещены на шлифованной плате 35 с помощью винтов 36.В корпусах объемного дозирующего 8 и распределяющих органов 9 и 10, размещенных на плате 35 параллельно, а также в плунжерах 26 выполнены расположенные в одной плоскости продольные сквозные соосные пазы 37, 38 и 39.Объемный дозирующий орган 8 снабжен пальцами 40 и 41, установленными посередине плунжера 30 перпендикулярно его оси.Длина пазов 37, 38 и 39.Е, = 1,05+ 1,15(Ел+ д,),где 1.4 - величина хода плунжера 30;А - диаметр пальцев 40 и 41;а длина пазов плунжеров распределяющих органов Входы и выходы элементов 1 - 12 устройства соединены между собой необходимым образом с помощью трубок 42, тройников5 ю 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 543, штуцеров 44 и металлических уплотнений 45.Для обеспечения должной герметичности клапаны и плунжеры органов 8 - 12 выполнены притертыми по фактическому размеру сопрягаемых гнезд или отверстий с зазором 0,015 - 0,025 мм, а поверхности их смазаны консистентной смазкой УСА.Осушитель газа 6 выполнен в виде герметичного сосуда, заполненного на 0,5 - 0,85 величины его объема химическим поглотителем влаги, например, серной кислотой, в который погружен на глубину 0,3 - 0,9 от его уровня сферический полый перфорированный рассекатель потока газа, образующий своим концом входной патрубок, соединенный с помощью плотной эластичной муфты с соответствующей газоподающей трубкой. Такой осушитель обеспечивает необходимое удаление влаги из пробы газа и надежную его работу без вспенивания и попадания капелек поглотителя и воды в трубопроводы, что также повышает достоверность информации и устраняет разрушение трубопроводов и места их соединений.Указатель давления 4 выполнен в виде емкости, заполненной жидкостью, например ртутью, в которую погружена оптически прозрачная капиллярная трубка открытым концом. На трубке установлена планка с линейкой.Указатель температуры 14 представляет собой обычный ртутный термометр с соответствующей шкалой.Указатель уровня жидкости 15 состоит из оптически прозрачной трубки, соединенной одним концом с емкостью 13, а вторым - с атмосферой, и линейки.Устройство работает следующим образом.Отбираемый газ после очистки в фильтре 5 поступает в регулирующий орган 11, а затем через распределяющий орган 9 в одну из полостей 31 и 32 объемного дозирующего органа 8. Вследствие этого плунжер 30 перемещается в ту или иную сторону и выжимает порцию газа из другой полости через распределяющий 10 и регулирующий 12 органы в осушитель газа 6. Соединения органов 8, 9 и 10 выполнены так, что исключают прямой проход газа через эти ооганы непосредственно в газо- сборник 1. При проходе газа через отверстие 29 в плунжере 26 распределяющего органа 9 отверстие 28 перекрыто. В распределяющем органе 10 в это время левое отверстие плунжера наоборот перекрыто, а правое открыто. При перемещении плчнжера 30 объемного дозирующего органа 8 под действием сжатого газа проба из другой полости поступает в газосборник 1. В конце хода плунжер 30 пальцами 40 и 41, перемещающимися в пазах 37, 38 и 39, передвигает плунжер 26 в другое крайнее положение. При этом происходит перекрытие отверстий в плунжерах 26, которые были открыты, открытие закрытых отверстий и соединение с газосборником 1 другой поло. сти объемного дозирующего органа 8, Таким образом, одна из полостей 31, 32 объемного дозирующего органа 8 всегда соединена с газосборником 1, а другая - с источником газа. Частота поступлений порций газа (доз) в единицу времени настраивается регулирующими органами 11 к 12 из расчета общего количества отобранного на анализ газа в пределах 8 - 10 л. После прохождения через осушитель 6 сухой газ поступает в газосборник 1, находящийся в жидкости, и охлаждается. Давление в газосборнике поддерживают несколько ниже, чем в подводящем трубопроводе, что исключает запирание регулирующего органа 12 и остановку устройства.По объему пробы газа, приведенному к нормальным условиям с учетом температуры, давления и количества поглощаемых паров воды, определяют влажность газа, являющуюся функцией использования водорода в реакциях восстановления окислов железа,Формула изобретения1. Устройство для отбора проб газа, содержащее газосборник, пневматически соединенный с запорными элементами, указателем давления и фильтром, вход которого соединен с источником газа, о тл ич а юще ес я тем, что, с целью обеспечения равномерного отбора проб с высокой точностью дозирования, оно снабжено осушителем газа и блоком дозирования, включающим объемный дозирующий орган с плунжером, два распределяющих и регулирующих органа с плунжерами, при этом входы объемного дозирующего органа через одни распределяющий и регулирующий органы пневматически соединены с выходом фильтра, а выходы через вторые распределяющий и регулирующий органы и осушитель газа - с входом одного из запорных элементов.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено заполненной жидкостью емкостью с указателями температуры и уровня жидкости.3. Устройство по п. 1, отлич а ющеес я тем, что газосборник выполнен из тонкостенного эластичного материала и размещен в емкости.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плунжер каждого распределяющего органа выполнен с двумя поперечными сквозными отверстиями, расстояние между осями которых828009 где 1. - расстояние между линиями подвода и отвода газа;Л - величина хода плунжера; при этом Е, =(1,1-;2)И,где д - диаметр отверстий в плунжере.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плунжер объемного дозирующего органа снабжен пальцами, установленными по его середине перпендикулярно оси, объемный дозирующий и распределяющие органы расположены параллельно, а корпуса их и плунжеры выполнены с расположенными в одной плоскости продольными сквозными соосными пазами, в которых размещены пальцы, при этом длина пазовв корпусахЕ, = 1,05+ 1,15 (Е, + д,),5 где Е - величина хода плунжера объемного дозирующего органа; д, - диаметр пальцев,а длина пазов в плунжерах Ь=з - з10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР393639, кл. 6 01 И 1/22, 1970,15 2, Авторское свидетельство СССР392375, кл. 6 01 М 1/22, 1971.828009 Составитель С. фатеев амышиик актор Т. Клюк ехр ия, пр. Сапунова,Заказ 907/15НПО Поиск Изд. М. 324 сударственного ком 113035, Москва, Корректоры: Л, Орлова и Е. ОсиповаТираж 915 Подписное ета СССР по делам изобретений и открытий 35, Раушская наб., д. 4/5