SU1756797A1 - Способ контрол газовых выбросов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: в автоматизированных системах контрол  окружающей среды. Сущность: периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измер емой сумме вредных примесей в выбросе, существенно мен ющей его физико-химические характеристики, просасывание смеси через сорбент осуществл ют малыми обье- мами V, регистриру  их количество с начала Изобретение относитс  к технике измерени  состава газов, преимущественно дл  контрол  организованных газовых выбросов промышленных предпри тий, и может быть использовано в автоматизированных системах контрол  окружающей среды. Известен способ фотоколориметрического анализа газовых смесей, основанный на сорбции газа поглотителем на индикапросасывэни  до по влени  на выходе сорбента заданного содержани  суммы вредных примесей, концентрацию которых определ ют по формуле: С m/n -V, где m - масса сорбированного вещества, мг; V - объем просасываемой порции газа в м3. п - число просасываемых порций. Блок регистрации выполнен в виде кассеты с набором сорбентов, внутренними и внешними коммутирующими клапанами, снабжен датчиком пониженной избирательности, а устройство дополнительно содержит две пары последовательно включенных клапана и управл емого дроссел , причем обе пары включены параллельно второму дросселю так, что все три дроссел  соединены в общей точке, котора  соединена с регул тором давлени  сухого газа и с первым внешним коммутирующим клапаном кассеты, второй внешний клапан которой соединен с датчиком пониженной избирательности , последний электрически соединен с командным блоком, а командный блок своими выходами св зан с коммутирующими входами всех клапанов и дросселей. 2 с.п ф-лы, 1 ил. торной ленте с последующим прососом газа , добавлением реагентов и фотоколори- метрированием. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  контрол  состава газа, содержащее фильтр, установленный на входе газоотборной линии, подключенной к последовательно установленным газоанализаторам, СО С х| ел ON Х| О XI

Description

выходы которых соединены с блоком обработки и представлени  информации, эжектор, емкость, помещенную в контролируемую среду, источник сухого газа, регулируемые дроссели, клапаны и командный блок, св занный соответствующими выходами с управл ющими входами каждого клапана. Устройство позвол ет за счет подачи в систему атмосферного воздуха и наличи  анализатора на кислород тарировать коэффициент разбавлени  по кислороду.

Недостатком этого устройства  вл етс  использование такого количества непрерывных автоматических анализатороа, какого требует состав контролируемой смеси. Как уже отмечалось, это  вл етс  экономически нецелесообразным и ограничивает функциональные возможности системы, что не позвол ет применить известное устройство дл  работы с кассетой сорбентов.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей способа и повы- шенке информативности результатов контрол .

Указанна  цель достигаетс  тем, что периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измер емой сумме вредных примесей в выбросе, существенно мен ющей его физико-химические характеристики , а просасывание смеси через сорбент осуществл ют малыми объемами V, регистриру  их количество п с начала просасыва- ни  до по влени  на выходе сорбента заданного содержани  суммы вредных примесей , концентрацию которых определ ют по формуле:

где m - масса сорбированного вещества, мг;

V - объем просасываемой порции, м3;

п - число просасываемых порций.

Поскольку малоизбирательное измерение на сумму вредных примесей реализуетс  технически более просто, это позвол ет определ ть содержание этой суммы с необходимой непрерывностью и увеличивать число проб, таким образом полностью идентифицировать выброс, записав его на сорбентах . Более того, способ позвол ет определ ть концентрацию любого компонента в просасываемой смеси по приведенной формуле. Формула выводитс  из очевидного равенства массы компонента в просасываемой смеси С п V и сорбцион- ной способности сорбента т,  вл ющейс  массой этого же компонента.

Преимущество способа перед известными техническими решени ми состоит в его гибкости, позвол ющей без значительных экономических затрат расширить область

применений по контролю компонентов и по восстановлению состава газового выброса. Блок регистрации выполнен в виде кассеты с набором сорбентов, внутренними и внешними коммутирующими клапанами,

0 снабжен датчиком пониженной избирательности , а устройство дополнительно содержит две пары последовательно включенных клапана и управл емого дроссел , причем обе пары включены параллельно второму

5 дросселю, так что все три дроссел  соединены в общей точке, котора  соединена с регул тором давлени  сухого газа и с первым внешним коммутирующим клапаном кассеты , второй внешний клапан которой соеди0 нен с командным блоком, а командный блок своими выходами св зан с коммутирующими входами всех клапанов и дросселей.

