Способ контроля газовых выбросов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01N1/22 G01N35/08 G05D27/00 

выходы которых соединены с блоком обработки и представления информации, эжектор, емкость, помещенную в контролируемую среду, источник сухого газа, регулируемые дроссели, клапаны и командный блок, связанный соответствующими выходами с управляющими входами каждого клапана. Устройство позволяет за счет подачи в систему атмосферного воздуха и наличия анализатора на кислород тарировать коэффициент разбавления по кислороду.

Недостатком этого устройства является использование такого количества непрерывных автоматических анализатороа, какого требует состав контролируемой смеси. Как уже отмечалось, это является экономически нецелесообразным и ограничивает функциональные возможности системы, что не позволяет применить известное устройство для работы с кассетой сорбентов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа и повы- шенке информативности результатов контроля.

Указанная цель достигается тем, что периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измеряемой сумме вредных примесей в выбросе, существенно меняющей его физико-химические характеристики, а просасывание смеси через сорбент осуществляют малыми объемами V, регистрируя их количество п с начала просасыва- ния до появления на выходе сорбента заданного содержания суммы вредных примесей, концентрацию которых определяют по формуле:

где m - масса сорбированного вещества, мг;

V - объем просасываемой порции, м3;

п - число просасываемых порций.

Поскольку малоизбирательное измерение на сумму вредных примесей реализуется технически более просто, это позволяет определять содержание этой суммы с необходимой непрерывностью и увеличивать число проб, таким образом полностью идентифицировать выброс, записав его на сорбентах. Более того, способ позволяет определять концентрацию любого компонента в просасываемой смеси по приведенной формуле. Формула выводится из очевидного равенства массы компонента в просасываемой смеси С п V и сорбцион- ной способности сорбента т, являющейся массой этого же компонента.

Преимущество способа перед известными техническими решениями состоит в его гибкости, позволяющей без значительных экономических затрат расширить область

применений по контролю компонентов и по восстановлению состава газового выброса. Блок регистрации выполнен в виде кассеты с набором сорбентов, внутренними и внешними коммутирующими клапанами,

0 снабжен датчиком пониженной избирательности, а устройство дополнительно содержит две пары последовательно включенных клапана и управляемого дросселя, причем обе пары включены параллельно второму

5 дросселю, так что все три дросселя соединены в общей точке, которая соединена с регулятором давления сухого газа и с первым внешним коммутирующим клапаном кассеты, второй внешний клапан которой соеди0 нен с командным блоком, а командный блок своими выходами связан с коммутирующими входами всех клапанов и дросселей.

Введение кассеты с внешними и внутренними коммутирующими клапанами по5 зволяет производить переключение сорбентов в наборе по сигналу от датчика пониженной избирательности, который реагирует на сумму компонентов смеси, при появлении фронта залпового выброса вред0 ных веществ будет (за счет соединения датчика пониженной избирательности с командным блоком) увеличена скорость отбора проб, а следовательно, получена полная идентификация выброса, что расширяет

5 возможности устройства.

Выбором объема емкости для отбора порций газа можно обеспечить заданную точность измерения концентрации компонентов смеси при наличии соответствующих

0 сорбентов. Это также расширяет функциональные возможности устройства.

Введение в устройство двух пар последовательно включенных клапана и управляющего дросселя и соединение их параллельно

5 второму дросселю так, что все три дросселя соединены в общей точке, которая соединена с регулятором давления сухого газа, позволяет изменять коэффициент разбавления в сторону увеличения по сигналу от

0 датчика пониженной избирательности. Это расширяет диапазон контролируемых концентраций в сторону его увеличения.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа кои5 троля газовых выбросов.

