Устройство для отбора проб газа Советский патент 1981 года по МПК G01N1/22 

/-2 -Величина хода плунжера; при этом

L, (l,)d,

где d - диаметр отверстий в плунжере.

Целесообразно плунжер объемного дозирующего органа снабжать пальцами, установленными по его середине перпендикулярно оси, объемный дозирующий и распределяющие органы располагать параллельно, а корпуса их и плунжеры выполнять с расположенными в одной плоскости продольными сквозными соосными пазами, в которых размещены пальцы, при этом длина пазов в корпусах

, 1.05-f l,15(L, + flf,),

где L4- величина хода плунжера объемного дозирующего органа; di-диаметр пальцев, а длина лазов в плунжерах

LJ LSi,j.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - блок дозирования газа; на фиг. 3 -узел 1 фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по Б-Б фиг. 2.

Устройство для отбора .проб газа содержит газосборник 1, запорные элементы 2 и 3, указатель давления 4, фильтр 5, осушитель газа 6, блок дозирования 7, включающий объемный дозирующий орган 8, распределяющие органы 9 и 10, регулирующие органы 11 и 12, заполненную жидкостью емкость 13.

Входы объемного дозирующего органа 8 через распределяющий 9 и регулирующий 11 органы пневматически соединены с выходом фильтра 5, а выходы через распределяющий 1U и регулирующий 12 органы и осушитель газа b - с входом запорного элемента 2. Ьмкость 13 снабжена указателями температуры 14 и уровня жидкости 15 и пробкой 1Ь.

Газосборник 1 выполнен из тонкостенного эластичного материала, в качестве которого могут быть использованы полимерные пленки, не изменяющие качественных характеристик газа. Газосборник 1 размещен в емкости 13. В качестве жидкости, заполняющей емкость 13, может быть использована вода с антикоррозийными добавками, эмульсия, масло или другие жидкие среды, не вступающие е реакцию с материалами газосборника 1 и емкости 13. Для предотвращения высыхания воды ее поверхность может быть покрыта слоем масла.

Каждый регулирующий орган 11 и 12 выполнен в виде регулируемого дифференциального дроссельно-запорного конусного подпружиненного клапана 17, подвижно установленного в корпусе 18 с демпфирующей камерой 19, связанной через каналы 20 с полостью 21, примыкающей к конусному гнезду 22. Это ограничивает, повышение давления сверх заданного и поддерживает его на постоянном уровне, гасит колебания клапана и уравновешивает действующие усилия, а также обеспечивает односторонний поток газа и устраняет поток его в обратном направлении, что повышает точность дозирования и достоверность информации о составе газа.

Каждый распределяющий орган 9 и 10 выполнен в виде четырехлинейного двухпозиционного плунжерного золотника дискретного действия с полостями 23, которые связаны с окружающей атмосферой через регулируемые ограничители хода 24 и 25 с отверстиями. Каждый распределяющий орган снабжен плунжером 26, выполненным фиксируемым с помощью подпружиненных фиксаторов 27 в крайних положениях. Плунжер 26 выполнен с двумя поперечными сквозными отверстиями 28 и 29, расстояние между осями которых

LJ -

где LI - расстояние между линиями подвода и отвода газа; La - величина хода плунжера;

при этом LZ (1,1 )af,

где d - диаметр отверстий в плунжере.

Это обеспечивает автоматическое перераспределение потока газа, быстродействие и точность отсечки потока, что повышает точность дозирования, достоверность информации и упрощает обслуживание.

Объемный дозирующий орган 8 выполнен в виде силового пневмоцилиндра двустороннего действия с внутренним плунжером 30 и разобщенными герметичными полостями 31 и 32. Для ограничения перемещения плунжера 30 служат ограничители 33 и 34.

Объемный дозирующий орган 8, распределяющие органы 9 и 10 и регулирующие органы 11 и 12 размешены на шлифованной плате 35 с помощью винтов 36.

В корпусах объемного дозирующего 8 и распределяющих органов 9 и 10, размещенных на плате 35 параллельно, а также в плунжерах 26 выполнены расположенные в одной плоскости продольные сквозные соосные пазы 37, 38 и 39.

Объемный дозирующий орган 8 снабжен пальцами 40 и 41, установленными посередине плунжера 30 перпендикулярно его оси.

Длина пазов 37, 38 и 39.

4::rl,05-f l,l5(L,-frfJ,

где Li - величина хода ллунжера 30;

di--диаметр пальцев 40 и 41; а длина пазов плунжеров распределяющих органов

тг

5 -bj-8

Входы и выходы элементов 1 - 12 устройства соединены между собой необходимым образом с помощью трубок 42, тройников

43, штуцеров 44 и металлических уплотнений 45.

Для обеспечения должной герметичности клапаны и плунжеры органов 8-12 выполнены притертыми по фактическому размеру сопрягаемых гнезд или отверстий с зазором 0,015-0,025 мм, а поверхности их смазаны консистентной смазкой УСА.

