CS232920B1 - Detektor explozivnosti plynného prostředí - Google Patents

Abstract

Vynálezce týká detektoru explozivnosti pracujícího ne principu nedělové zkouěky výbuěnosti Vzorku plynu v explozní komoře, ucelen vynálezu je zjednodušit konstrukci detektoru a zvýšit jeho citlivost a rychlost odezvy. Tohoto účelu je podle vynálezu dosaženo tím, že explozní komora, jejíž vstup je dopravním potrubím spojen s odběrovou sondou umístěnou ve zkoumaném plynném prostředí, má vývod plynů, zakončen dýzou ejektoru, který je opatřen regulační jednotkou tlaku v ejektoru pro nastavení a stabilizaci podtlaku ve vzorkovacím systému.

Description

Vynález se týká detektoru explozivnosti plynného prostředí vybaveného explozní komorou pro modelové zkoušky výhuSnostl vzorků zkoumaného plynu, která je opatřena zapalovacím ústrojím a alespoň jedním čidlem výbuchů, jehož vývod je připojen na vyhodnocovací jednotku.

Nejobvyklejším technickým řeženim protiexplozní ochrany technologického zařízení je použití analyzátorů a kontinuálním odbérem vzorků plynů ze sledovaného prostředí. Vedle indikace výskytu sledovaných plynů jsou tyto analyzátory vybaveny i automatikou pro zásah do chránéného technologického procesu. Zpravidla dochází nejprve k optické s akustické signalizaci zvýšená úrovné Škodlivých plynů v daném procesuj a teprve při překročení dallí předem stanovené meze dojde k omezení provozu, případné odstavení ohrožených úseků. Například v cementárnách dojde k blokování paliva do hořáků pece, vypínání nepétí v elektroodlučovečíeh, otevření klapek vétrání, snižuje se výkon pece apod. Tento způsob ochrany je dostačující při pozvolném nárůstu nebezpečných plynů a při současném dodržování všech bezpečnostních předpisů.

Zpoždění údajů analýzy je dáno zvoleným stupněm filtrace odebíraných vzorků plynů od prachu a mechanických nečistot, vzdáleností místa odbčru od analyzátorů, výkonem čerpadla vzorkovacího systému a dobou trvání vlastní analýzy. V praxi ae toto zpoždéní pohybuje mezi dvěma až pétl minutami pro ustálený stav. Analyzátory však chrání jen před plyny, ne jejichž sledování jsou určeny β které se vyskytují ve sledovaném prostředí v množství, jež je analyzátor schopen ještě zachytit. Například při nedokonalém spalování může véek dojít ke vzniku řady nasycených něho nenasycených uhlovodíků, které běžné typy analyzátorů nepodchycují, které pro své nízké zápalné hodnoty mohou vést i ve stopovém množství ke vzniku havarijních situací. Pro zkrácení doby mezi výskytem nebezpečí a jeho signalizací obsluze byl navržen>přístroj pracující na principu modelové zkouSky explozlvnostl vzorku odebraného ze sledovaného'plynného prostředí. Odehraný vzorek je přiveden do speciální koAůrky, kde je umlsténo jiskřištš vysílající do prostoru komůrky v pravidelném rytmu elektric ké jiskry a dále čidlo ionizace, které v připadá nestálé exploze dává signál pro zabezpečovací okruhy. Teplota zkoumaného plynu musí být snížena pod 280 °C β ohledem ne přípustnou teplotu ventilátoru nasávajícího vzorek plynu.. Při maximální vzdálenosti vlastního detektoru od místa odbéru 20 metrů je doba reakce detektoru kolem 5 sekund. Nezbytným ochlazováním vzorků plynů se snižuje citlivost zařízení a omezuje se jeho využitelnost prs co nejéiršl okruh aplikací.

Uvedená nedostatky jsou odstraněny detektorem explozivnosti podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že eplozní komora, jejíž vstup je dopravním potrubím spojen s odběrovou sondou umíaténou ve zkoumaném plynném prostředí, mé vývod plynů zakončen dýzou ejektoru, který je opatřen regulační jednotkou tlaku v ejektoru pro nastavení a stabilizaci podtlaku ve vzorkovacím systému.

Výhodou tohoto detektoru je, že podstatně zjednoduéěl konstrukce celého systému dovolující nasazení v náročném prostředí s teplotami plynů do 900 °C, případně až 1 200 °C při speciální úpravě detekční komory a umožňující tak detekci plynů a vyšší spodní mezí výbušnosti. Použitím ejektoru se dosáhne též většího podtlaku na výstupu, a tudíž se zvýší rychlost přepravy vzorku, a tedy i celé identifikace. Regulátorem tlakového média ejektoru je možno rychlosti systému nastavit dle potřeb dané aplikace.

Příklad provedení detektoru explozivnosti plynného prostředí podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, na nichž je na obr. 1 nakresleno principiální schéma a volným uspořádáním jednotlivých ústrojí, a na obr*. 2 je schéma kompaktního provedení.