Устройство содержит фильтр 1, соединенный последовательно с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, емкость 4 для отбора проб газа, соединенную с первым управляемым дросселем 5, а второй клапан

соединен со вторым управляемым дросселем 6. Емкость для отбора порций газа через третий клапан 7 соединена с эжектором 8. Эжектор линией 9 связан с третьим клапаном. Последовательно соединенные пары клапана 10 и регулируемого дросселя 11 и клапана 12 и регулируемого дросселя 13 подключены параллельно второму регулируемому дросселю так, что все дроссели соединены в точке А, которая линией 14 подключена на вход регулятора 15 давления сухого газа. Перечисленные элементы линией 16 соединены с блоком 17 регистрации, который выполнен в виде кассеты 18с набором сорбентов 19, внутренних коммутирующих клапанов 20, внешних коммутирующих клапанов 21, датчика 22 пониженной избирательности, который электрически связан с командным блоком 23. Выходы командного блока 23 подключены к управляющим входам клапанов. Кассета с клапанами 20 и сорбентами 19 является съемной и присоединяется к внешним коммутирующим клапанам 21 при помощи разъемов 24,

Устройство работает следующим образом,

До начала контроля устанавливают Необходимый коэффициент разбавления контролируемого газа. При этом возможны следующие варианты: клапаны 10, закрыты в точке А, происходит суммирование двух расходов Qi и Qa, коэффициент разбавления

КР1 -

Qi

Qi +Q2

клапан 10 открыт, клапан 12 закрыт, в точке А происходит суммирование расходов Qi. Q2, Оз, коэффициент разбавления

Величина КР| устанавливается программным блоком 23, поэтому дальнейшее описание будет производиться для КР1.

Для наполнения емкости 4 контролиру- 5 емым газом открываются клапаны 2,7. Контролируемый газ засасывается эжектором через фильтр 1, емкость 4, открытый клапан 7, Одновременно эжектор 8 засасывает часть сухого газа через дроссель 5.

0 После прокачивания газа через емкость 4 закрываются клапаны 7, 2, открывается клапан 3 и за счет перепада давлений на дросселях 5, 6, контролируемый газ вытесняется из емкости 4 и смешивается с сухим

5 газом в точке А, смесь по линии 16 через внешние клапаны 21 подается в датчик 22 и уходит на сброс. Если уровень суммы вредных веществ fje превышает заданного уровня, то переключение емкости 4 на кассету 18

0 происходит при помощи клапанов 21с определенным переходом; заданным блоком 23. Сорбенты 19, в свою очередь, коммутируются клапанами 20. Если содержание суммы вредных примесей превышает иор5 му, о чем свидетельствует сигнал датчика 22, программный блок 23 меняет частоту подключения сорбентов 19 к линии 16 через клапаны 20. В режиме измерения емкость 4 устанавливают с объемом V клапанами 21,

0 кассета подключается к линии 16, а на выход кассеты 18 подключен к датчику 22. Дозирование контролируемо ЧГгазз осуществляется из емкости 4 п раз до тех пор, пока датчик 22 не покажет исходную концентра5 цию суммы примесей. В блоке 23 происходит вычисление массовой концентрации примесей по формуле:

40

С

пл

п V

Использование: в автоматизированных системах контроля окружающей среды. Сущность: периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измеряемой сумме вредных примесей в выбросе, существенно меняющей его физико-химические характеристики, просасывание смеси через сорбент осуществляют малыми обье- мами V, регистрируя их количество с начала Изобретение относится к технике измерения состава газов, преимущественно для контроля организованных газовых выбросов промышленных предприятий, и может быть использовано в автоматизированных системах контроля окружающей среды. Известен способ фотоколориметрического анализа газовых смесей, основанный на сорбции газа поглотителем на индикапросасывэния до появления на выходе сорбента заданного содержания суммы вредных примесей, концентрацию которых определяют по формуле: С m/n -V, где m - масса сорбированного вещества, мг; V - объем просасываемой порции газа в м3. п - число просасываемых порций. Блок регистрации выполнен в виде кассеты с набором сорбентов, внутренними и внешними коммутирующими клапанами, снабжен датчиком пониженной избирательности, а устройство дополнительно содержит две пары последовательно включенных клапана и управляемого дросселя, причем обе пары включены параллельно второму дросселю так, что все три дросселя соединены в общей точке, которая соединена с регулятором давления сухого газа и с первым внешним коммутирующим клапаном кассеты, второй внешний клапан которой соединен с датчиком пониженной избирательности, последний электрически соединен с командным блоком, а командный блок своими выходами связан с коммутирующими входами всех клапанов и дросселей. 2 с.п ф-лы, 1 ил. торной ленте с последующим прососом газа, добавлением реагентов и фотоколори- метрированием. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля состава газа, содержащее фильтр, установленный на входе газоотборной линии, подключенной к последовательно установленным газоанализаторам, СО С х| ел ON Х| О XI

