Газоаналитическая система Советский патент 1987 года по МПК G01N1/22 

Изобретение относится к области газового анализа, а более конкретно к автоматическим газоаналитическим системам многоточечного контроля химического состава горячих парогазо- вых смесей, и может найти применение при контроле аммиака, сернистого ангидрида, окислов азота, окиси углерода, метана и других газов, например, на химических комбинатах, в про изводствах минеральных удобрений.

Цель изобретения повышение на- . дежн.ости системы с одновременным повышением точности измерений.

На чертеже представлена блок-схема газоаналитической системы (для двух точек контроля).

Система содержит блок 1 управления линии 2 и 3 подачи анализируе- Iмых парогазовых смесей,линию 4 подачи сжатого воздуха,термостатируе- мый корпус 5 с расположенными в нем входными пневмодросселями 6 и 7 и разбавителем 8, соединенным с газоанализатором 9. Система содержит также пневмодроссели 10-13, струйные усилители 14 и 15 мощности, переключатели 16 и 17, регулятор 18 давления с задатчиком 19 давления. В тер- мостатируемом корпусе 5 установлены обратные клапаны 20 и 21 и запорные устройства, выполненные в виде камер 22 и 23 с установленными в них соос- но навстречу друг другу парами сопл 24-27, которые находятся на расстоянии друг от друга, при котором импульс силы струи с выхода сопл 25 и 27 изменяет давление на входе сопл 2 и 26 до значения,-равного значению даления задатчика 19 давления.

Газоаналитическая система работа ет следующим образом.

Проверяют и, если необходимо, регулируют расстояние между соплами 24 и 25, для этого к первому входу регулятора 18 подключают манометр. Устанавливают максимум давления на входе дросселя 6 и минимум расхода через разбавитель 8, после чего изменяют расстояние между соплами 24 и 25 до тех пор, пока давление по манометру не станет меньше минимального значения давления задатчика 19 давления. В этом положении сопла 24 и 25 механически фиксируют, например, с помощью контргаек, наворачивающихся на корпус сопл. Аналогично проверяют и регулируют расстояние между соплами

5

0

5

поддерживается не 100-200 С, и

0

5

0

5

0

5

26 и 27. Во избежание выпадения конденсата в корпусе 5, например, с помощью .терморегулятора (не показан)

температура в диапазонаходящиеся в нем дроссели 6 и 7, разбавитель В, обратные клапаны 20 и 21, камеры 22 и 23 сопла 24-27 приобретают ту же температуру. Анализируемая горячая парогазовая смесь по линиям 2 и 3 проходит дроссели 6 и 7, сопла 24 и 26, поступает в камеры 22 и 23 и сбрасывается.

Для пробоотбора от линии 2 в первом (показанном на черетже) положении переключателей 16 и 17 в соответствии с сигналом блока 1 управления вход переключателя 16 соединен с его первым выходомj а первый выход переключателя 17 -с атмосферой.Поток горячей анализируемой .парогазовой смеси от линии 2 проходит дроссель 6, с выхода которого исходный поток разделяется на два потока. Первый поток проходит обратный клапан 20 и поступает в разбавитель.8. Часть этого потока, составляющая не более 1- 5% от основного (на практике порядка

5-20 л/ч), через дроссель 13 сбрасы- I

вается. Второй поток с выхода дросселя 6 направляется в сопло 24.

Давление с выхода , задатчика 1 9 давления поступает на второй вход регулятора 18, на первый вход которого поступает давление с выхода o6ipaTHo- го клапана 20„ Сигнал с выхода регулятора 18 через переключатель 16 поступает на вход струйного усилителя 14, с выхода которого сигнал рассогласования, усиленный по расходу, в виде потока воздуха поступает на вход сопла 25. С.выхода последнего струя воздуха направляется навстречу струе анализируемой парогазовой смеси, выходящей из сопла 24, и далее смешанные в камере 22 потоки поступают на сброс. Импульс силы струи воздуха в сечении торможения, теряя свою энергию, изменяет импульс силы струи анализируемой смеси, поступающей навстречу, вследствие чего происходит изменение давления на входе сопла 24 и, соответственно, на входе разбавителя 8. Регулятор 18 через усилитель 14 изменяет величину импульса силы струи воздуха, тем самым изменяет величину импульса силы струи анализируемой смеси до значения, при котором давление на первом входе регулятора

