Устройство для отбора и подготовки пылегазовых проб Советский патент 1988 года по МПК G01N1/22 

1чЭ

Ю

&

с

Изобретение относится к устройствам для отборя и подготовки к анализу дымовых запылённых газов, например, в цементном, металлургическом производстве, в производстве стройматериалов, огнеупоров и в других областях, где есть необходимость анализировать состав запьтенных газов.

-Цель изобретения - повышение пред ставительности пробы и надежности, расширение области применения устройства, сокращение времени подготовки пьшегазовых проб.

На чертеже изображено предлагаемо устройство, общий вид.

Устройство содержит цилиндрический отстойник 1, заполненньй слоем пористого материала 2. Внутри цилиндрического отстойника находится рас- пределитель 3 потока. .Цилиндрический отстойник 1 соединен газозаборной трубкой 4 с диффузиофоретической ка- мерой 5, вьтолненной. в виде гладкого Щ1линдра. На вход диффузиофоретичес- кой камеры 5 через патрубок 6 подается перегретый пар. Диффузиофорети- ческая камера 5 помещена в противо- точный холодильник 7 и, кроме того, соединена отводящей трубкой 8 с вла- гоотделителем 9. Влагоотделитель 9 имеет слой пористого материала 10 и гидрозатвор 11. Слой пористого мате- риалй 10 служит одновременно наса- дочным фильтром тонкой очистки и влагоотделителем, а гидрозатвор 11 для сбора сконденсированной в диффузиофоретической I камере 5 воды, а также для герметизации газозаборной системы. Очищенные газы из влагоотде лителя 9 подаются по газоотводящему патрубку 12 в газоанализатор 13. Влагоотделитель 9 вместе с гидрозатвором 11 помещены в термостат 14, который включает регулятор 15 темпе-

ратуры.

I

Устройство работает следующим образом.

Вся система газозабора, включающа цилиндрический отстойник 1, газоза- борную трубку 4 и противоточный холодильник 7, в котором расположена диффузиофоретическая камера 5, располагается, например, для цементных печей в пылеосадительной камере 16, причем цилиндрический отстойник 1 располагается в центре потока дымовых газов, выходящих из аппарата, 6 котором сжигается топливо, Пылегазо-

вая, смесь подается в цилиндрический отстойник 1 и через слой пористого материала 2, распределитель 3 потока и газозаборную трубку 4 поступает в диффузиофоретическую камеру 5. На вход камеры .5 через патрубок 6 подается перег.ретый пар, причем масса пара составляет 0,2-0,3 кг/м отбираемых на. анализ .газов, В диффузиофоретической камере 5 происходит смешение анализируемых газов и перегретого пара, поскольку камера 5 охлаждается в воздушном холодильнике 7, происходит охлаждение и конденсация пара, а также диффузиофоретическое осаждение частиц на стенках камеры 5. Вновь поступающие порции сконденсированной воды орошают внутреннюю поверхность камеры 5 и смывают осевшие частицы на дно камеры и далее за счет наклона камеры отнрсительно горизонтальной линии через отводящую трубку 8 вода вместе с осевшими час- пыли подается во влагоотделй- тель 9. Влагоотделитель 9 осуществля ет отделение сконденсированной воды от газа. Далее через фильтр 10 тонкой очистки и газоотводящий патрубок 12 анализируемые газы подаются в газоанализатор 13, а сконденсирогванная вода вместе с мелкодисперсной пьшью из влагоотделителя 9 стекает в гидрозатвор 11, которой является одновременно и конденсатоотводчи- ком.

Термостат 14 предназначен для стабилизации процесса конденсации водя паров в холодильнике 7, а также конденсации остатков несконденсированной влаги во влагоотделителе 9 в зимних условиях при низких температурах, когда влага замерзает и устройство отбора выходит из строя, а также в условиях повьш1енной температуры окружающей среды, термостат 14 приводит анализируемые газы к нормальным условиям. Регулирование температурного режима в термостате 14 осуществляется с помощью регулятора 15 температуры. Введением термостата 14 достигается повьш1ение стабиль ности устройства, а следовательно повьш ение надежности его работы.

