SU1328728A1 - Способ отбора проб отработавших газов двигателей и теплоэнергетических установок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам отбора и фильтрации проб отработавших газов газотурбинных двигателей и позвол ет повысить достоверность содержани  в исходной пробе количества бенз(а)пирена. Отбирают газовую пробу и подают ее по магистрали до фильтра. Фильтруют газ, регулиру  при этом скорость подачи газа через фильтр и объем отбираемой пробы, температуру стенок магистрали при этом поддерживают в пределах 190±10°С, температуру пробы перед фильтрующим элементом - в пределах 93±2°С, скорость фильтрации регулируют в пределах 10±0,5 л/мин, а объем фильтруемой пробы берут не менее 50 л, при этом пробу пропускают последовательно через бумажный фильтр на основе ватмана и два волокнистых фильтра. 3 ил. S сл со ю 00 ГчЭ оо

Description

Изобретение откоснтс.  к стаиио11а)н.ой и транспортной энергетике, 1 1авным обрг- зом к способам отбора и фи,льтраи:ии проб отработавших газов газогурби 1ных двигателей, и может б1зггь исиользова-ю в раз.чичпых теплоэнергетических ус 1 ановках и тонливосжигающих устройствах с непрерывным 1Ч)реннем.

J,e;ib изобретени  - повьпнение достоверности содержани  в исходн(1Й пробе количества бепз(а)пирена,

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  реализации способа; на фиг. 2 - зависимости концентрации бенз(а)нирепа в пробе газа перед фильтрую1днм элемс-н- том (1), от скорости фильтрации(2)и от об ье- ма отбираемого газа (3); на фиг. 3 - за- висимость уровн  бенз(а) 11ирена, улавливаемого фи..мьтруюн1им элементом, от типа. числа и сочетани  фи:1ьтров.

Устройство дл  реализации сиособа содержит |-азоотборник , св занный посредством магистрали 2 через кран 3 с трубопроводом 4, в котором размещен фильт)о- держате;1Ь 5, где установлены фильтры 6. Магистраль 2 снабжена устройством )е- гу;1ировани  температуры ее стенок, вынол- ненным в виде электронагревател  7, соединенного с системой питани  через регул тор 8, св занный с датчиком 9 температуры стенки магистрали.

Трубопровод 4 снабжен устройством регулировани  температуры газа перед фильтром, выполненным в виде электронагревател  10, соединенного с системой питани  через регул тор 11, св зангый с датчиком 12.

В фильтродержателе 5 установлен фильтрующий элемент 6, представл ющий соСюй набор фильтров, из которых первый представл ет собой бумажный фильтр типа «Ватман-4 а два носледующих - волокнистые фильтры типа «АФА -РМА-20. Фильтродержатель 5 посредством магистрали 13 и вентил  14 соединен с вакуум- насосом 15 и расходомером 16, выход которого св зан с атмосферой. На входе расходомера 16 установлены датчики температуры 17 и давлени  18.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Газова  проба из выхлопного сопла двигател  через газоотборник 1, магистраль 2 температуру стенок которой поддерживают в пределах 90±:10°С с помощью электронагревател  7, управл емого посредством регул тора, 8, св занного с датчиком 9 температуры стенки магиетрали, подаетс  к крану 3. Далее газовую пробу через кран 3 направл ют в трубопровод 4, температуру стенок которого регулируют с но- мощью электронагревател  10, унравл екого посредством регул тора 11, таким образом, что температура газа перед фильтрующим элементом 6, измер ема  с помощью

0

5

0

5

0

5

50

датчика 12, -находитс  в пределах 93±2 С. Скорость фильтрации газа в пределах И)±0,5 л/мин )егулируют путем установки режима работы вакуум-насоса 15 и изменением по.пожени  руко гки венти/1  14.

Объем отбираемой пробы О1И)е.че.:1Я1От по ноказаг.и м расходомера 16 с yi-ieTOM измер емь х датчиками 17 и 18 те.миера- гуры данл.ени  газа.

Бенз(а)нирен из газовой нробы практически не осаждаетс  п магистрант 2 при поддержании температуры ее стенок isa уровне 180°С и выше. При более низких температурах бенз(а ) ш-рен частично конденсируетс  на стенках, что нодтверж,1ено промывкой внутр енней поверхности магиетрали бензолом и последующим исследованием экстракта. Нагрев стенки магистрали в:лн1е 200 С нецелесообразен, так как ipe- бует донолнител1 ного расхода электроэнергии .

