RU82858U1

RU82858U1 - INDUSTRIAL GAS CHROMATOGRAPH

Info

Publication number: RU82858U1
Application number: RU2008146678/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Владимирович Сироткин; Лев Константинович Неровня; Вячеслав Аркадьевич Андронов; Сергей Леонидович Григорьев
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Российская Компания По Освоению Шельфа"
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2009-05-10

Abstract

1. Промышленный газовый хроматограф, содержащий герметичный резервуар с газом носителем; расположенный в нем анализатор, включающий в себя блок клапанов, насос газа-носителя, пробоотборный насос, детектор, по крайней мере, две аналитические хроматографические колонки в виде микронасадочных хроматермографических колонок, газовый выход первой из которых связан с входом детектора, образуя аналитический контур, первый поглотительный патрон, газовый вход которого открыт во внутренний объем герметичного резервуара, а выход через блок клапанов связан с насосом газа-носителя, второй поглотительный патрон, газовый вход которого связан с выходом детектора, а выход - с внутренним объемом герметичного корпуса, внутренние соединительные трубопроводы и электронный блок управления и связи; штуцеры входа и выхода анализируемой среды, установленные на внешней поверхности герметичного резервуара и соединенные с блоком клапанов, и узел ввода кабелей связи с ЭВМ и электрического питания, причем, узел ввода кабелей выполнен в виде соединенной с герметичным резервуаром взрывонепроницаемой оболочки, отличающийся тем, что снабжен вторым детектором, газовый вход которого соединен с выходом второй из аналитических колонок, а выход - с входом второго поглотительного патрона, и форколонкой, газовый вход которой через блок клапанов связан с пробоотборным насосом и насосом газа-носителя, а газовый выход форколонки связан с газовыми входами первой и второй аналитических колонок, образуя два параллельных аналитических контура, входы которых через блок клапанов независимо связаны с выходом форколонки, причем форколонка выполнен1. Industrial gas chromatograph containing a sealed reservoir with carrier gas; the analyzer located in it, which includes a valve block, a carrier gas pump, a sampling pump, a detector, at least two analytical chromatographic columns in the form of micro-packed chromatographic columns, the gas outlet of the first of which is connected to the input of the detector, forming an analytical circuit, the first an absorption cartridge, the gas inlet of which is open to the internal volume of the sealed reservoir, and the outlet through the valve block is connected to the carrier gas pump, a second absorption cartridge, the gas inlet of which it is connected with the detector output, and the output is with the internal volume of the sealed enclosure, internal connecting pipelines and an electronic control and communication unit; fittings of the input and output of the analyzed medium mounted on the outer surface of the sealed reservoir and connected to the valve block, and the input node of the communication cables of the computer and electric power, moreover, the cable entry node is made in the form of a flameproof enclosure connected to the sealed reservoir, characterized in that it is equipped with a second detector, the gas inlet of which is connected to the output of the second of the analytical columns, and the output - to the inlet of the second absorption cartridge, and a fork column, whose gas inlet is through the valve block a sampling pump connected to the pump and the carrier gas and the gas outlet forkolonki associated with the gas inlet of the first and second analytical columns, forming two parallel analytical circuit, the inputs of which through the valve unit independently associated with access forkolonki, and configured forkolonka

Description

Полезная модель относится к приборам для анализа состава веществ, в частности, к промышленным газовым хроматографам, предназначенным для качественного и количественного анализа состава технологических газовых сред на потоке и/или в организованных газовых выбросах промышленных предприятий. Полезная модель может быть использована на предприятиях топливно-энергетического комплекса, нефтяных и газовых промыслах, в геологоразведке для контроля содержания растворенных газов в буровых растворах, на флоте для контроля состава газовой среды в резервуарах для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных газов, нефте- и химпродуктов и в других случаях, когда требуется контроль состава газовых сред.The utility model relates to devices for analyzing the composition of substances, in particular, to industrial gas chromatographs intended for the qualitative and quantitative analysis of the composition of technological gas media in a stream and / or in organized gas emissions of industrial enterprises. The utility model can be used at the enterprises of the fuel and energy complex, oil and gas fields, in geological exploration for monitoring the content of dissolved gases in drilling fluids, in the fleet for monitoring the composition of the gas medium in tanks for storing and transporting compressed, liquefied gases, oil and chemical products and in other cases when monitoring the composition of gaseous media is required.