Введение кассеты с внешними и внутренними коммутирующими клапанами по5 звол ет производить переключение сорбентов в наборе по сигналу от датчика пониженной избирательности, который реагирует на сумму компонентов смеси, при по влении фронта залпового выброса вред0 ных веществ будет (за счет соединени  датчика пониженной избирательности с командным блоком) увеличена скорость отбора проб, а следовательно, получена полна  идентификаци  выброса, что расшир ет

5 возможности устройства.

Выбором объема емкости дл  отбора порций газа можно обеспечить заданную точность измерени  концентрации компонентов смеси при наличии соответствующих

0 сорбентов. Это также расшир ет функциональные возможности устройства.

Введение в устройство двух пар последовательно включенных клапана и управл ющего дроссел  и соединение их параллельно

5 второму дросселю так, что все три дроссел  соединены в общей точке, котора  соединена с регул тором давлени  сухого газа, позвол ет измен ть коэффициент разбавлени  в сторону увеличени  по сигналу от

0 датчика пониженной избирательности. Это расшир ет диапазон контролируемых концентраций в сторону его увеличени .

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  осуществлени  способа кои5 трол  газовых выбросов.

Устройство содержит фильтр 1, соединенный последовательно с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, емкость 4 дл  отбора проб газа, соединенную с первым управл емым дросселем 5, а второй клапан

соединен со вторым управл емым дросселем 6. Емкость дл  отбора порций газа через третий клапан 7 соединена с эжектором 8. Эжектор линией 9 св зан с третьим клапаном . Последовательно соединенные пары клапана 10 и регулируемого дроссел  11 и клапана 12 и регулируемого дроссел  13 подключены параллельно второму регулируемому дросселю так, что все дроссели соединены в точке А, котора  линией 14 подключена на вход регул тора 15 давлени  сухого газа. Перечисленные элементы линией 16 соединены с блоком 17 регистрации, который выполнен в виде кассеты 18с набором сорбентов 19, внутренних коммутирующих клапанов 20, внешних коммутирующих клапанов 21, датчика 22 пониженной избирательности , который электрически св зан с командным блоком 23. Выходы командного блока 23 подключены к управл ющим входам клапанов. Кассета с клапанами 20 и сорбентами 19  вл етс  съемной и присоедин етс  к внешним коммутирующим клапанам 21 при помощи разъемов 24,

Устройство работает следующим образом ,

До начала контрол  устанавливают Необходимый коэффициент разбавлени  контролируемого газа. При этом возможны следующие варианты: клапаны 10, закрыты в точке А, происходит суммирование двух расходов Qi и Qa, коэффициент разбавлени 

КР1 -

Qi

Qi +Q2

клапан 10 открыт, клапан 12 закрыт, в точке А происходит суммирование расходов Qi. Q2, Оз, коэффициент разбавлени 

Величина КР| устанавливаетс  программным блоком 23, поэтому дальнейшее описание будет производитьс  дл  КР1.

Дл  наполнени  емкости 4 контролиру- 5 емым газом открываютс  клапаны 2,7. Контролируемый газ засасываетс  эжектором через фильтр 1, емкость 4, открытый клапан 7, Одновременно эжектор 8 засасывает часть сухого газа через дроссель 5.

0 После прокачивани  газа через емкость 4 закрываютс  клапаны 7, 2, открываетс  клапан 3 и за счет перепада давлений на дроссел х 5, 6, контролируемый газ вытесн етс  из емкости 4 и смешиваетс  с сухим

5 газом в точке А, смесь по линии 16 через внешние клапаны 21 подаетс  в датчик 22 и уходит на сброс. Если уровень суммы вредных веществ fje превышает заданного уровн , то переключение емкости 4 на кассету 18

0 происходит при помощи клапанов 21с определенным переходом; заданным блоком 23. Сорбенты 19, в свою очередь, коммутируютс  клапанами 20. Если содержание суммы вредных примесей превышает иор5 му, о чем свидетельствует сигнал датчика 22, программный блок 23 мен ет частоту подключени  сорбентов 19 к линии 16 через клапаны 20. В режиме измерени  емкость 4 устанавливают с объемом V клапанами 21,