Осушитель газа 6 выполнен в виде герметичного сосуда, заполненного на 0,5- 0,85 величины его объема химическим поглотителем влаги, например, серной кислотой, в который погружен на глубину 0,3-0,9 от его уровня сферический полый перфорированный рассекатель потока газа, образуюш,ий своим концом входной патрубок, соединенный с помош,ью плотной эластичной муфты с соответствующей газоподающей трубкой. Такой осушитель обеспечивает необходимое удаление влаги из пробы газа и надежную его работу без вспенивания и попадания капелек поглотителя и воды в трубопроводы, что также повышает достоверность информации и устраняет разрушение трубопроводов и места их соединений.

Указатель давления 4 выполнен в виде емкости, заполненной жидкостью, например ртутью, в которую погружена оптически прозрачная капиллярная трубка открытым концом. На трубке установлена планка с линейкой.

Указатель температуры 14 представляет собой обычный ртутный термометр с соответствующей шкалой.

Указатель уровня жидкости 15 состоит из оптически прозрачной трубки, соединенной одним концом с емкостью 13, а вторым - с атмосферой, и линейки.

Устройство работает следующим образом.

Отбираемый газ после очистки в фильтре 5 поступает в регулирующий орган II, а затем через распределяющий орган 9 в одну из полостей 31 и 32 объемного дозирующего органа 8. Вследствие этого плунжер 30 перемещается в ту или иную сторону и выжимает порцию газа из другой полости через распределяющий 10 и регулирующий 12 органы в осушитель газа 6. Соединения органов 8, 9 и 10 выполнены так, что исключают прямой проход газа через эти ооганы непосредственно в газосборник I. При проходе газа через отверстие 29 в плунжере 26 распределяющего органа 9 отверстие 28 перекрыто. В распределяющем органе 10 в это время левое отверстие плунжера наоборот перекрыто, а правое открыто. При перемещении плунжера 30 объемного дозирующего органа 8 под действием сжатого газа проба из другой полости поступает в газосборник 1. В конце хода плунжер 30 пальцами 40 и 41, перемещающимися в пазах 37, 38 и 39, передвигает плунжер 26 в другое крайнее положение. При этом происходит перекрытие отверстий в плунжерах 26, которые были открыты, открытие закрытых отверстий и соединение с газосборником 1 другой полости объемного дозирующего органа 8. Таким образом, одна из полостей 31, 32 объемного дозирзющего органа 8 всегда соединена с газосборником 1, а другая - с источником газа. Частота поступлений порций газа (доз) в единицу времени настраивается регулирующими органами 11 к 12 из расчета общего количества отобранного на анализ газа в пределах 8-10 л. После прохождения через осушитель 6 сухой газ

поступает в газосборник 1, находящийся в жидкости, и охлаждается. Давление в газосборнике поддерживают несколько ниже, чем в подводящем трубопроводе, что исключает запирание регулирующего органа

12 и остановку устройства.

По объему пробы газа, приведенному к нормальным условиям с учетом температуры, давления и количества поглощаемых паров воды, определяют влажность газа,

являющуюся функцией использования водорода в реакциях восстановления окислов железа.

Формула изобретения

1.Устройство для отбора проб газа, содержащее газосборник, пневматически соединенный с запорными элементами, указателем давления и фильтром, вход которого соединен с источником газа, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерного отбора проб с высокой точностью дозирования, оно снабжено осущителем газа и блоком дозирования, включающим объемный дозирующий орган с плунжером, два распределяющих и регулирующих органа с плунжерами, при этом входы объемного дозирующего органа через одни

распределяющий и регулирующий органы пневматически соединены с выходом фильтра, а выходы через вторые распределяющий и регулирующий органы и осушитель газа - с входом одного из запорных элементов.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено заполненной жидкостью емкостью с указателями температуры и уровня жидкости.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что газосборник выполнен из тонкостенного эластичного материала и размещен в емкости. 4. Устройство по п. 1, отличающееся

тем, что плунжер каждого распределяющего органа выполнен с двумя поперечными сквозными отверстиями, расстояние между осями которых

,-L,,

где LI - расстояние между линиями подвода и отвода газа; L2 -величина хода плунжера;

при этом i, (1,1-5-2)fif,

где rf -диаметр отверстий в плунжере.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плунжер объемного дозирующего органа снабжен пальцами, установленными по его середине перпендикулярно оси, объемный дозирующий и распределяющие органы расположены параллельно, а корпуса их и плунжеры выполнены с расположенными в одной плоскости продольными сквозными соосными пазами, в которых

размещены пальцы, при этом длина пазов в корпусах

1, 1,05+1,15(1,+ d,),

где L4 -величина хода плунжера объемного дозирующего органа; di - диаметр пальцев, а длина пазов в плунжерах /-5 3-12.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 393639, кл. G 01N 1/22, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР № 392375, кл. G 01N 1/22, 1971.