Известен промышленный газовый хроматограф по патенту RU 2081409, содержащий резервуар с газом носителем, например, гелием, во внутреннем объеме которого размещен анализатор, включающий соединенные между собой блок переключателей потоков газа-носителя и пробы анализируемой среды, блок хроматографических колонок и блок детектора, вход газа-носителя, расположенный внутри резервуара с газом-носителем и соединенный с блоком переключения потоков, вход анализируемой среды, расположенный вне резервуара с газом-носителем и выход газа-носителя и пробы анализируемой среды, расположенный вне резервуара с газом-носителем, соединенный с блоком детектора, при этом резервуар с газом-носителем соединен с блоком переключения потоков через вход газа-носителя, а корпус резервуара с газом-носителем является защитной оболочкой анализатора.Known industrial gas chromatograph according to patent RU 2081409, containing a reservoir with a carrier gas, for example, helium, in the internal volume of which an analyzer is placed, including a block of carrier gas flow switches and samples of the analyzed medium interconnected, a column of chromatographic columns and a detector block, a gas inlet -carrier located inside the reservoir with carrier gas and connected to the flow switching unit, the input of the analyzed medium located outside the reservoir with carrier gas and the outlet of the carrier gas, etc. of the medium under analysis, located outside the carrier gas carrier, connected to the detector unit, while the carrier gas carrier is connected to the flow switching unit through the carrier gas inlet, and the tank body with the carrier gas is a protective shell of the analyzer.

Данный промышленный газовый хроматограф за счет размещения всех конструктивных составных частей анализатора внутри резервуара с газом-носителем позволяет обеспечить защиту газа-носителя от загрязнений компонентами окружающей среды, предотвратить потери газа-носителя и повысить устойчивость потока газа-носителя. Кроме того, в данном промышленном хроматографе за счет размещения блоков анализатора в резервуаре с газом-носителем, у которого корпус является защитной оболочкой анализатора, и непосредственно в среде газа-носителя, который одновременно выполняет функции защитного газа, исключены отдельные резервуары высокого давления для газа-носителя и защитного газа, что повышает надежность и This industrial gas chromatograph, due to the placement of all the structural components of the analyzer inside the carrier gas, can protect the carrier gas from pollution by environmental components, prevent the loss of carrier gas and increase the stability of the carrier gas flow. In addition, in this industrial chromatograph, by placing the analyzer blocks in a reservoir with a carrier gas, in which the casing is the protective shell of the analyzer, and directly in the medium of the carrier gas, which simultaneously functions as a protective gas, separate high-pressure gas tanks are excluded - carrier and shielding gas, which increases reliability and

безопасность эксплуатации такого хроматографа, а также расширяет эксплуатационные возможности хроматографа за счет увеличения возможностей оптимального размещения хроматографа вблизи контролируемых объектов.safe operation of such a chromatograph, and also extends the operational capabilities of the chromatograph by increasing the possibilities of optimal placement of the chromatograph near controlled objects.

Однако в таком промышленном газовом хроматографе размещение конструктивных частей анализатора в резервуаре с газом-носителем обусловливает попадание газовыделений конструкции в поток газа-носителя, поступающего на вход анализатора, а необходимость перезаправок резервуара газом-носителем из-за его потерь через аналитический контур приводит к недостаточному межрегламентному ресурсу работы хроматографа. Все это, в итоге, приводит к снижению точности анализа пробы среды с помощью данного хроматографа.However, in such an industrial gas chromatograph, the arrangement of the analyzer structural parts in a carrier gas carrier causes the gas to escape into the carrier gas stream entering the analyzer inlet, and the need for carrier gas refueling due to its losses through the analytical circuit leads to insufficient inter-control chromatograph service life. All this, in the end, leads to a decrease in the accuracy of analysis of a sample of the medium using this chromatograph.