В систему подготовки пыпегазовых проб дополнительно подается перегретый водяной пар, что позволяет осуществить целенаправленное диффузио форетическое осаждение мелкодисперс

. U ных частиц и обеспечить эффект орошения внутренней поверхности диф- фуэиофоретической; камеры и, как следствие, смывание осевших на внутренней поверхности камеры 5 мелко- дисперсных частиц и последуюпщй вывод этих частиц из камеры 5 во влаго отделитель 9.

Для обеспечения стока сконденси- -рованной воды вместе с мелкодисперсными частицами во влагоотделитель 9 угол «С. наклона камеры 5 к горизонтальной оси должен быть равен 15-30 лли угол цЛ относительно вертикального установленного цилиндрического отсто йника 1 должен составлять 60- 75 .

. Угол наклона диффузиофоретической камеры рассчитан из условия ламинарного, течения пленки толщиной до 2 мм

Расход водяных паров обусловлен скоростью движения частиц в газовом потоке в осевом и радиальном направлениях. Осево е перемещение связано с объемным расходом газов, а радиальное - концентрацией в этих газах водяного пара. Для обеспечения диф- фузиофоретического: осазйдения .эти скорости должны быть примерно равными. Условие примерного равенства соблюдается, когда концентрация водяных паров равна 0,2-0,3 кг/м газов.

Если в анализируемых газах водяные пары уже содержатся, как напри- мер, при получении клинкера мокрым способом, отпадает необходимость ввода перегретого пара.

Устройство упрощается за очет того, что исключается патрубок 6. Сокр щение времени подготовки пылегазовых проб достигается уменьшением объема цилиндрического отстойника 1. Предложенное расположение цилиндрического отстойника 1 и диффузиофоретической камеры 5 позволяют исключить попадание сконденсированной влаги в. цилиндрический отстойник 1.Следова

тельно, можно использовать фильтр

чить поттаданке частиц крупнее 5 мкм в камеру 5. Размер отстойника 1 в этом случае сокращается по крайней мере в 10 раз и составляет 0,1-0,2 л, Непрерывная вибрация отстойника 1 в пылеосадительной камере,16 вызвана пульсацией газового патока. Именно это позволяет осуществлять непрерывное стряхивание с поверхности отстойника 1 частиц пыли размером больше 5 мкм.

Таким образом, устройство позволяет расширить область его применения, сократить время подготовки пыяегазо- вых проб, а также за счет введения термостата 14 повысить надежность работы этого устройства в любых погодных условиях. Это позволяет использовать предлагаемое устройство в системах контроля и регулирования технологическими процессами, например , в цементных печах и за счет более эффективного peгyJШpoвaния процесса горения снизить расход топлива.

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для отбора и подготовки пьшегазовых проб, включающее цилинд- .рический отстойник с.распределителем, диффузиофоретическую камеру, размещенную в средней части газозаборной трубки, помещенную в холодильник, и фильтр, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности пробы и надежности, расширения эксплуатационной возможности применения и снижения трудоемкости, оно снабжено термостатом, влагоотделителем, установленным на выходе диффузиофоретической камеры и помещенным в термостат, патрубком подвода перегретого пара, установленным на входе диффузнофоретичес- кой камеры, при этом диффузиофоретиче - екая камера выполнена в виде гршинд- ра и наклонена под углом 60-75 к

Изобретение относится к устройствам для отбора и подготовки к анализу дымовых запыленных газов, например ; в цементном металлургическое производстве, в производстве стройматериалов, огнеупоров. Цель изобретения - повышение представител-ьности пробы и надежности устройства, расширение его применения и снижение трудоемкости. Устройство включает цилиндрический отстойник с распределителем потока, диффузиофоретичес- кую камеру, размещенную в средней части газозаборной трубки, помещенную в холодильник и фильтр, снабжено термостатом, влагоотделителем, установленным на выходе диффузиофоре тической камеры и помещенным в термостат, патрубком подвода перегретого пара, установленным на входе диффузиофоретической камеры, при этом диффузиофоретическая камера выполнена в виде цилиндра и наклонена под углом 60-75° к вертикальной оси отстойника. 1 ил. 3

грубой очистки. Это позволяет исклю- вертикальной оси отстойники.

Iff

к побудителю расхода .- , . aHanusapyfMbH(

Г

13