Устройство для автоматического отбора проб газа из потока Советский патент 1980 года по МПК G01N1/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТБОРА ПРОБ ГАЗА ИЗ ПОТОКА

1

Изобретение относится к техническим средствам для качественного анализа газовых смесей, в частности к устройствам отбора проб газа из потока, и может быть применено в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известно автоматическое пробоотборное устройство, предназначенное для работы в условиях отбора газов, содержащих полимеризующиеся продукты, и состоящее из дросселей инертного газа и анализируемой сме- ю си, регулятора давления инертного газа, регулятора давления анализируемой смеси и блока поддержания соотношения давлений на дросселях 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического отбора проб газа из потока, содержащее отборник, регуляторы расхода инертного газа и анализируемой смеси и линию питания инертного газа 2.

Недостатком известного устройства яв- jo ляется низкая надежность, связанная с неудовлетворительной стабильностью разбавления анализируемого газа инертным, обусловленной нестабильностью работы пневматического генератора, а также связанная с отказами импульсного дозатора.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем ликвидации нестабильности разбавления анализируемого газа инертным.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено генератором электрических импульсов с регулируемой скважностью, пневмоэлектрическим генератором переменного тока, электропневматическим преобразователем, нормальнооткрытым клапаном с соплом, нормально-закрытым элементом сброса инертного газа и блокировочным клапаном, при этом вход генератора электрических импульсов соединен с пневмоэлектрическим генератором переменного тока, а выход - с электропневматическим преобразователем, пневматический вход которого связан с выходом регулятора расхода инертного газа и глухой камерой нормально-открытого клапана, а пневматический выход - с проточными камерами нормально-закрытого элемента сброса инертного газа и нормально-открытого клапана, сопло которого подключено к глухой камере нормально-закрытого элемента сброса и управляющему входу отборника, соединенного своим выходом через блокировочный клапан с регулятором расхода анализируемой смеси, а управляющая камера блокировочного клапана связана с линией питания инертного газа и пневматическим входом пневмоэлектрического генератора, пневматический выход которого подключен ко входу регулятора расхода инертного газа.

На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического отбора проб газа из потока.

Устройство состоит из отборника анализируемого газа 1, регулятора 2 расходу инертного газа, регулятора 3 расхода анализируемой смеси, генератора 4 электрических импульсов с регулируемой скважностью, пневмоэлектрического генератора 5, вырабатывающего переменный электрический ток за счет энергии потока инертного газа, протекающего через него, электропневматического преобразователя 6, нормально-открытого клапана 7, нормально-закрытого элемента 8 сброса инертного газа, блокировочного клапана 9, и линии 10 питания инертного газа. Устройство работает следующим образом.

Регулятор 2 расхода инертного газа стабилизирует расход через пневмоэлектрический генератор 5 и электропневматический преобразователь 6. Пневмоэлектрический генератор 5 за счет энергии протекающего через него потока инертного газа, поступающего по линии 10 питания, вырабатывает электрический переменный ток, который используется для питания электронной схемы генератора 4 электрических импульсов с регулируемой скважностью. Электрические импульсы подаются на электропневматический преобразователь 6, который преобразует их в соответствующий перепад давлений между входом и выходом. Нормально-открытый клапан 7 под действием этого перепада, поданног на него, закрывается и отсекает расход инертного газа на управляющий вход отборника 1. При этом повыщается давление на выходе электропневматического преобразователя 6, которое становится выще давления анализируемого газа и открывает нормально-закрытый элемент 8 сброса инертного газа в атмосферу. Регулятор 3 расхода анализнруемой смеси непрерывно отбирает газ на анализ. В момент отключения подачи инертного газа на управляющий вход отборника 1 происходит отбор порции анализируемого газа. При отсутствии электрического сигнала на электропневмопреобразователе 6 перепад давления между его входом и выходом падает и нормально-открытый клапан 7 под действием пружины, рткрывается, расход инертного газа поступает на управляющий вход отборника 1, а нормально-закрытый элемент 8 сброса закрывает сброс инертного газа в атмосферу. В этом режиме отбора анализируемого газа не происходит, а отборник продувается инертным газом. Генератор 4 электрических импульсов выдает периодические импульсы с частотой 0,1-0,05 Гц и длительностью 0,05-0,5 с. При этом происходят периодические отборы порций анализируемого газа, которые смещнваются в отборнике 1 с порциями инертного газа и на выходе образуют смесь определенного, постоянного соотнощения. Блокировочный клапан 9 обеспечивает перекрытие линии анализируемого газа, при снижении давления инертного газа ниже допустимого.

РИГ + 0,2-0,4кгс/см2, где РИГ -давление инертного газа на входе в устройство;

РОГ -давление анализируемого газа в технологическом трубопроводе.

Снижение давления питающего азота обуславливает пропадание расхода инертного газа на управляющем входе отборника 1. При этом возникает непрерывный отбор анализируемого газа, что вызывает быструю забивку отборника. При срабатывании блокировочного клапана 9 расход анализируемого газа прекращается и это препятствует забнвке отборника 1.

Высокая надежность устройства обеспечивается за счет использования мембранных элементов в режиме односторонних небольщих перепадов давлений в диапазоне 0,05

0,2 КГС/СМ2.

Стабильность разбавления анализируемого газа инертным обеспечивается стабильностью электронного генератора 4 импульсов и быстродействием электропневматического преобразователя 6.

Экономический эффект на установке производительностью 60000 т этилена в год от одного устройства составит 80 тыс. руб.

Формула изобретения

Устройство для автоматического отбора проб газа из П9тока, содержащее отборник, регуляторы расхода инертного газа и анализируемой смеси и линию питания инертного газа, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы устройства путем ликвидации нестабильности разбавления анализируемого газа инертным, оно дополнительно снабжено генератором электрических импульсов с регулируемой скважностью, пневмоэлектрическим генератором переменного тока, электропневматическим преобразователем, нормально-открытым клапаном с соплом, нормально-закрытым элементом сброса инертного газа и блокировочным клапаном, при этом вход генератора электрических импульсов соединен с пневмоэлектрическим генератором переменного тока, а выход - с электропневматическим преобразователем, пневматический вход которого связан с выходом регулятора расхода Инертного газа и глухой камерой нормально-открытого клапана, а пневматический выход - с проточпыми камерами нормально-закрытого элемента сброса инертного газа и нормально-открытого клапана, сопло которого подключено к глухой камере нормально-закрытого элемента сброса и управляющему входу отборника, соединенного своим выходом через блокировочный клапан с регулятором расхода анализируемой смеси, а управляющая камера блокировочного клапана связана с линией питания инертного газа, и пневматическим входом пневмоэлектрического генератора, пневматический выход которого подключен к входу регулятора расхода инертного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 453606, кл. G 01 N 1/22, 30.01.73 (прототип) .