Известен также промышленный газовый хроматограф по патенту RU 39205, состоящий из герметичного резервуара с газом-носителем и содержащего штуцеры отбора и сброса пробы, анализатора, размещенного в герметичном резервуаре и содержащего блок клапанов, включающий группу клапанов управления газом-носителем и группу клапанов управления пробой, блок аналитических колонок, содержащий две аналитических колонки, детектор, два поглотительных фильтра, насос газа-носителя, пробоотборный насос, дозирующий объем, вход газа-носителя, размещенный внутри герметичного резервуара и соединенный с блоком клапанов через поглотительный фильтр, выход газа-носителя, соединенный с выходом детектора через один из фильтров поглотителей, узел ввода кабелей питания и связи с ЭВМ, электронный блок, выполненный в виде блока управления на базе микрокомпрессора, соединенного через внутренний интерфейс с периферийными блоками управления исполнительных устройств и через внешний интерфейс с ЭВМ.Also known industrial gas chromatograph according to patent RU 39205, consisting of a sealed reservoir with carrier gas and containing fittings for sampling and discharge, an analyzer located in a sealed reservoir and containing a valve block including a group of carrier gas control valves and a sample control valve group, block of analytical columns, containing two analytical columns, a detector, two absorption filters, a carrier gas pump, a sampling pump, a dosing volume, a carrier gas inlet located inside a sealed reservoir and connected to the valve block through an absorption filter, a carrier gas outlet connected to a detector output through one of the filters of the absorbers, an input unit for power and computer communication cables, an electronic unit made in the form of a control unit based on a microcompressor connected through an internal interface with peripheral control units of actuators and through an external interface with a computer.

Этот промышленный газовый хроматограф по сравнению с предыдущим аналогом позволяет усовершенствовать контроль за проведением технологического цикла анализа путем перераспределения функций управления между периферийными устройствами хроматографа и ЭВМ, расположенной как на близких, так и удаленных расстояниях от хроматографа, а также повысить взрывозащищенность хроматографа за счет размещения мест соединения кабелей связи с ЭВМ и электропитания во взрывонепроницаемой оболочке и создания щелевой взрывозащиты в местах сопряжения оболочки с резервуаром газа-носителя.This industrial gas chromatograph, in comparison with the previous analogue, allows you to improve control over the analysis process by redistributing the control functions between the peripheral devices of the chromatograph and computer located both at close and remote distances from the chromatograph, as well as increase the explosion protection of the chromatograph by arranging junction points communication cables with the computer and power supply in the flameproof enclosure and the creation of crevice explosion protection in the interface bogs with a carrier gas reservoir.

Однако в данном хроматографе для разделения веществ с близкими значениями коэффициентов Генри требуются колонки большой длины. Для разделения многокомпонентных смесей с существенно различными значениями коэффициентов However, in this chromatograph, large columns are required to separate substances with close values of Henry coefficients. For the separation of multicomponent mixtures with substantially different values of the coefficients

Генри также требуются колонки большой длины и, следовательно, с большим пневматическим сопротивлением, требующие высокого давления газа-носителя на входе, т.е. достаточно мощного насоса. Таким образом, технически доступные давления, потребляемая мощность и габариты хроматографа ограничивают возможности анализа многокомпонентных смесей, а также и малокомпонентных смесей, содержащих вещества с близкими значениями коэффициентов Генри.Henry also requires columns of large lengths and, therefore, with high pneumatic resistance, requiring high pressure carrier gas at the inlet, i.e. quite powerful pump. Thus, technically available pressures, power consumption, and chromatograph dimensions limit the possibilities of analyzing multicomponent mixtures, as well as small component mixtures containing substances with close values of Henry coefficients.

Задачей полезной модели является повышение чувствительности, точности и селективности анализа, надежности идентификации близких по адсорбционным свойствам компонентов пробы, а также снижение порога чувствительности анализа.The objective of the utility model is to increase the sensitivity, accuracy and selectivity of the analysis, the reliability of the identification of components of a sample that are close in the adsorption properties, and also to reduce the analysis sensitivity threshold.

