Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Аналіз складу газу

Теплові газоаналізатори

У теплових газоаналізаторах для визначення концентрації якого-небудь компоненту в газовій суміші використовуються його теплові властивості, такі як теплопровідність (термокондуктометричні), тепловий ефект реакції каталітичного окислювання (термохімічні) і ін.

Термокондуктометричні газоаналізатори отримали найбільше розповсюдження, робота їх заснована на різкій розбіжності коефіцієнта теплопровідності одного з компонентів у порівнянні з іншими компонентами аналізованої газової суміші. Так, наприклад, теплопровідність таких газів як Н2, СО2, Ј02, СН4, Не, Аг значно відрізняється від теплопровідності повітря, і якщо в повітряному середовищі є один із цих компонентів, то зміна величини теплопровідності газової суміші буде визначаться зміною складу даного аналізованого компоненту.

Аналіз багатокомпонентної газової суміші по її теплопровідності можна робити за умови, що всі компоненти газової суміші, крім того, що визначається, мають приблизно однакову теплопровідність. Якщо в газовій суміші є компоненти, які можуть впливати на теплопровідність суміші і концентрацію яких визначати не потрібно, то ці компоненти з газової суміші повинні бути вилучені перед початком аналізу. Так, наприклад, при вимірюванні концентрації СО2 у димових газах необхідно видалити такі компоненти як Н2 і Ј02, які знаходяться в невеликій кількості, але впливають на загальну теплопровідність.

У теплових газоаналізаторах для визначення концентрації окремих компонентів використовуються мостові схеми, у яких плечима мосту є платинові спіралі, нагріті до температури и поміщені в газові камери. Газоаналізатор складається із чотирьох газових

камер, дві з яких Rl і R3 є робочими, через які безупинно прокачується аналізований газ (рис.8.2). Дві інші герметичні газові камери Рм і R2 служать у якості порівняльних, у яких перебуває газ постійного складу. Так, наприклад, у газоаналізаторах, призначених для визначення СО2 у газовій суміші, порівняльним газом є повітря.

При прокачуванні аналізованого газу, який містить, наприклад, СО2 і концентрацію якого треба визначити, через протилежні газові камери R1 і R3 змінюється теплопровідність газового простору, розташованого між платиновим проводом і стінкою камери. Зі збільшенням концентрації СО2 у газовій суміші зменшується теплопровідність газу, погіршується теплообмін, що приводить до збільшення температури платинового проводу в камерах R1 і R3. Розбаланс мосту, що з'явився, за величиною напруги між точками «а» і «б», пропорційний величині певної складової в аналізованому газі.

Границі основної похибки, яка допускається, термокондуктометричних газоаналізаторів для визначення СО2 у газовій суміші не перевищують 2...2,5% діапазону вимірювання. Зміна показань газоаналізаторів при зміні температури навколишнього повітря від 20 до 500С не перевищує +2...2,5%

Термокондуктометричнй принцип вимірювання (вимірювання по теплопровідності) застосовується для визначення (крім СО2) таких компонентів, як Н2, Ј02, Аг, 02, NH3 у топкових газах і в газах при виробництві аміаку, хлору, аргону, сірчаної кислоти, а також для

визначення концентрації водню в системі водневого охолодження турбогенераторів на теплових електростанціях. Недоліками таких типів газоаналізаторів є великий час установлення показань (інерційність), що досягає 120 секунд і підвищена похибка (до 5%).

Термохімічний аналізатор працює за принципом використання теплового ефекту хімічної реакції, що протікає між обумовленим компонентом аналізованої суміші і допоміжним реагентом. Сигналом вимірювальної інформації в термохімічних аналізаторах служить температура, значення якої залежить від теплового ефекту хімічної реакції. Термохімічний принцип аналізу використовується для створення аналізаторів газів і рідин. Для створення термохімічних газоаналізаторів використовуються хімічні реакції окислювання на каталітично активній поверхні, у полум'ї і у газових потоках. Для термохімічних газоаналізаторів рідин застосовуються реакції розбавлення (розведення), нейтралізації і змішування, а також реакції з використанням специфічних реагентів.

На рис.8.3 представлена схема термохімічного газоаналізатора, у роботі якого використовується тепловий ефект реакції окислювання горючих газів на каталітично активній поверхні. У термохімічному аналізаторі (рис.8.3) аналізований газ повітряним ежектором (струминним насосом) 3 прокачується через кран 10 і камеру 1. У камері розміщені вибухоперешкоджуючі сітки 2 і 7, вимірювальний 4 і порівняльний 5 чутливі елементи. Останній закритий ковпачком 6 і служить для усунення впливу зміни навколишньої температури на сигнал газоаналізатора. Як чутливі елементи в цих газоаналізаторах використовуються платинові проводки з активованою поверхнею. Чутливі елементи в термохімічних газоаналізаторах нагріваються струмом електричного мосту 8 до температури 200...500С. При згоранні на поверхні вимірювального чутливого елемента горючого компоненту, який потрібно визначити, температура елемента збільшується, що викликає збільшення електричного опору платинового проводка, а це, у свою чергу, спричиняє розбаланс електричного мосту, вимірюваний вторинним приладом 9.

Газоаналізатор, показаний на рис.8.3 у цей час є одним з найпоширеніших у промисловості засобів аналітичної техніки з тієї причини, що він використовується як сигналізатор вибухонебезпечних концентрацій газів і пари у повітрі. Значення, які сигналізуються, 5...50% від нижньої межі вибуху для горючих газів і пари і 5...20% -- для сумішей повітря-водень, час реакції 30 с.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Аналіз складу газу