КР2 -

Ql

Qi +Q2 +0з

клапан 10 закрыт, клапан 12 открыт, в точке А происходит суммирование расходов Qi, Q2, С№, коэффициент разбавления равен

кQi

рз Qi +Q2 + Q4

Клапан 10 открыт, клапан 12 открыт.-в точке А происходит суммирование расходов СИ, Q2, Оз. CN. коэффициент разбавления

КР4

Qi

Qi +Q2 +0з -Ю4

Частота заполнения емкости 4 контролируемым газом, коэффициент разбавления газа и режим работы устройства задается

блоком 23,

Изобретение отличается от известных решений тем, что позволяет контролировать широкую гамму вредных веществ в выбросах одним набором технических средств.

Кроме того, способ контроля и устройство для его осуществления позволяют гибко реагировать на изменение ситуации по выбросу.

Формула изобретения

С -

m

п -V

где m - масса сорбированного вещества, мг; V - обьем просасываемой порции газа, м3;

л - число просасывающих порций, 2. Устройство для контроля газовых выбросов, содержащее блок отбора проб, командный блок, эжектор с линией подачи сжатого воздуха, источник сухого газа с ре- гул тором давления, фильтр, установленный на входе газоотборной линии, емкость для отбора порций газа, три клапана, два регулируемых дросселя, при этом фильтр через последовательно соединенные первый и второй клапаны м первый регулируемый дроссель соединен с выходом регулятора давления сухого газа, выход первого клапана соединен с входом емкости для отбора порций газа, выход которой через второй регулируемый дроссель соединен с выходом регулятора давления сухого

газа, а через третий клапан - с всасывающим входом эжектора, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и информативности результатов контроля,

блок отбора проб выполнен в виде сассеты с набором сорбентов и снабжен внутренними, по числу сорбентов, м двумя внешними коммутирующими клапанами соответственно и датчиком пониженной избирательноста, а в состав устройства дополнительно введены четвертый и пятый клапаны и третий и четвертый регулируемый дроссели, при этом вход первого регулируемого дросселя соединен с входами третьего и четвертого регулируемого дросселей и с задающим входом регулятора давления сухого газа, выходы третьего и четвертого регулируемых дросселей через четвертый и пятый клапаны соответственно соединены с

выходом регулятора давления сухого газа, входы первого, третьего и четвертого регулируемых дросселей соединены с первым внешним коммутирующим клапаном кассеты, первый выход которого соединен с входами внутренних коммутирующих клапанов блока отбора проб, выход каждого из которых через соответствующий сорбент соединен с первым входом второго внешнего коммутирующего клапана, второй вход которого соединен с выходом первого внешнего коммутирующего клапана, а выход - через датчик пониженной избирательности с управляющим входом командного блока, выходы которого соединены с управляемыми входами клапанов и регулируемых дросселей.

шщтт

5eesr5«s 5

Ј

№

вшы

-qSZ

vp&tfy tfou - sficf/wocfu/tsox

Dpjtfy tfOkt -ffMWOf/ШНОЯ

a

-с 7

tv

ГУ c

-CLM

CfI

-qSZJT