Указанная задача решена в промышленном газовом хроматографе, содержащем герметичный резервуар с газом носителем; расположенный в нем анализатор, включающий в себя блок клапанов, насос газа-носителя, пробоотборный насос, детектор, по крайней мере две аналитические хроматографические колонки в виде микронасадочных хроматермографических колонок, газовый выход первой из которых связан с входом детектора, образуя аналитический контур, первый поглотительный патрон, газовый вход которого открыт во внутренний объем герметичного резервуара, а выход через блок клапанов связан с насосом газа-носителя, второй поглотительный патрон, газовый вход которого связан с выходом детектора, а выход - с внутренним объемом герметичного корпуса, внутренние соединительные трубопроводы и электронный блок управления и связи; штуцеры входа и выхода анализируемой среды, установленные на внешней поверхности герметичного резервуара и соединенные с блоком клапанов, и узел ввода кабелей связи с ЭВМ и электрического питания, причем, узел ввода кабелей выполнен в виде соединенной с герметичным резервуаром взрывонепроницаемой оболочки. Согласно полезной модели, хроматограф снабжен вторым детектором, газовый вход которого соединен с выходом второй из аналитических колонок, образуя второй аналитический контур, а выход - с входом второго поглотительного патрона, и форколонкой, газовый вход которой через блок клапанов связан с пробоотборным насосом и насосом газа-носителя, а газовый выход форколонки связан с газовыми входами первой и второй аналитических колонок, образуя два параллельных аналитических контура, входы которых через блок клапанов независимо связаны с выходом форколонки, причем форколонка выполнена в виде хроматермографической колонки.This problem is solved in an industrial gas chromatograph containing a sealed reservoir with carrier gas; the analyzer located in it, which includes a valve block, a carrier gas pump, a sampling pump, a detector, at least two analytical chromatographic columns in the form of micro-packed chromatographic columns, the gas outlet of the first of which is connected to the detector inlet, forming an analytical circuit, the first absorption cartridge, the gas inlet of which is open to the internal volume of the sealed reservoir, and the outlet through the valve block is connected to the carrier gas pump, the second absorption cartridge, the gas inlet of which coupled to the output of the detector, and output - with the interior of the hermetic housing, the inner connecting pipes and an electronic control unit and communication; fittings of the input and output of the analyzed medium mounted on the outer surface of the sealed reservoir and connected to the valve block, and the input node of the communication cables of the computer and electric power, moreover, the cable entry node is made in the form of a flameproof enclosure connected to the sealed reservoir. According to a utility model, the chromatograph is equipped with a second detector, the gas inlet of which is connected to the output of the second of the analytical columns, forming a second analytical circuit, and the output is connected to the input of the second absorption cartridge, and a forcolumn, whose gas inlet is connected through the valve block to the sampling pump and gas pump -carrier, and the gas outlet of the precolumn is connected to the gas inlets of the first and second analytical columns, forming two parallel analytical circuits, the inputs of which through the valve block are independently connected to the output m forkolonki, wherein forkolonka hromatermograficheskoy formed as a column.

Наличие двух или более аналитических колонок, образующих два аналитических контура с отдельными детекторами и независимо связанных через блок The presence of two or more analytical columns forming two analytical circuits with separate detectors and independently connected through a block

клапанов с газовым выходом форколонки, выполненной в виде хроматермографической колонки, газовый вход которой через блок клапанов связан с входом анализируемой среды и с насосом газа-носителя позволяет:valves with the gas outlet of the forcolumn made in the form of a chromatographic column, the gas inlet of which through the valve block is connected to the inlet of the analyzed medium and with the carrier gas pump allows:

- повысить разделительную способность хроматографа и надежность идентификации близких по адсорбционным свойствам компонентов пробы за счет проведения анализа в двух независимых колонках на разных сорбентах и при разных температурных режимах из одной пробы, поступающей из форколонки;- to increase the separation ability of the chromatograph and the reliability of the identification of components of a sample that are close in the adsorption properties due to analysis in two independent columns at different sorbents and at different temperature conditions from the same sample coming from the forecolumn;

- повысить чувствительность и снизить порог чувствительности анализа за счет концентрирования на сорбенте форколонки;- increase the sensitivity and lower the sensitivity threshold of the analysis due to the concentration of the forcolon on the sorbent;

- повысить точность анализа за счет совместной обработки хроматограмм с детекторов двух аналитических контуров;- increase the accuracy of the analysis due to the joint processing of chromatograms from the detectors of two analytical loops;

- повысить селективность анализа за счет дробного ввода пробы из форколонки в хроматермографическом режиме и дополнительно повысить чувствительность за счет термоадсорбционного сжатия пробы при поступлении ее из форколонки в аналитические колонки.- to increase the selectivity of the analysis due to fractional injection of the sample from the forcolon in the chromatographic mode and to further increase the sensitivity due to thermal adsorption compression of the sample when it comes from the forcolumn to the analytical columns.

