CS235896B1

CS235896B1 - Gas sampling equipment

Info

Publication number: CS235896B1
Application number: CS926183A
Authority: CS
Inventors: Karel Svara
Original assignee: Karel Svara
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Zařízení se týká odběru vzorků z plynného prostředí a dopravy těchto vzorků k měřicímu přístroji. Účelem vynálezu je zajistit odběr dostatečně velkého množství plynů z daného prostředí a jeho ; rychlou dopravu k analyzátorům nebo detektorům. Tohoto účelu je podle vynálezu dosaženo použitím ejektoru s regulovatelným přívodem tlakového média, čímž se dosáhne potřebné rychlosti proudění v odběrovém potrubí, přičemž konstrukce odběrového uzlu s odbočkou k vlastním přístrojům snižuje obsah pevných částic ve vzorku na minimům a jejich odfiltrování je jednoduché.The device relates to the collection of samples from a gaseous environment and the transport of these samples to a measuring instrument. The purpose of the invention is to ensure the collection of a sufficiently large amount of gases from a given environment and its rapid transport to analyzers or detectors. This purpose is achieved according to the invention by using an ejector with a controllable supply of pressure medium, thereby achieving the necessary flow rate in the sampling line, while the design of the sampling node with a branch to the instruments themselves reduces the content of solid particles in the sample to a minimum and their filtration is simple.

Description

Vynález se týká zařízení pro odběr vzorků plynů z plynného prostředí'a jeho dopravu k měřicímu přístroji, např. analyzátoru nebo detektoru.The invention relates to a device for taking samples of gases from a gaseous medium and transporting it to a measuring instrument, eg an analyzer or a detector.

Pro kontrolu procesu spalování a zajištění bezpečnosti provozu se používají kontinuální analyzátory kouřových plynů, pro které se ze sledovaného prostředí odebírají vzorky plynů# Význam analyzátorů především roste se stále rozsáhlejším využíváním celé řady méně hodnotných paliv, které z ekonomických důstodů y mnoha případech nahrazují ušlechtilá paliva, což sebou přináší na druhé straně zvýšený výskyt nežádoucích složek ve spalinách, zejména pak kysličníku uhelnatého, případně i výbušných plynných směsí. Přitom je třeba, aby interval mezi odběrem vzorků plynu a jeho vyhodnocením byl co nejkratší a bylo tak možno v případě vzniku nebezpečí výbuchu, či požáru včas učiniti. potřebná protiopatření, V provozech s velkou prašností sledovaného plynného prostředí, jako je tomu v cementárnách, přistupuje zde navíc nutnost odebírané vzorky plynů filtrovat, aby se zamezilo zkreslení výsledků měření či poškození analyzátorů. Čím delší dopravní cesty od místa bdběru k analyzátorům nebo detektorům a čím lepší filtrace, tím více narůstá zpoždění mezi okamžikem odběru vzorkuContinuous flue gas analyzers are used to control the combustion process and to ensure the safety of the operation. For this purpose, the analyzers are taken from the environment. # The importance of analyzers is growing especially with the increasing use of a number of less valuable fuels which in many cases replace noble fuels. which, on the other hand, results in an increased incidence of undesirable components in the flue gas, in particular carbon monoxide and possibly explosive gas mixtures. At the same time, the interval between gas sampling and its evaluation should be kept as short as possible so that in the event of a risk of explosion or fire, this can be done in time. necessary countermeasures. In plants with high dustiness of the monitored gaseous environment, as in cement plants, there is also the need to filter the collected gas samples in order to avoid distortion of measurement results or damage to the analyzers. The longer the transport route from the sampling point to the analyzers or detectors and the better the filtration, the more delay between sampling time increases.

V ' a jeho vyhodnocením. Proto se kontrolní přístroje umistují co nejblíže k místům odběru# To však má, zvláště v provozech se složitým uspořádáním sledovaných technologických pochodů, jako jsou již zmíněné oemeniíárny, za následek, že je třeba zvlášt pro každý přistroj připravit podmínky pro jeho řádný provoz,, zejména pak omezit nežádoucí vlivy Zvýšené teploty a prašnosti prostředí.V 'and its evaluation. Therefore, control devices are placed as close as possible to the sampling points # This, however, has the effect, especially in operations with a complex arrangement of the monitored technological processes, such as the aforementioned oil plants, that it is necessary to prepare conditions for its proper operation, then reduce the adverse effects of elevated temperature and dustiness of the environment.

