Газоанализатор Советский патент 1934 года по МПК G01N25/20 

В схтиествующем методе для анклиза , газов iio теплопроБОлности есг. очень ; большой нсдостйток, а )Х:еяко: присутс:вие водорода чрезвьгтайно сильно .чешает произвести правильный анализ, | поэтому этот метод в.о многих случаях совершенко неприменим (н:шример, га- зо-генераторные установки). Если при- . нкть теплопроводность для воздуха за ; единицу, теплопроводность для СО., будет около 0,7, а для Н.-около 7. ТаKHks образом, подобный прибор будет ; показывать СОо-1OH2-I-2SO2, а не про- ; цент содержания чистого СО.

Метод анализа по теплоемкости (герм, патент № 389445) совершенко свободен ; от данного недостатка. В са.мо.м деле ; теплоемкость 1 куб. .и газа для двухъ- ; атомных газов одна и та же (т. е. во.ч- дух О2, СО, Hjj). Принимая ее за еди- ницу для СО., и О., будем иметь теплоемкость 1,3. Теплоемкость паров .г.егко ко.мпенсируется хлор-кальцием ; или электрическим путем (электрическая : компенсация влияния влажности). Та- ; КИМ образом, гйзоакализатор, основан- ; ный на теплоемкости газов, будет поназывать СО.,4-02. Но так как с о;кой ; стороны, в продуктах гореиня О обычно

очен кемного, а с другой стороиы, можно количества О чрезвычайно сильно понизить простым промывание 5 газ;), го практически .можно считать, что подобный прибор будет показывать проueirr содержания СО н будет совершенно свободен от влияния Н, СО, О воздуха и других двухъато.мны.ч газов. В химических газоанализаторах также ичень легко отдельно учитывать проце.чг содержания гре.ъато.и1;-.Х газов в смеси с двухъатомньтм и наоборот. Прибор, применяемый для анализа по теплоемкости, заключается в следующем. В каком-то гебере создаются две зоны с разны.чи те.мпературами и искусственное йхюлне юстоянное движение газа нз одной зоя.ы в другую. По количеству перенесенного газом тепла (или ,.холода) можно опреде 1ять теплормкость газа, а следовательно,и процент содержания в нем не двухъатомных газов (если основная смесь двухъатомная и наоборот). Конструктивные формы выполнения могут быть бесконечно разнообразными. Дл.ч примера приводятся некоторые из них. На фиг. 1 показан газоанализатор в виде тонкостенной трубки. На трубке намотана об.мотка О

из изолированной прозолоки. Снг.ружн | все покрыто экраном Э для получения j небольшой и постоянной отдачи тепла j наружу. Г-вход газа (холодного) по j направлению стрелки. Тонкостенная труб- j ка нагревается проходящим по обмотке током.

При постоянной скорости прохождения газов по трубке количество „уносимого газом тепла будет пропорционально его теплоемкости, т. е. охлаждение трубки и обмотки будет зависеть от теплоемкости газа. Это переменное охлаждение легко измерить чисто элек- j трическим путем или по изменению со- j противления обмотки О или же на тру- бе (или внутри) может быть расположена другая проволока, играющая роль термометра сопротивлений. На фиг. 2 изображена вторая форма. Средняя часть представляет собой подогреватель (элек- j трический) для проходящего по трубкам газа. Данный подогреватель при | помощи тепловых изоляторов И (капример, резиновые трубки) соединяется | с двумя другими трубками, расположенными по концам, в которых помещены (внутри или на поверхности), проволоки, служащие термометрами сопротивлений-Г. Раз через трубки пропускается с постоянной скоростью и по разности температур Т и 7 можно измерять количество пере;1есенного тепла, т, е. теплоемкость прошедшего газа. Для уничтожения влияния внещних условий все заключе.ю также в тепловой экран. На фиг. 3 представлена третья форма выполнения. На трубку (лучще всегэ тонкостенную, стеклянную) намотана подогре- I нательная обмотка О. Внутри трубки рас- i положены две ветви Н-, К. мостика Уитстона. Газ двигается с постоянной скоростью по стрелке г.

При прохождении газа с небольшой теплоемкостью тепловые зоны расположатся в трубке по кривой 3 (фиг. 4).

В случае же движения газа с больщей теплоемкостью, данная тепловая зона сдвинется вправо и займет положение э. Благодаря этому левое плечо моста Л охладится, а правое-н агреется. Изменение температур, а следовательно и сопротивлений ветвей моста, воспри мет гальванометр в диагонали Д и при | соответствующей градуировке укажет

процент содержания более теплоемкого газа. Можно было бы до бесконечности приводить разные конструктивные формы, но можно ограничиться только этими.

Таким образом, в результате имеется возможность чрезвычайно расширить область применения электрического анализа газов, а. для продуктов горения измерять отдельно СО, Hj, СО и О,, т. е. получать правильный анализ газов даже в тех установках, где существуют газогенераторные установки.

В электрических газоанализаторах, основанных на теплоемкости газов, количество переносимого тепла будет пропорционально скорости газа и теплоемкости. Получение полного постоянства скорости газа не так просто. Поэтому более рационально получать одинаковые скорости для испытуемого и эталонного газа. Но для получения

большей чувствительности (66ЛЬШ;1Х

измерений температур проволок) необходима достаточно большая скорость газов I (количество проходящих газов). Скорости газов, получаемые за счет конвекционной цирку тяции, дают небольшую чувствительность.

Поэтому предлагается применение искусственной тяги при помощи вентиляторов, приводимых в движение синхропным электродвигателем (например, Уорена).

На прилагаемом чертеже фиг. 5 изображает схему предлагаемого газоанализатора.

Две соверщенно одинаковых детали- одна на левой стороне (фиг. 5), другая-на правой. В правой герметически закрыт эталонный газ 3. Г. В левой через трубки Т проходит испытуемый г;:3 по направлению стрелок. В верхних поперечных трубках расположе.чы оси О. На этих осях сидят маленькие вентиляторы В. Дальще, на осях помещены роторы электродвигателей Уорена Р. Статоры электродвигателей расположены вне трубок и на чертеже не обозначены.

Благодаря работе этих вентиляторов получается следующая внутренняя циркуляция газа в трубках. Оба газа с одинаковой скоростью поднимаются по подогревателям Я (подогреваемым током про.кодящим по обмоткам). При этом

обмотйгй охлаждаются, затем уалекаеные зеятиляторами В газы проходят че- I рез холодильники Б, охлаждаются и зкозь поступают в подогреватели. ЭлектрО|Д8игатели Уорена, работая вполне Синхронно с частотой сети, обеспечнзаю1Т вполне одинаковые скорости обоих газов, следовательно, распределение тепловых зон в каналах и охлаждение обмоток будут зависеть только от теялоемкости данных двух газов-эталонного н испытуемого.| Таким образом, погрешности, получающиеся благодаря колебаниям скоростй газа, таким методом сравнений исключаются, и анализ газа по теплоемкости получается весьма чувствнтельным (, чем по теплопроводности) ;

олагодаря оольшик скоростям циркуляции газа при помощи вентиляторов, работающих от электродвигателей Уорена,

П р е д -м е т изобретения,

Газоанализатор, основанный на измерении теплоемкости эталонного и испытуемого газов, отличающийся тем, что, с целью одинаковой скорости циркуляции эталонного и испытуемого газов в каналах прибора, для вращения создающих циркуляцию газов вентиляторов, применены синхронные электродвигатели.

. VH..-.,

f ЦГ.5.

SOS

.5V vy.