Предпочтительно промышленный газовый хроматограф согласно настоящей полезной модели дополнительно содержит первый датчик давления, пневматически связанный с выходом пробоотборного насоса, а электрически - посредством внутреннего интерфейса через электронный блок управления и связи с приводом пробоотборного насоса. Наличие такого датчика и его связь с приводом пробоотборного насоса дополнительно повышает точность анализа за счет выравнивания давления пробы и газа-носителя на входах аналитических контуров при вводе пробы. Кроме того, при этом дополнительно увеличивается чувствительность за счет возможности управления давлением пробы в форколонке и, соответственно, коэффициентом концентрирования.Preferably, the industrial gas chromatograph according to the present utility model further comprises a first pressure sensor pneumatically connected to the output of the sampling pump, and electrically via an internal interface via an electronic control unit and communication with the sampling pump drive. The presence of such a sensor and its connection with the drive of the sampling pump additionally increases the accuracy of the analysis by equalizing the pressure of the sample and the carrier gas at the inputs of the analytical circuits when entering the sample. In addition, this additionally increases the sensitivity due to the ability to control the pressure of the sample in the column and, accordingly, the concentration coefficient.

Кроме того, промышленный газовый хроматограф может дополнительно содержать второй датчик давления, пневматически связанный с выходом газа-носителя, а электрически - посредством внутреннего интерфейса через электронный блок управления и связи с приводом насоса газа-носителя. Это позволяет увеличить чувствительность, селективность, скорость анализа и снизить порог чувствительности за счет возможности программирования и стабилизации потока газа-носителя посредством регулирования скорости подачи газа-носителя насосом, связанным с датчиком давления.In addition, the industrial gas chromatograph may further comprise a second pressure sensor pneumatically connected to the outlet of the carrier gas, and electrically through an internal interface via an electronic control unit and communication with the drive of the carrier gas pump. This allows you to increase the sensitivity, selectivity, analysis speed and reduce the sensitivity threshold due to the possibility of programming and stabilizing the flow of carrier gas by controlling the flow rate of carrier gas by a pump associated with a pressure sensor.

Также промышленный газовый хроматограф преимущественно содержит третий датчик давления, пневматически связанный с внутренним объемом герметичного корпуса, а электрически - посредством внутреннего интерфейса с электронным блоком управления и связи. Это позволяет повысить взрывобезопасность хроматографа за счет возможности подачи сигнала о падении давления в герметичном резервуаре при его разгерметизации, а также дополнительно повысить точность анализа за счет внесения поправок на изменение скорости потока газа-носителя, вызванного изменением давления на выходах аналитических контуров.Also, an industrial gas chromatograph mainly contains a third pressure sensor pneumatically connected to the internal volume of the sealed housing, and electrically through an internal interface with an electronic control and communication unit. This makes it possible to increase the explosion safety of the chromatograph due to the possibility of signaling a pressure drop in a sealed tank during its depressurization, as well as to further increase the accuracy of the analysis by amending the change in the carrier gas flow rate caused by a change in pressure at the outputs of the analytical circuits.

На фиг.1 представлен общий вид в перспективе промышленного газового хроматографа;Figure 1 presents a General perspective view of an industrial gas chromatograph;

на фиг.2 - принципиальная пневматическая схема хроматографа;figure 2 - schematic pneumatic diagram of a chromatograph;

на фиг.3 - сечение узла ввода и его соединений с резервуаром с газом-носителем в увеличенном масштабе.figure 3 is a cross section of the input node and its connections with the reservoir with carrier gas in an enlarged scale.