Navíc se při takovémto členitém uspořádání obtížně provádí údržba přístrojů a kontrola jejich činnosti. Kromě toho, dosud známá • V provedení odběrových cest neumožňují odběr ani dostatečně repre*In addition, such a rugged arrangement makes it difficult to maintain the devices and control their operation. In addition, as yet known • In the design of sampling paths do not allow even enough repre *

235 898 sentativního vzorku daného prostředí, ani v dostatečném množství·235 898 sentative sample of the environment, even in sufficient quantities ·

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro odběr vzorků plynů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z dopravního potrubí vzorku opatřeného na jednom kopci odběrovou sondou pro zaústění dopravního potrubí do dopravní cesty zkoumaného plynného prostředí a zakončeného na druhém konci tryskou ejektoru opatřeného regulovatelným přívodem tlakového media, přičemž mezi odběrovou sondou a tryskou ejektoru, s výhodou v blízkosti měřicího přístroje, je v dopravním potrubí vřazen Odběrový uzel S odbočkou k měřicímu přístroji, jejíž průřez je menší než průřez dopravního potrubíiThese drawbacks are overcome by the gas sampling device according to the invention, which consists of a sample transport pipeline provided with a sampling probe on one hill for the delivery of the transport pipeline into the transport path of the examined gaseous environment and terminating at the other end with an adjustable ejector nozzle. a pressure medium inlet, wherein a sampling node with a branch is connected in the conveying line between the sampling probe and the ejector nozzle, preferably in the vicinity of the measuring device, with a branch to a measuring device whose cross section is smaller than the cross section of the conveying line

Yýhůdoú řešení podle vynálezu je velký tlakový spád mezi odběrovým místem a analyzátorem, či detektoreg cožznamená, že je ze sledovaného prostředí odtahováno větší mhožství plynů z yětšího prostoru, jeho rychlost proudění v dopravním potrubí je vysoká, přiČCmŽ tlakový spád je možno nastavit dle potřeby. Získaný vzorek tak podává mnohem věrnější obraz o sledovaném prostředí. Díky provedení odběrového uzlu se podstatně sníží obsah praohových částí ve vzorku přicházejícím k analyzátoru, takže je možno jej jednodušeji filtrovat, čímž se zkracuje dopravní čas anení třeba tak často provádět výměnu zanesených filtrů, jak je tomu dosud. Díky velké rychlosti proudění v odběrovém potrubí, je možno bezprodloužení doby odezvy soustředit víoeanalyzátorů do jédhoho přívodního místa, což dovoluje vytvořit pro ně potřebné pracovní prostředí a zjedhpdušit jejích Obsluhu i servis jednotlivých přístrojů. Jednoduchou úpravou je mOžnp též získávat a dále dle potřeby analyzovat z odebraného vzorku oddělené částice praohu.The disadvantageous solution according to the invention is a large pressure drop between the sampling point and the analyzer or detector, which means that a larger volume of gases from the larger area is withdrawn from the monitored environment, its flow velocity in the conveying piping is high, while the pressure drop can be adjusted as required. The sample thus gives a much more accurate picture of the environment. Due to the sampling node design, the thresholds in the sample coming to the analyzer are significantly reduced, so that it can be more easily filtered, thus reducing the transport time and eliminating the need to replace clogged filters as often as ever. Due to the high flow velocity in the sampling line, it is possible to increase the response time without concentrating the multi-analyzer to one supply point, which allows them to create the necessary working environment and simplify their operation and service of individual devices. A simple treatment is also to obtain and further analyze the separated sill particles from the sample taken as needed.

Příklad zařízení pi^jo odběr vzorků plynů je uveden na přiložených výkresech, na nichž je na obr. 1 schematicky znázorněn cyklonový výměník tepla rotační pece pro výpal ceraentářského slfhfcu sodběrem vzorků plynu, jednak na vstupu do výměníku, jednak na vstupu suroviny do rotační pece, a na obr. 2 je nakreslen detail provedení odběrového uzlu.An example of a gas sampling apparatus is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows a cyclone heat exchanger of a rotary kiln for firing a cereal flask by sampling the gas both on the inlet of the exchanger and on the raw material inlet of the rotary kiln. and FIG. 2 shows a detail of an embodiment of the sampling node.

235 8|β235 8 | β

Na vstupu do. rotační pece 1. je uspořádán cyklonový výměník .2 tepla. Do odvodwfVio potrubí 2, kouřofcrých plynů za výměníkem 2 tepla je zaústěna odběrová sonda na niž navazuje dopravní potrubí £ vzorku, které je opatřeno mechanickým odlučovačem 6* prachu.At the entrance to. In the rotary kiln 1, a cyclone heat exchanger 2 is provided. A sampling probe is connected to the flue gas line 2 downstream of the heat exchanger 2, to which a sample transport line 6 is provided, which is provided with a mechanical dust separator 6 '.

