Устройство для отбора и подготовки высокотемпературных пылегазовых проб Советский патент 1990 года по МПК G01N1/22 

Изобретение относится к устройствам для отбора высЬкотемпературных проб запыленных газов и может быть использовано,например, на цементных заводах ив металлургич еском производстве. .

Цель изобретения - повышение представительности пробы и надежности работы устройства.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - отстойник с пылеотделением.

Устройство включает в себя отстой- ник 1 с пылеотделением, поме и(енный в пыльную камеру 2, соединенный газозаборной трубой 3 с конденсатоот- водчиком 4 и с химическим фильтром 5, соединенным с охлаждаемой диффузио- .форетическ,ой камерой 6, помещенной в противоточный воздушный };ол(едильник 7, И подогревателем 8 газовой пробы с автоматическим регулированием температуры, включающим в себя измеритель 9 температуры перед входом в

о: о

СП.

СП

ПОЛ PI 1 ;гг Л1. -8, И тмерителТ) 10 тпмпе- 1 ггурь ii;i пыходе и:) га п:)ар{ализатора 11, vcTi)O)ir.TBo 12 сравнения, задатчик 13 тсьшературы, усилитель 14 и испол- чп ,п1)1й механизм 15, включающий корпус цилиндрического лэродинамичес- ког о (ггсто1ии1:ка 1 , внутри которого размещен фильтр-распределитель, состо яингй из двух перфорированных цилинд- ров - внутреннего 16 и внешнего 17, покрытых снаружи термостойкого фильтрующей тканью 18, пространство между внешним 17 и внутренним 16 цилиндрами заполнено фильтрующей набивкой 19, а к нижней части внутреннего ци- лин/ipa 16 крепится испарительная, камера 20, в которую помещен патрубок газозаборной трубы 3, соединенный с химическим 5 ,

Устройство работает следующим образом..

Часть отходящих газов, содержащих пары воды и твердые частицы величиной до 100 мкм и выше и имеющих температуру 150 С и выше, поступает в аэродинамический цилиндрический отстойник 1, где скорость потока снижается до 0,04-0,05 м/с и за счет гравитацион- ных сил крупные (свыше 100 мкм) частицы осаждаются и возвращаются в газовы поток, затем газ проходит через слой термостойкой фильтрующей ткани 18, где отделяются частицы размером свыше 10 мкм. На поверхности ткани пыль накапливается, агрегируется и за счет пульсаций скорости и давления газового потока отделяется от ткани и возвращается в г азовый поток. При прохождении газа из отверстий наружного перфорированного цилиндра 17 через набивку 19 в отверстия внутреннего перфорированного цилиндра 16 от газа отделяются частицы размером свыше 5 мкм, затем газ попадает в испарительную камеру 20, где смешивается с парами водь, образующимися за счет испарения в ней жидкости, частично стекающей по патрубку газоза

борной трубы 3 из химического фильтра

5 и диффузиофоретической камеры 6, где вода образуется за счет охлаждения газа в противоточном воздушном холодильнике 7. В химическом фильтре 5, представляющем собой герметичный сосуд, заполненный стружкой нелегированной стали, происходит химическое взаимодействие сернистых соединений

0

д

0

0

с железом, в результате чего газ очия1;ается от агрессивных веществ, об- разующихся при сгорании топлива. Окончательная очистка газа от механических примесей и химических соединений происходит в диффузиофоретической камере 6, где в результате охлаждения ее стенок в холодильнике 7 происходят конденсация водяных паров и диффузиофоретическое осаждение твердых частиц до 5 мкм и растворимых сернистых соединений в пленке воды, так как в неоднородном поле температур и концентраций водяных паров происходит перемещение газа в направлении, перпендикулярном направлению движения потока. Образовавшаяся жидкость стекает в химический фильтр 5 и в конденсатоотводчик 4, а часть ее попадает в испарительную камеру 20, испаряется, смешивается с газом и вновь поступает на охлаждение в диффузиофоретическую камеру 6. Очищенный и охлажденный газ, выходящий из диффузиофоретической камеры, имеет невысокую абсолютную влажность, до 50 г/м, но высокую относительную влажность около 100%. Чтобы избежать искажения показаний газоанализатора 11 за счет крнденсации влаги на его чувствительных элементах, .газовый пото к перед входом в газоанализатор подогревается, таким образом относительная влажность его снижается и состояние газа смещается от состояния насыщения до относительной влажности 70-80%. Для этого служит подогреватель 8 с автоматическим регулированием температуры.- В качестве параметра управления служит разность температур между измеряемой датчиком 9 температуры перед подогревателем 8 и датчиком 10 температуры после газоанализатора 11. От датчиков 9 и 10 сигнал.характеризующий значение температур, подается на устройство 12 сравнения, где разность температур сравнивается с задатчиком 13 разности температур. В результате сравнения образуется сигнал разбаланса, который подается на усилитель 14 и исполнительный механизм 15. Таким образом достигается устойчивая и непрерывная работа системы очистки и подготовки газовой к анализу. Кроме того, пульсации скорости движения высокотемпературного газового потока в