Промышленный газовый хроматограф содержит герметичный резервуар 1 с газом-носителем, например, гелием. Герметичный резервуар 1 представляет собой цилиндрический кожух из нержавеющей стали, закрытый днищем с одной стороны и крышкой с фланцевым соединением для внутреннего монтажа с другой (фиг.1). Как показано на фиг.2, в резервуаре 1 расположен анализатор 2, включающий в себя блок 3 клапанов, насос 4 газа-носителя, пробоотборный насос 5, детекторы 6 и 7, три аналитические хроматографические колонки 8, 9 и 10, два поглотительных патрона 11 и 12, форколонку 13, выполненную в виде хроматермографической колонки, и три датчика давления 14, 15 и 16. Элементы анализатора 2 связаны между собой соединительными трубопроводами, при этом газовый выход первой хроматографической колонки 7 связан с входом детектора 6, а газовый выход последовательно соединенных хроматографических колонок 9 и 10 связан с входом второго детектора 7, причем выходы детекторов 6 и 7 связаны между собой и со вторым поглотительным патроном 12. Выход второго поглотительного патрона 12 связан с внутренним объемом герметичного корпуса 1. Газовый вход форколонки 13 через блок 3 клапанов связан с пробоотборным насосом 5 и насосом 4 газа-носителя, а газовый выход форколонки 13 связан с газовыми входами первой и второй аналитических колонок 8 и 9, соответственно, образуя два параллельных аналитических контура. Газовый вход первого поглотительного патрона 11 открыт во внутренний объем герметичного резервуара 1, а выход через блок 3 клапанов связан с насосом 4 газа-носителя. Первый датчик 14 давления пневматически связан с An industrial gas chromatograph contains a sealed reservoir 1 with a carrier gas, for example, helium. The sealed reservoir 1 is a cylindrical casing of stainless steel, closed by a bottom on one side and a lid with a flange for internal mounting on the other (Fig. 1). As shown in figure 2, in the tank 1 is an analyzer 2, which includes a valve block 3, a carrier gas pump 4, a sampling pump 5, detectors 6 and 7, three analytical chromatographic columns 8, 9 and 10, two absorption cartridges 11 and 12, a forcolumn 13, made in the form of a chromatographic column, and three pressure sensors 14, 15 and 16. The elements of the analyzer 2 are connected by connecting pipelines, while the gas outlet of the first chromatographic column 7 is connected to the input of the detector 6, and the gas outlet is connected in series x the aromatics columns 9 and 10 are connected to the input of the second detector 7, and the outputs of the detectors 6 and 7 are connected to each other and to the second absorption cartridge 12. The output of the second absorption cartridge 12 is connected to the internal volume of the sealed housing 1. The gas inlet of the pre-column 13 is connected through the valve block 3 with a sampling pump 5 and a carrier gas pump 4, and the gas outlet of the precolumn 13 is connected to the gas inlets of the first and second analytical columns 8 and 9, respectively, forming two parallel analytical circuits. The gas inlet of the first absorption cartridge 11 is open in the internal volume of the sealed reservoir 1, and the outlet through the valve block 3 is connected to the carrier gas pump 4. The first pressure sensor 14 is pneumatically connected to

пробоотборным насосом 5, второй датчик 15 давления пневматически связан с насосом 4 газа-носителя, а третий датчик 16 давления пневматически связан с внутренним объемом герметичного корпуса 1. На герметичном корпусе 1 имеются два штуцера 17 и 18 входа и выхода анализируемой среды, соответственно, которые через герметичные разъемы 19 и 20, соответственно, связаны с блоком 3 клапанов. На герметичном корпусе 1 также расположены вентили 21 и 22, один из которых предназначен для заправки герметичного корпуса 1 газом-носителем, а другой является вспомогательным.with a sampling pump 5, the second pressure sensor 15 is pneumatically connected to the carrier gas pump 4, and the third pressure sensor 16 is pneumatically connected to the internal volume of the sealed housing 1. On the sealed housing 1 there are two inlets and outlets of the analyzed medium, respectively, which through sealed connectors 19 and 20, respectively, are connected to the valve block 3. Valves 21 and 22 are also located on the sealed housing 1, one of which is used to charge the sealed housing 1 with a carrier gas, and the other is auxiliary.

В герметичном корпусе также расположен электронный блок управления и связи (на чертежах не показан), который выполнен в виде блока управления на базе микропроцессора. Микропроцессор соединен через общий внутренний интерфейс с периферийными блоками управления (на чертежах не показаны) насоса 4 газа-носителя, блока 3 клапанов, аналитических хроматографических колонок 8, 9 и 10 и детекторов 6 и 7, а также с датчиками 14, 15 и 16 давления, а через внешний интерфейс - с ЭВМ. Для связи микропроцессора с ЭВМ, а также для подвода электрического питания на герметичном резервуаре 1 закреплен узел 23 ввода кабелей 24 (фиг.3). Узел 23 ввода выполнен в виде центральной съемной части цилиндрической формы и соединен с кожухом с образованием взрывонепроницаемых щелей заданной максимальной ширины и минимальной длины. Кабели 24 связи с ЭВМ и электропитания введены через втулки 25 и 26 узла 23 ввода кабелей и электрически подключены с помощью клеммных соединителей 27.The sealed enclosure also houses an electronic control and communication unit (not shown in the drawings), which is designed as a microprocessor-based control unit. The microprocessor is connected via a common internal interface to peripheral control units (not shown in the drawings) of the carrier gas pump 4, valve block 3, analytical chromatographic columns 8, 9 and 10 and detectors 6 and 7, as well as pressure sensors 14, 15 and 16 , and through the external interface - with a computer. For communication between the microprocessor and the computer, as well as for supplying electric power to the sealed tank 1, a cable entry unit 23 of the cables 24 is fixed (Fig. 3). The input unit 23 is made in the form of a central removable part of a cylindrical shape and is connected to the casing with the formation of flameproof slots of a given maximum width and minimum length. Cables 24 for computer communication and power supply are introduced through the bushings 25 and 26 of the cable entry unit 23 and are electrically connected using terminal connectors 27.