31

18 становится равным давлению задат- чика 19, поступающему на его второй вход, стабилизируя тем самым давление на входе разбавителя 8, Одновременно анализируемая смесь от линии 3 про- ходит дроссель 7, сопло 26, камеру 23 и поступает на сброс. Первый вход усилителя 15 через переключатель 17 соединен со сбросом, в связи с чем усилитель 15 не создает струи возду- ха в сопле 27, в результате чего давление на входе сопла 26 меньше минимального давления задатчика 19 давления и, соответственно, меньше давления на входе сопла 24, Поскольку давление на входе обратного клапана 21 больше давления на его выходе, обратный клапан 21 закрыт. Таким образом, в первом положении переключателей

16и 17 анализируемая газовая смесь от линии 2 при стабилизированном давлении поступает в разбавитель 8, и газоанализатор 9 показывает концентрацию определяемого компонента в смеси. Поток воздуха от линии 4 про- ходит дроссель 11, сопло 27 и сбрасывается из камеры 23. Этот поток воздуха предотвращает попадание парогазовой струи из сопла 26 через сопло

27 в усилитель 15 и выход последнего из строя.

Переключение пробоотбора от линии 2 к линии 3 происходит следующим образом. В соответствии с сигналом блока 1 управления переключатели 16 и

17переходят во второе положение,при котором первьш выход переключателя 16 соединяется с атмосферой, а вход переключателя 17 - с выходом, подключенным к усилителю 15. Поток го- рячей анализируемой смеси от линии 3 проходит дроссель 7 и направляется в сопло 26. На входе сопла 26 и, соответственно, разбавителя В поддерживается стабилизированное давление аналогично тому, как в первом положении переключателей 16 и 17 поддерживалось на йходе сопла 24. Анализируемая газовая смесь при стабилизированном давлении поступает в разбавитель

8, и газоанализатор 9 показывает концентрацию определяемого компонента в смеси, поступающей по линии 3.Част этого потока через дроссель 13 сбрасывается. Поток воздуха от линии 4 проходит дроссель 10, сопло 25 и сбрасывается из камеры 22.Этот поток воздуха предотвращает попадание па

5

0

0

5

0

1714

рогазовой струи из сопла 24 через сопло 25 в усилитель 14 и выход последнего из строя,

В первом и втором положениях переключателей 16 и 17 поток сжатого воздуха от линии 4 проходит через дроссель 12, часть трубопровода, соединяющего регулятор 18 с разбавителем 8, и через дроссель 13 сбрасывается. Этот поток воздуха предотвращает попадание парогазовой смеси в регулятор 18, которое привело бы к осазвдению на его элементах смол и вывело бы его из строя.

Формула изобретения

Газоаналитическая система, содержащая размещенные в термостатируемом корпусе диффузионный разбавитель и установленные в каждой линии подачи анализируемой смеси пневмодроссель и запорное устройство, газоанализатор, соединенный с выходом разбавителя, блок управления последовательностью операций анализа с переключателями в каждом выходном канале и пневмодроссели, установленные в линии подачи сжатого воздуха и в линии сброса, отличающ аяся тем, что, с целью повышения надежности системы с одновременным повьшением точности, она дополнительно содержит обратные клапаны, размещенные в термостатируемом корпусе, регулятор давления газа на входе разбавителя и труйные усилители, управляющие входы которых подключены к линии подачи сжатого воздуха, а запорные устройства, размещенные в термостатируемом корпусе, выполнены в виде камер с установленными в них соосно навстречу друг другу соплами, входы первых из которых подключены через пневмодроссели к соответствующей линии подачи анализируемой смеси, каждая из которых после пневмодросселя подключена через соответствующий обратный Хлапан к входу разбавителя,а входы вторых сош1 подключены к выходам струйных усилителей и к линии подачи сжатого воздуха, при этом выход регулятора давления соединен через соответствующий переключатель блока управления с входами струйных усилителей, а линия сброса подключена к выходам обратных клапанов и к линии подачи сжатого воздуха в разбавитель.

Изобретение относится к газо- аналиткческой системе, может быть использовано в химической промьшлен- ности и позволяет повысить надежность и точность измерения системы. Система содержит блок 1 управления, связанный с переключателями 16 и 17, подключенными соответственно к струйным усилителям 14 и 15 мощности и регулятору 18 давления с задатчиком 19. Выходы усилителей 14 и 15 связаны с пневмодросселями 10, 11, 12 и 13. В термостатируемом корпусе 5 установлены обратные клапаны 20 и 21 и запорное устройство, выполненные , в виде камер 22 и 23 с устанйвленными в них соосно навстречу друг другу парами сопл 24 и 25, 26 и 27. Последние находятся на расстоянии друг от друга, при котором импульс силы струи с выхода сопл 25 и 27 изменяет давление на входе сопл 24 и 26 до значе- ния, равного значению давления задат- чика 19. 1 ил. Ш (Л а