.

печи и в системе отбора проб ввиду отсутствия стабилизации давления и скорости движения, выполняют в известной установке отрицательную роль OTCTQHHviK перестает выполнять свою роль осадителя частиц до 5 мкм, а диффузиофоретическому осаждению подвержены только очень мелкие частицы (до 5 мкм), поэтому крупные частицы проникают в газоанализатор и приводят к искажению его показаний.

В предлагаемом устройстве в качестве основной ступени очистки газа от частиц размером от 100 до 10 мкм служит термостойкая фильтрующая ткан 19, а фильтрующая способность ткани практически не зависит от пульсации скорости потока и давлений, кроме того, эти пульсации приводят к очист ке фильтрующей ткани от прилипающих к ней твердых частиц.

Влияние изменения скорости движения газовой пробы в аэродинамическом цилиндрическом отстойнике на степень очистки газа от пыли в известном и предлагаемом устройствах представлено в таблице.

Как следует из приведенных в таблице данных, степень очистки газа от твердых частиц в предлагаемом устройстве не зависит от пульсаций скорости и давления в пылегазовом потоке и побудителе расхода пробы, в то время как в известном решении степень очистки снижается с увеличением скорости газовой пробы в аэродинамическом отстойнике и может достигать 80%. и ниже, что ведет к снижению точности показаний газоанализатора и надежности работы устройства.

Применение предлагаемого устройства в промъгашенности позволит увели

10

15

20

05

25

30

35

40

65 . .6

чить точность анализа отходягиих газов из вращающейся печи, возможность регулировать степень .сгорания топлива, что ведет к его экономии на 0,5% и повышению качества получаемого клинкера. Экономический эффект от внедрения составит примерно 18,5 тыс. руб. в год по сравнению с базовым объектом - вращающейся печью производительностью 0,55 млн. т/год.

Формула из1 бретения Устройство для отбора и подготовки высокотемпературных пылегазовых проб, включающее аэродинамический отстойник, распределитель газового потока, газозаборную трубку, связан- гую с диффузиофоретической камерой, помещенной в противоточный воздушный холодильник, и измepIiтeльнyю камеру газоанализатора, отличаю щ е- е с я тем, что, с целью повышения представительности пробы и надежности работы устройства, оно снабжено фильтром-распределителем газового потока, испарительной камерой, подогревателем газовой пробы с автоматическим регулятором, при этом фильтр-распределитель установлен внутри аэродинамич -.ского отстойника.и выполним в виде двух коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, между которыми размешена фильтрующая набивка, наружный циУтин/тр покрыт термостойкой фильтрующей тканью, а в нижней части внутреннего цилиндра расположена испарительная каме.ра, выполненная в виде сплошного цилиндра, в которой установлен патрубок газозаборной трубки, подогреватель газовой пробы установлен перед входом в измерительную камеру газоанализатора.

1605165

15

Возддх. охлшкдётш

Изобретение относится к устройствам контроля за техническими процессами, протекающими во вращающихся печах при производстве цементного клинкера. Цель изобретения - повышение представительности пробы и устройства в работе. Устройство содержит аэродинамический цилиндрический отстойник, распределитель газового потока, связанный с газозаборной трубой и диффузиофоретической камерой, помещенной в воздушном холодильнике с автоматическим регулятором температуры. Новым в устройстве является установленный внутри отстойника фильтр-распределитель газового потока, выполненный в виде двух коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, покрытых снаружи термостойкой фильтрующей тканью, пространство между цилиндрами заполнено фильтрующей набивкой, к нижней части внутреннего цилиндра крепится испарительная камера, в которую помещен патрубок газозаборной трубки с химическим фильтром, перед входом в измерительную камеру установлен подогреватель. 2 ил., 1 табл.