Блок 3 клапанов выполнен многопозиционным и состоит из системы клапанов К1-К9 (фиг.2).The valve block 3 is made multi-position and consists of a valve system K1-K9 (figure 2).

Каждая хроматографическая колонка 8, 9 и 10, как и форколонка 13, выполнены в виде микронасадочной хроматермографической колонки, снабженной нагревательными элементами (на чертежах не показаны) в виде коаксиальных намоток со слоем высокотемпературного клея, размещенных по всей длине колонки, и датчиками температуры, установленными на концах колонки (на чертежах не показаны).Each chromatographic column 8, 9, and 10, as well as the forcolumn 13, are made in the form of a micro-nozzle chromatographic column equipped with heating elements (not shown in the drawings) in the form of coaxial windings with a layer of high-temperature glue placed along the entire length of the column and temperature sensors installed at the ends of the column (not shown in the drawings).

Каждый из детекторов 6 и 7 выполнен в виде микрокатарометра с одной измерительной ячейкой, содержащей датчик температуры и нагревательный элемент корпуса детектора (на чертежах не показаны), размещенными на внутренних поверхностях ячейки детектора 18.Each of the detectors 6 and 7 is made in the form of a microcatometer with one measuring cell containing a temperature sensor and a heating element of the detector housing (not shown in the drawings) located on the inner surfaces of the detector cell 18.

Соединительные трубопроводы, показанные на фиг.2 сплошными линиями, выполнены из пластичного, химически инертного материала, например, фторопласта.The connecting pipelines shown in Fig. 2 in solid lines are made of a plastic, chemically inert material, for example, fluoroplastic.

Принцип действия хроматографа основан на дискретном вводе пробы в поток газа-носителя, разделении компонентов пробы на слое сорбента в хроматермографической колонке и преобразовании вещественного сигнала выходящих из колонки компонентов в электрический сигнал детектором.The principle of operation of the chromatograph is based on the discrete injection of the sample into the carrier gas stream, separation of the sample components on the sorbent layer in the chromatographic column and the conversion of the material signal of the components leaving the column into an electrical signal by the detector.

Подключение к анализируемой пробе, ввод пробы в тот или иной аналитический контур и другая коммутация газовых потоков осуществляется блоком 3 клапанов, объединяющего девять клапанов, имеющих общий коммутирующий элемент - перфорированную металлическую ленту.Connecting to the analyzed sample, introducing the sample into one or another analytical circuit and other switching gas flows is carried out by a block of 3 valves, combining nine valves having a common switching element - a perforated metal strip.

Поток газа-носителя формируется насосом 4 газа-носителя.The carrier gas stream is generated by the carrier gas pump 4.

Технологический цикл анализа в типичном случае включает следующие стадии, задаваемые работой внутренних элементов хроматографа:The analysis technological cycle in a typical case includes the following stages defined by the operation of the internal elements of the chromatograph:

- выход на тепловой режим, установка исходных температур соответствующих элементов при подключении питания;- access to the thermal mode, setting the initial temperatures of the corresponding elements when connecting power;

- заправка насоса 4 газа-носителя;- filling the pump 4 carrier gas;

- отбор пробы посредством пробоотборного насоса 5;- sampling by means of a sampling pump 5;

- подача газа-носителя с программируемой скоростью или давлением в аналитический контур насосом 4 через клапан К3 или К4 (в зависимости от используемого режима деления компонентов);- supply of carrier gas with programmable speed or pressure to the analytical circuit by pump 4 through valve K3 or K4 (depending on the component division mode used);

- компрессия газа-носителя;- compression of the carrier gas;

- ввод пробы, при этом газ-носитель через клапан К8 и клапан К2 или К6 (в зависимости от используемого режима деления компонентов) переносит пробу либо в аналитическую хроматографическую колонку 8, либо в колонки 9 и 10. Длительность ввода определяется программой таким образом, чтобы предотвратить шлейф пробы;- the introduction of the sample, while the carrier gas through the valve K8 and valve K2 or K6 (depending on the used mode of dividing the components) transfers the sample either to the analytical chromatographic column 8 or to columns 9 and 10. The duration of the injection is determined by the program so that prevent sample trail;

