устройство для отбора проб высокотемпературных запыленных газов

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАПЫЛЕННЫХ ГАЗОВ, содержащее обогреваемую рубашку, заборную трубку, последовательно установленные ловушки, связанные между собой промежуточным элементом, и гидрозатвор, отличающееся тем, что ловушки выполнены в виде единого корпуса, разделенного поперечной перегородкой, имеющей отражатель, расположенный в последующей по ходу подачи газа ловушке, а промежуточный элемент выполнен в виде съемного стакана, закрепленного открытым торцом на боковой поверхности корпуса в зоне расположения перегородки, причем первая по ходу подачи газа ловушка имеет расположенный с одной стороны перегородки и смонтированный в объемном стакане патрубок для выхода газа, а последующая по ходу подачи газа ловушка имеет расположенное с другой стороны пеегородки отверстие для прохода газа из съемного стакана в последующую по ходу подачи газа ловушку.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечная перегородка смонтирована с возможностью перемещения относительно корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для отбора проб высокотемпературных запыленных газов и может быть использовано в химической, металлургической, нефтехимической, газоперерабатывающей и строительной отраслях промышленности для отбора проб на автоматические газоанализаторы в частности для промышленной хроматографии.

Известно устройство для отбора проб высокотемпературных запыленных газов, содержащее корпус, в центре которого установлена заборная трубка, снабженная рубашкой с теплоносителем, перегородки, выполненные в виде цилиндров, расположенные вокруг трубки, нижние концы которой и перегородок погружены в расплав серы, и гидрозатвор [1]

Однако данное устройство сложно в обслуживании.

Известно устройство для отбора проб высокотемпературных запыленных газов, содержащее обогреваемую рубашку, заборную трубку, последовательно установленные ловушки, связанные между собой промежуточным элементом, и гидрозатвор [2] Устройство позволяет отбирать пробы газов, содержащие пары элементарной серы, воду и пыль с низким ее содержанием.

Однако известное устройство имеет трудные условия эксплуатации и сложность конструкции. Так, при забивании трубки очистка ее очень трудоемка, а при увеличении запыленности газов пробы и укрупнения частиц пыли в ней невозможна.

Технический результат изобретения состоит в улучшении условий эксплуатации и упрощении конструкции устройства для отбора проб высокотемпературных запыленных газов.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для отбора проб высокотемпературных запыленных газов, содержащем обогреваемую рубашку, заборную трубку, последовательно установленные ловушки, связанные между собой промежуточным элементом, и гидрозатвор, согласно изобретению ловушки выполнены в виде единого корпуса, разделенного поперечной перегородкой, имеющей отражатель, расположенный в последующей по ходу подачи газа ловушке, а промежуточный элемент выполнен в виде съемного стакана, закрепленного открытым торцом на боковой поверхности корпуса в зоне расположения перегородки, причем первая по ходу подачи газа ловушка имеет расположенный с одной стороны перегородки и смонтированный в съемном стакане патрубок для выхода газа, а последующая по ходу подачи газа ловушка имеет расположенное с другой стороны перегородки отверстие для прохода газа из съемного стакана в последующую по ходу подачи газа ловушку. Кроме того, поперечная перегородка смонтирована с возможностью перемещения относительно корпуса.

На чертеже схематично представлено устройство, общий вид.

Устройство содержит обогреваемую рубашку 1, заборную трубку 2, последовательно установленные ловушки 3 и 4, выполненные в виде единого корпуса, разделенного поперечной перегородкой 5 с отражателем 6, расположенным в ловушке 4, патрубок 7 для выхода газа из ловушки 3, 4 промежуточный элемент в виде съемного стакана 8, закрепленный открытым торцем на боковой поверхности корпуса в зоне расположения перегородки 5. В ловушке 4 выполнено отверстие 9 для прохода газа из съемного стакана 8 в последующую по ходу подачи газа ловушку. Устройство имеет гидрозатвор 10, крышку 11 и патрубок 12 для выхода газа из ловушки 4 на осушку. Поперечная перегородка смонтирована с возможностью перемещения относительно корпуса.

Устройство работает следующим образом.

Газовая проба, содержащая пары элементарной серы, воду и пыль, отбирается на газовый анализ заборной трубкой 2, обогреваемой рубашкой 1, например паром, и из нее попадает в первую по ходу подачи газа ловушку 3, где за счет резкого снижения скорости своего движения и охлаждения в ней происходит конденсация паров серы, которые вместе с частицами пыли, содержащимися в газовой пробе, выводятся через патрубок 7, смонтированный в съемном стакане 8, и осаждаются в последнем. Далее газовая проба с остатками неконденсированной серы, парами воды и с более низкой температурой съемного стакана 8 движется в последующую по ходу подачи газа ловушку 4 через ее отверстие 9, где соприкасается с отражателем 6, закрепленным на поверхности поперечной перегородки 5, соединяющей ловушки 4 и 3. В результате соприкосновения газовой пробы с отражателем 6 в ловушке 4 происходит максимальная и окончательная конденсация оставшихся в ней паров серы, которые вместе с частично сконденсированными парами воды выводятся в виде эмульсии в гидрозатвор 10. Затем газовая проба обтекает отражатель 6 и через патрубок 12 поступает в систему холодильников для тонкой осушки (на схеме не приведена) и из нее на газовый анализатор.

Периодически осуществляется очистка устройства, для чего снимается крышка 11 и извлекается поперечная перегородка 5 с отражателем 6.

Пример работы предлагаемого устройства испытывался для отбора проб газов из промышленной печи для плавки медных концентратов в жидкой ванне. Отбиралась газовая проба с температурой 1250^оС и со скоростью 0,5 л/мин, которая содержала 100-150 г/м³ паров элементарной серы, 20-30 г/м³ пыли и 2000 г/м³ воды. Пробу анализировали на промышленном хроматографе для анализа газовой фазы, состоящей из SO₂, H₂S, COS, H₂, CO, CO₂, N₂ и O₂.

Устройство работало в непрерывном режиме без очистки 20 суток. Каждые вторые сутки производилась смена съемного стакана. Эта операция требовала 5 мин. Затраты времени на периодическую очистку устройства составляли не более 30 мин.

Таким образом, конструктивное выполнение устройства по сравнению с прототипом проще в изготовлении и позволяет быстро и просто провести его очистку, что улучшает условия его эксплуатации. Кроме того, обеспечивается стабильность работы устройства.

Эти преимущества усиливаются в случаях возможных нарушений технологических режимов промышленных агрегатов и возникающих при этом условиях для резкого увеличения содержания пыли в отбираемой на анализ пробе газов и укрупнения в ней фракционных составляющих пыли.