Изобретение относится к прибрростроению и может быть использовано в технологических процессах для определения состава реакционного потока на выходе или . входе реактора.
Известен аэродинамический газоанализатор, состоящий из МОСТОВОЙ схемы, в три плеча которой бключены гидравлические сопротивления, а в четвертое последовательно гидросопротивлению - регулятор объемного расхода. В одну диагональ через стабилизатор давление подается анализируемая смесь, а в другую диагональ включен дифференциальный манометр показания которого пропорциональны плотности смеси, а следовательно и составу газа.
Этот газоанализатор очень сложен по конструкции.
Известно также устройство для определения состава многокомпонентного газового потока, содержащее эжектор, фильтры тонкой и грубой очистки и капилляры во ВХОДНОЙ и выходной трубках, подключенных
(Л
с
.к поглотительному прибору, и дифференциальные манометры, замеряющие перепад давления ДР на капиллярах. По разности перепадов давлений судят о концентрации любого компонента.Недостатком этого устройства является
о Сложность аппаратурного оформления.
4:
Крометого. известно устройство для ре00ализации способа автоматического опредеsOления реакционного потока, содержащее датчики давления, температуры и расхода, .i установленные на входе и выходе реактора i
. и подключенные к вычислительному блоку, ; помощью которого определяется состав,
контролируемого целевого продукта.
Недостатком этого устройства является низкая то1.1ность при незначительных изме-i нениях объема реакционной массы в реакторе.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство., для определения состава реакционного потока, содержащее элементы переменного
перепада давления, установленные на входном и выходном трубопроводах, датчик расхода входного потока и ди(манометр.
Недостатком известного устройства является значительная погрешность при относительных изменениях объема газов о реакторе менее 20%, когда разность объемных расходов, определяющая состав на выходе реактора, близка к погрешности измерения ,/:1ифмаиометра i/i расходомера.
Целью изобретения является повышение точности при малых диапазонах изменения состава.
Указанная цель достигается тем, что камеры дифманометра подключены к одноименяым отборным точкам розных элементов перепада давления.
На чертеже представлена схема устройства для опре,целенмя состава реакционного потока.
Устройство состоит из элементов 1,2 пеpeMefiHoro перепада давлений, установленных на входном 3 и выходном 4 трубопроводах, подключенных к реактору 5, датчика брасхода входного потока и дифма-. нометра 7, подключенного к.плюсовым (или минусовым), отборным точкам разных элементов переменного перепада давления.. В качестве элементов переменного перепада давления могут быть использогзаны сопла, напорные трубки и диафрагмы.
Устройство работает следующим обра-, зом...
В плазмохимический реактор 5 по трубопроводу 3 поступает углекислый газ, где Г1роисходит его разложение по схеме 2.СОу. 2СО-1-02.
Так как разложение может быть неполным, в выходном трубопроводе 4 имеем тройную смесь из СОа, СО и Ог, имеющую следующее соотнош,ение компонентов:
доля GO. V со 2 составляет (1-Д) объема
доля СО Vco составляет /1обьема
доля Oz V со 2 составляет 0,5 /J объема, где за единицу принятобъем исходного газа VHCX, поступающего в реактор, а коэффициент /3 определяет ту часть объема С02, которая участвует в реакции разложения.
Таким образом, относительное изменение объема газа в реакторе составляет ,
V со 2 + V со + Vo2 - VHCX . ,, p. р
. -.- - и,op
VMCX
Так как по определению объемный расход - это объем газа, .проходящего через трубопровод в единицу времени,- то относительное изменение объемного расхода в реакторе
Qv2 - Qvr „ j. р
0,5 р ,
QVI
где QVI , Оу2 -объемные расходы на входе и выходе реактора.
Считая, что массовый расход QM и следовательно объемньгй расход газа QVI на входе иЗЕОСтны (по показанию датчика 6) и поддерживаются постоянными, можно используя известную зависимость
п п - (AP2-APi)2(o:Pof
Uv2 Uvi---:-77 --
UM
найти коэффициент /3 последующему выражению
- (AP2-APi)2(aAo)
0,5
QM Qvi 0,5 /5 (Д Pa - А Р1) В
где 8 - коэффициент пропорциональности (опре,целяется при градуировке прибора)
.il. . 0.5 QM QVI
где е - коэффициент, учитывающий сжимаемость среды;.
а- коэффициент, учитывающий изменение профиля скоростей; .
АО - сечение сужающего устройства; О.м. массовый расход; QVI - объемный расход на Е(ходе реактора (поддерживается постоянным любым известным способом),
Зная величину / легко узнать концентрацию любого компонента в-смеси, напри мер концентрац.ию кислорода С.о2
0,5/3;
С со 2
1 +0, . ..
С СО
Со2
1 +0,5
Подключая дифманометр 7 к плюсовым или минусовым отборным точкам элементов 1 и 2 переменного перепада давления, получают на дифманометре 7 величину () т.е. непосредственно замеряют разность перепадов. .Это снижает абсолю|ную ошибку вычисления разности по результатам измерения дифманометрами, устанавливаемыми нз входе и выходе реактора.. .
Применение изобретения позволит пов.ысить точность измерения в 4-5 раз, при малых диапазонах измерения состава в реакторе, т.к. дифманометр при таком подключении можно выбирать с низким пределом измерения, сохраняя при этом требования к быстродействию - время установления показаний составляет 1 с.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ : СОСТАВА РЕАКЦИОННОГО ПОТОКА, Со. держащее элементы переменного перепада давления,установленные на входном и выходном трубопроводах, датчик расхода входного потока и Дифманометр, 6 т л и ч а ю щ ее с я. тем, что, с целью повышения точности измерения при малых диапазонах изменения состава, камеры дифманометра подключены к одноименным отборнЬ1м точкам разных элементов переменного перепада давления.