0 кассета подключаетс  к линии 16, а на выход кассеты 18 подключен к датчику 22. Дозирование контролируемо ЧГгазз осуществл етс  из емкости 4 п раз до тех пор, пока датчик 22 не покажет исходную концентра5 цию суммы примесей. В блоке 23 происходит вычисление массовой концентрации примесей по формуле:

40

С

пл

п V

КР2 -

Ql

Qi +Q2 +0з

клапан 10 закрыт, клапан 12 открыт, в точке А происходит суммирование расходов Qi, Q2, С№, коэффициент разбавлени  равен

кQi

рз Qi +Q2 + Q4

Клапан 10 открыт, клапан 12 открыт.-в точке А происходит суммирование расходов СИ, Q2, Оз. CN. коэффициент разбавлени 

КР4

Qi

Qi +Q2 +0з -Ю4

Частота заполнени  емкости 4 контролируемым газом, коэффициент разбавлени  газа и режим работы устройства задаетс 

блоком 23,

Изобретение отличаетс  от известных решений тем, что позвол ет контролировать широкую гамму вредных веществ в выбросах одним набором технических средств.

Кроме того, способ контрол  и устройство дл  его осуществлени  позвол ют гибко реагировать на изменение ситуации по выбросу .

Claims (2)

1. Способ контрол  газовых выбросов, включающий периодическое разбавление отобранной пробы выброса сухим газом с последующим просзсыванием полученной смеси через сорбент, эвакуацию сорбента с места отбора пробы с последующей его обработкой и анализом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности и информативности результатов контрол , периодичность отбора проб корректируют по непрерывно измер емой сумме вредных примесей в выбросе, формируют величины доз смеси и просасывание их через сорбент, регистрируют количество доз с начала про- сасывани  до по влени  на выходе сорбента заданного содержани  суммы вредных примесей, концентрацию которых определ ют по формуле

С -

m

п -V

где m - масса сорбированного вещества, мг; V - обьем просасываемой порции газа, м3;

л - число просасывающих порций,

2. Устройство дл  контрол  газовых выбросов , содержащее блок отбора проб, командный блок, эжектор с линией подачи сжатого воздуха, источник сухого газа с ре- гул тором давлени , фильтр, установленный на входе газоотборной линии, емкость дл  отбора порций газа, три клапана, два регулируемых дроссел , при этом фильтр через последовательно соединенные первый и второй клапаны м первый регулируемый дроссель соединен с выходом регул тора давлени  сухого газа, выход первого клапана соединен с входом емкости дл  отбора порций газа, выход которой через второй регулируемый дроссель соединен с выходом регул тора давлени  сухого

газа, а через третий клапан - с всасывающим входом эжектора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  экономичности и информативности результатов контрол ,

блок отбора проб выполнен в виде сассеты с набором сорбентов и снабжен внутренними , по числу сорбентов, м двум  внешними коммутирующими клапанами соответственно и датчиком пониженной избирательноста , а в состав устройства дополнительно введены четвертый и п тый клапаны и третий и четвертый регулируемый дроссели, при этом вход первого регулируемого дроссел  соединен с входами третьего и четвертого регулируемого дросселей и с задающим входом регул тора давлени  сухого газа, выходы третьего и четвертого регулируемых дросселей через четвертый и п тый клапаны соответственно соединены с

выходом регул тора давлени  сухого газа, входы первого, третьего и четвертого регулируемых дросселей соединены с первым внешним коммутирующим клапаном кассеты , первый выход которого соединен с входами внутренних коммутирующих клапанов блока отбора проб, выход каждого из которых через соответствующий сорбент соединен с первым входом второго внешнего коммутирующего клапана, второй вход которого соединен с выходом первого внешнего коммутирующего клапана, а выход - через датчик пониженной избирательности с управл ющим входом командного блока, выходы которого соединены с управл емыми входами клапанов и регулируемых дросселей .

шщтт

5eesr5«s 5

Ј

№

вшы

-qSZ

vp&tfy tfou - sficf/wocfu/tsox

Dpjtfy tfOkt -ffMWOf/ШНОЯ

a

-с 7

tv

ГУ c

-CLM

CfI

-qSZJT