- разделение пробы, осуществляемое в аналитических колонках. Вид колонок, сорбент, схема соединения колонок определяются конкретными требованиями к анализу. Базовый вариант - возможность разделения либо на колонке 8, 13, либо на последовательно соединенных колонках 9 и 10;- sample separation carried out in analytical columns. The type of columns, the sorbent, the connection diagram of the columns are determined by the specific requirements for the analysis. The basic option is the possibility of separation either on column 8, 13, or on series-connected columns 9 and 10;

- анализ на детекторе 7 или 8 (в зависимости от конкретных требований к анализу). Из детектора газ-носитель поступает во второй поглотительный патрон 12, где очищается от компонентов пробы и поступает во внутреннее пространство резервуара 1;- analysis on the detector 7 or 8 (depending on the specific requirements for the analysis). From the detector, the carrier gas enters the second absorption cartridge 12, where it is cleaned from the components of the sample and enters the interior of the tank 1;

- завершение анализа, при этом насос 4 газа-носителя через клапан К7 заправляется газом носителем из внутреннего пространства резервуара через первый поглотительный патрон 11, где происходит дополнительная очистка газа на адсорбенте, а через клапан К1 происходит сброс пробы, оставшейся в насосе 4 газа-носителя, в дренаж.- completion of the analysis, while the carrier gas pump 4 through the K7 valve is charged with carrier gas from the interior of the tank through the first absorption cartridge 11, where the gas is further purified on the adsorbent, and the sample remaining in the carrier gas pump 4 is discharged through the valve K1 in the drainage.

Управление всеми процессами осуществляется автоматически посредством ПЭВМ. Функции оператора по управлению хроматографом сводятся к заданию номера исполняемой методики, количества выполняемых анализов и временного графика выполнения анализов.All processes are controlled automatically by means of a personal computer. The functions of the operator for managing the chromatograph are reduced to setting the number of the executable methodology, the number of analyzes performed and the time schedule for the analysis.

Результаты анализов сохраняются в ПЭВМ в форме протоколов, содержащих сведения о методике, дате и времени выполнения анализа и результаты анализа - наименования компонентов и их концентрации.The analysis results are stored in a PC in the form of protocols containing information about the methodology, date and time of the analysis and the analysis results - the names of the components and their concentration.

Claims

1. Industrial gas chromatograph containing a sealed reservoir with carrier gas; the analyzer located in it, which includes a valve block, a carrier gas pump, a sampling pump, a detector, at least two analytical chromatographic columns in the form of micro-packed chromatographic columns, the gas outlet of the first of which is connected to the input of the detector, forming an analytical circuit, the first an absorption cartridge, the gas inlet of which is open to the internal volume of the sealed reservoir, and the outlet through the valve block is connected to the carrier gas pump, a second absorption cartridge, the gas inlet of which it is connected with the detector output, and the output is with the internal volume of the sealed enclosure, internal connecting pipelines and an electronic control and communication unit; fittings of the input and output of the analyzed medium mounted on the outer surface of the sealed reservoir and connected to the valve block, and the input node of the communication cables of the computer and electric power, moreover, the cable entry node is made in the form of a flameproof enclosure connected to the sealed reservoir, characterized in that it is equipped with a second detector, the gas inlet of which is connected to the output of the second of the analytical columns, and the output - to the inlet of the second absorption cartridge, and a fork column, whose gas inlet is through the valve block a sampling pump connected to the pump and the carrier gas and the gas outlet forkolonki associated with the gas inlet of the first and second analytical columns, forming two parallel analytical circuit, the inputs of which through the valve unit independently associated with access forkolonki, wherein forkolonka hromatermograficheskoy formed as a column.

2. The industrial gas chromatograph according to claim 1, characterized in that it further comprises a first pressure sensor pneumatically connected to the output of the sampling pump, and electrically via an internal interface through an electronic control and communication unit with a sampling pump drive.

3. The industrial gas chromatograph according to claim 1, characterized in that it further comprises a second pressure sensor pneumatically connected to the outlet of the carrier gas and electrically via an internal interface via an electronic control unit and communication with the drive of the carrier gas pump.

4. The industrial gas chromatograph according to claim 1, characterized in that it further comprises a third pressure sensor pneumatically connected to the internal volume of the sealed housing, and electrically through an internal interface with an electronic control and communication unit.