V blízkosti měřicího přístroje 2, jímž může být buď analyzátor, nebo detektor, je v dopravním potrubí £ vzorku vřazen odběrový uzel J3 s odbočkou k měřicímu přístroji 2* Za odběrovým kolenem následuje vodní uzávěr 10 a dopravní potrubí vzorku je ukončeno tryskou 11 ejektoru 12, který je vybaven regulátorem 13 tlakového media. Dle provedení na obr. 2 sestává odběrový uzel £5 z kolen měnící směr proudění V dopravním potrubí £ vzorku tak, že vzniká oblouk l4 vytvářející odskok s opětovným návbatem do původního směru. Tento oblouk l4 je přemostěn spojkou 15 o průřezu menším než je průřez kolen oblouku l4. Teprve z této spojky 15 je pak vyvedena odbočka _£ k vlastnímu měřicímu přístroji 2.· znázorněno na obr. 2, způsobuje změna směru prouděni plynu v odběrovém uzlu _8, že pevné částice^obsažené v odebraném vzorku se odrážejí od stěn v místě zlomu a míjejí ústí spojky 15, takže do odbočky a tím i do měřicího přístroje 7 se může dostat jen nepatrná část jeipnějšíoh prachových příměsí^dosud ve vzorku obsažených. Pro daný účel postačí i jediná změna směru proudění v dopravním potrubí ^pomocí jednoduchého kolena či oblouku.In the vicinity of the measuring device 2, which can be either an analyzer or a detector, a sampling node 13 with a branch is connected to the measuring device 2 in the sample transport line 6. The sampling elbow is followed by a water seal 10 and the sample transport line terminates which is equipped with a pressure medium regulator 13. According to the embodiment of FIG. 2, the sampling node 65 consists of elbows changing the direction of flow in the sample conveying line 6 so as to form a rebound arc 14 with rewinding to the original direction. This arc 14 is bridged by a connector 15 with a cross section smaller than the cross section of the elbows of the arc 14. It is only from this coupling 15 that the branch 6 is led to the actual measuring instrument 2. As shown in FIG. 2, a change in the gas flow direction at the sampling node 8 causes the solid particles contained in the sample to be reflected from the walls at the fracture point. They pass the orifice of the coupling 15 so that only a small part of the dust particles still contained in the sample can enter the branch and thus into the measuring device 7. For this purpose, a single change of flow direction in the conveying line by means of a simple elbow or arc is sufficient.

Regulátorem 13 tlakového media je možno nastavit potřebou rychlost proudění v dopravním potrubí 2.,^a tím i celkový spád mezi místem odběru vzorku a místem jeho vyhodnocení tak, jak je výhodné pro konkrétní podmínky realizovaného řešení.By means of the pressure medium regulator 13 it is possible to adjust the flow velocity in the conveying line 2, ^and thus the total gradient between the sampling point and the evaluation point, as is advantageous for the particular conditions of the implemented solution.

Odběrovou sondou je z odvodního potrubí 2,kouřových plynů odsáván vzorek odtahovaných plynů, který postupuje dopravním potrubím 2, vzorku přes mechanický odlučovač prachu <6 k odběrovému uzlu odkud je Část vzorku známým způsobem odváděna k měřicímu přístroji 2, zbytek je ejektorem 12 dopravován Zpět do odtahové cesty.A sampling probe extracts a sample of flue gases from the flue gas exhaust pipe 2, which passes through the conveying pipe 2, a sample through a mechanical dust separator <6 to the sampling node, where a portion of the sample is routed to the measuring device 2. odtahové cesty.

Naproti tomu vzdálenost pecní odběrové sondy 4, od měřicího přístroje 2 J® malá, a proto jsou obě místa propojena dopravním potrubím £ vzorků přímo.On the other hand, the distance of the furnace sampling probe 4, from the measuring device 21, is small, and therefore the two points are connected directly by the sample transport line.

Claims

OBJECTS2V

235 898

A device for taking gas samples from a gaseous medium and transporting it to a measuring instrument, eg an analyzer or a detector, characterized in that the sample transport tube (5) is provided with a sampling probe CM at one end to connect the transport line (5) to the transport the gas path is terminated at the other end of the ejector (12) of the ejector (12) provided with a controllable pressure medium supply, wherein between the sampling probe CM and the ejector (12) nozzle (11), e.g. a sampling node (8) with a branch (9) is connected to the measuring device (7) with a measuring device (7) whose cross section is smaller than the cross section of the conveying pipe (5).

Gas sampling device according to claim 1, characterized in that the itzel (8) consists of at least one elbow,

In changing at least one flow direction of the test gas in the conveying line (5), which is bridged by a coupling (15) having a cross section smaller than that of the knee, whereby the coupling (15) leads to the measuring device (9). 7).