Дл  качественного.проведени  снектрал1э- ного анализа экстракта, полученного путем выпаривани  фильтров в бензоле, объем пробы |-аза V-.-, прокачиЕшемого через фи, 1ьтр, должен быть не менее 50 .ч. При снижении объема газа увелич нваетс  разброс и уровень показаний снектрометра. Увеличение объс ма пробы газа свыше 100 ,4 нецелесообразно , гак как уд.1ин етс  цикл и с п ьгг а н и   д в и г а т e, i  .

Провод т исследование уровн  фи.чьтр-а- ции бенз{а)пирепа в зависимости от температуры газа перед фил11тром Ti и скорости фильтрации V:-, 1;ри этом максима.чь- ные уровп  (|)ильтрацпи обеспечиваютс  при Т.- -:93±2°С и V:.,5 л/мин. При уровн х, BbiHie указанных., } ровни осаждени  беиз(а)пиреиа на фильтрах сни( с  вследствие нроскока бенз{а)пирена через фильтры. Послед1:ее гюдтверждаетс  нри установке контрольных бензольных ловущек в магистрали за фильтродержателем. При более низких те.мпературах и скорост х фильтрации газа бенз(а)пирен частично осаждаетс  на стен ках трубопровода 4 и фильтро- держател  5, что обнаружено нуч е.м их промывки бензолом с юследуюидим исследованием экстракта.

На фиг. 3 представлены резу, 1ьтаты экспериментальных исследований зависимости уровн  бенз{а)пирена, улавливаемого фильтрующим элементо.м, от типа, числа и сочетани  фильтров при значени х Т.93°С, V.- 10 л/мин и л, где но оси

абсцисс отложено: I - три «Ватмак 4, 2 - два фильтра АФА--РМ.А-20, 3 - три фильтра АФА- -РМА--20, 4 -- один

55

фильтр (первый) «Ватмап 4 и два филь ра АФА--РМА-20. Дальнейщее увеличение количества фильтров (точка 5} нецелесообразно .

Пример. Провод т исследовани  газотурбинного двигател  типа АИ-9 дл  определени  уровн  бенз(а)пирена в отработавших газах с использованием описанной вьиие газотурбинной системы. Температуру стенок магистрали поддерживают равной 190°С, температуру газа перед фильтрующим , 1ементоы 93 С, скорость фильтрации газа 10 , отбираемой пробы 50 л. При этом газы пропускают через фильтрующий элемент таким образом, что они спачала проход т через бумажный фильтр I nria «Ватман 4, а затем через два нос.ледоватсльно установленных бумажных фильтра типа «АФА-РМА-20.

После экстрагировани  фильтруюп1его элемента и проведени  спектрального анализа нробы концентраци  бенз(а)пирена в отработавших газах двигател  соответствует 5,2 мкг/м . Концентраци  бенз(а)пирена, определенна  при контрольных испытани х с использованием бензольной ловупши, соответствует 5,3 мкг/м . Измеренна  в соответствии известным способом концентраци - бенз(а)пирепа в отработавших газах двигател  на том же режиме составл ет 0,89 мкг/м

Таким образом, из сравнени  приведенных данных видно, что достоверность результатов анализа содержани  бенз(а)пирс- на в пробе газа значительно повьипаетс  при отборе и фи, 1ьтрации проб в соответствии с нред, 1агаемым способом.

Claims (1)

1. Формула изоорс гснп 

   0

   5

   0

   Способ отбора проб отработав1пих газов двигателей и тен,тоэпергетических установок, включающий отбор газовой пробы, подачу пробы по -магистрали до фильтра, ф11, 1ьтра- цию газа, регулировку скорости подачи газа через фильтр и объема отбираемой пробы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности содержани  в исходной пробе количества бепз(а)пирепа, температуру стенок магистрали поддерживают в пределах 190±10°С, температуру пробы перед фильтрующим элементом в пределах 93it:2°C, скорость фильтрации регулируют в пределах 10+0,5 л/мин, а объем фильтруемой пробы берут не менее 50 л, при этом пробу пропускают последовательно через бумалчны и волокнистые фильтры.

   /йу /7,

   70

   5,0

   25

   10

   i5

   5075

   Фиг. 2

   Vr,A

   СбП.

   мкг/мз

   :

   Составитель A. Сондор

   Редактор П. ГерешиТедредИ. ВересКорректор Л. Пилипенко

   Заказ 3478/46Тираж 776Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР поделай изобретений и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4