Detektor explozivnosti se skládá ze vzorkovacího systému s explozní komorou £ a vyhodnocovací jednotky Z· Explozní komora £ je dopravním potrubím £ spojena s odběrovou sondou £ umístěnou v hlavním potrubí £, jímž jsou dopravovány zkoumaná plyny. Dopravní potrubí £ je opatřeno vodním filtrem 6, kde je vzorkovaný plyn zbaven pevných prachových částic a před zaústěním do explozní komory £ protiexplozní pojistkou £ zajištující detektor proti prohoření z exploznl komory £ do hlavního potrubí £. Detekční komora £ je vybavena třemi autosvíčkami 8 s nesynchronizovaným provozem o frekvenci asi 50 Hz, které tvoří jiskřiStě dodávající potřebnou zážehovou energii pro plynnou směs v exploznl komoře £.

Tato je dále opatřena tlakovými pojistkami £ pro ochranu explozní komory £ a jejího vybavení před nadměrným expoloznlm tlakem a konečně tenzometrickým snímačem 10. převádějícím eplozí vyvolený zvýšený tlak v explozní komoře £ ne odpovídající elektrický imuls, který je veden ne vyhodnocovací jednotku £.

Vývod ££ plynů z explozní komory £ Je zakončen dýzou 12 ejektoru 13. který je opatřen regulační jednotkou 14 tlaku v ejektoru 13. Měněním tlaku tlakového média, například z technologického rozvodu tlakového vzduchu, v ejektoru 13 se mění podtlak na výstupu 11 z explozní komory £, a tudíž se zvyšuje i rychlost, s níž se v daném okamžiku odebraný vzorek plynného prostředí dostane do explozní komory £. Z odběrového potrubí £ je možno odbočkou 15 odebírat i vzorek pro analyzátory, průběžně sledující složení plynů, činnost odběrové sondy £ se zlepší použitím vodního ejektoru, který napomáhá odsávání vzorků plynů Vody přicházející do ejektoru odběrové sondy £ je možno současně využít pro chlazení. Přívod 16 i odvod 17 chledicí vody lze provést v libovolném místě přívodního potrubí.

Výše popsaný detektor může buj sestávat z jednotlivých vzájemně propojených prvků, jak nakresleno na obr. 1, nebo je vzorkovací systém, tj. odběrové‘sonda £, filtr 6., protiexplozní pojistka £, explozní komora £ s celým vybavením i ejektor 13. umístěn v jediném konstrukčním celku přímo ne místě odběru a signál z tenzometru 10 je veden do vzdálené vyhodnocovací jednotky £, která je spolu se signalizačními přístroji umístěna v místě obsluhy daného technologického zařízení. Takovéto uspořádání je znázorněno na obr. 2.

Pro případ, že obsah kyslíku ve zkoumaném prostředí je velmi nízký, je třeba explozní komoru £ opatřit pomocným přívodem 18 vzduchu. Tímto přívodem je pak možno přivádět do“ explozní komory i explozivní plyn o známé koncentraci pod spodní mezí výbuěnosti. Tímto způsobem je pak možno detekovat přítomnost explozní složky ve zkoumaném plynném prostředí dříve, než její koncentrace dosáhne spodní meze výbušnosti.

Detektor explozivnosti, vřazený do systému protiexplozní ochrany technologického uzlu v podstatě násobí míru bezpečnosti sledovaného procesu. Jako praktické příklady použití možno uvést ochranu pecní linky včetně elektroodlučovačů v cementárnách.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Detektor explozivnosti plynného prostředí vybavený explozní komorou pro modelové zkoušky výbušnosti. vzorků zkoumaného plynu, která je opatřena zapalovacím ústrojím a alespoň jedním čidlem výbuchů, jehož vývod je připojen na vyhodnocovací jednotku, vyznačující se tím, že explozní komora (1), jejíž vstup je dopravním potrubím (3) spojen s odběrovou sondou (4) zkoumaného plynného prostředí, má vývod (11) plynů zakončen dýzou (12) ejektoru (13), který je opatřen regulační jednotkou (14) tlaku v ejektoru pro nastavení a stabilizací podtlaku ve vzorkovacím systému.
2. 2. Detektor explozivnosti podle bodu 1, vyznačující se tím, v explozní komoře (1) je alespoň jeden tenzometr (10).
3. 3. Detektor explozivnosti podle bodu 1, vyznačující se tím, explozní komory (1) jsou autosvíčky (8).

   že čidlem výbuchu že zapalovacím ústrojím
4. 4. Detektor explozivnosti podle bodu 1, vyznačující se tím, je na vstupu opatřena protiexplozní pojistkou (7).

   •1 >

   že explozní komora (1)
5. 5. Detektor explozivnosti podle bodu 1, vyznačující ae tím, je opatřeno prachovým filtrem (6), například vodním.

   že dopravní potrubí (3)
6. 6. Detektor explozivnosti podle bodu 1, je opatřena vodním ejektorem.

   vyznačující ae tím, že odbžrová sonda (4)
7. 7. Detektor explozivnoati podle bodu 1, vyznačující ae tím, že exploaní komoře (1) je opatřena pomocným přívodem (18) pro přívod vzduchu a/nebo explozivního plynu o koncentraci pod spodní mezí výbužnosti.