Устройство для измерений полей концентрации газообразных веществ, скорости, температуры, давления и влажности газов

Номер патента: U 10727

Опубликовано: 30.06.2015

Авторы: Емельянчиков Виктор Иванович, Елисеенко Юрий Юрьевич

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Устройство для измерений полей концентрации газообразных веществ, скорости, температуры, давления и влажности газов, содержащее газоанализатор, блок вторичных приборов измерения скорости, температуры, давления и влажности газов, дорожку, представляющую ведущее и ведомое колеса с желобами, охваченные тросом, образующим две струны, на которых установлены каретки, на каждой из которых закреплены конец гибкой пробоотборной трубки с входным отверстием, блок датчиков скорости, температуры, давления и влажности газов, отличающееся тем, что каретки установлены со стороны ведущего колеса и прикреплены к первой струне, а своими трубчатыми направляющими охватывают вторую струну. 2. Устройство, по п.1, отличающееся тем, что со стороны ведомого колеса установлены дополнительные каретки, которые прикреплены ко второй струне и своими трубчатыми направляющими охватывают первую струну.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПОЛЕЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ, СКОРОСТИ, ТЕМПЕРАТУРЫ,ДАВЛЕНИЯ И ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ(71) Заявители Емельянчиков Виктор Иванович Елисеенко Юрий Юрьевич(72) Авторы Емельянчиков Виктор Иванович Елисеенко Юрий Юрьевич(73) Патентообладатели Емельянчиков Виктор Иванович Елисеенко Юрий Юрьевич(57) 1. Устройство для измерений полей концентрации газообразных веществ, скорости,температуры, давления и влажности газов, содержащее газоанализатор, блок вторичных приборов измерения скорости, температуры, давления и влажности газов, дорожку, представляющую ведущее и ведомое колеса с желобами, охваченные тросом, образующим две струны, на которых установлены каретки, на каждой из которых закреплены конец гибкой пробоотборной трубки с входным отверстием, блок датчиков скорости, температуры, давления и влажности газов, отличающееся тем, что каретки установлены со стороны ведущего колеса и прикреплены к первой струне, а своими трубчатыми направляющими охватывают вторую струну. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что со стороны ведомого колеса установлены дополнительные каретки, которые прикреплены ко второй струне и своими трубчатыми направляющими охватывают первую струну.(56) 1. СТО ВТИ 11.001-2012. Методика выполнения измерений массовых выбросов загрязняющих веществ от котельных установок с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками. - М. ОАО ВТИ, 2012. - 22 с. 2. ГОСТ 17.2.4.06-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения. 3. Патент РБ 9097, МПК 01 1/22, 2012. 4. Патент РБ 9425, МПК 01 1/22,01 30/00, 2013. 5. Патент России 136574, МПК 01 1/00, 2014. Устройство для измерений полей концентрации газообразных веществ, скорости, температуры, давления и влажности газов применяется при контроле промышленных выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) переносными приборами и автоматизированными системами контроля (АСК), а также при теплотехнических измерениях в магистральных газоходах с большой площадью поперечного сечения в теплоэнергетике (котельные, ТЭЦ,ГРЭС), химии, нефтехимии, металлургии и производстве строительных материалов. Контроль выбросов ЗВ в атмосферный воздух реализуют с помощью переносных, передвижных и автоматических стационарных средств измерений. На базе стационарных автоматических средств измерения создаются АСК выбросов ЗВ. Среди них наиболее экономичной является система с измерительным сечением на дымовой трубе. В этом случае применяется одна АСК вместо нескольких, размещаемых на каждом котлоагрегате,борове или технологической установке, подключенных к этой трубе. При этом а) поперечные сечения дымовых труб, боровов, газоходов используются как измерительные б) выбор мест этих сечений выполняется согласно 1, 2 в) в измерительных сечениях дымовых труб поля скорости потока отходящих газов, концентраций ЗВ, температуры, давления и влажности газов неравномерны. Неравномерность этих полей является одним из источников доминирующих составляющих общей погрешности измерения выбросов ЗВ,которая для газообразных ЗВ не должна превышать 20 . Для уменьшения погрешностей от неравномерности полей согласно 1, 2 определяют а) длину прямого участка газохода б) средние значения по сечению концентраций ЗВ,скорости (расхода) и температуры потока отходящих газов, а также коэффициенты неравномерности этих полей (КНП) в) в результаты измерений концентрации и скорости АСК выбросов вводят КНП в виде поправочных коэффициентов. В отдельных случаях ограничиваются только тем, что оценивают величины погрешностей от неравномерности полей. К сожалению, измерения полей являются достаточно трудоемкими, а зачастую и невыполнимыми, т.к. необходимо проводить измерения в большом числе точек и на высоте над землей до 150 м. Известны устройства для измерения поля концентраций ЗВ, полей скорости и температуры потоков отходящих газов 3, 4, 5. Устройство 3 содержит гибкую пробоотборную трубку, заборный конец которой прикреплен к тросу, охватывающему 2 барабана. При вращении барабанов трос перемещает заборный конец гибкой пробоотборной трубки в нужную измерительную точку. Устройства 4, 5 содержат два неподвижных параллельно натянутых троса, установленную на них каретку с двумя трубчатыми направляющими,с помощью которых она скользит по ним под действием приводного троса. К каретке прикреплены заборный конец гибкой пробоотборной трубки, напорная трубка НИОГАЗ, датчик температуры. Устройства также содержат газоанализатор и вторичные приборы измерения скорости, температуры и давления. Устройство 4 является прототипом. Недостатки прототипа наличие несущих и приводных тросов необходимость натяжения приводного троса в две противоположные стороны для фиксации каретки в измерительной точке большое время измерения полей сложность автоматизации установки каретки в нужные измерительные точки. 2 107272015.06.30 Задачей является создание устройства, позволяющего упростить установку и фиксацию каретки в измерительных точках, сделать устройство легкотрансформируемым в разные конструкции, позволяющие проводить измерения поочередно в одной измерительной точке, или одновременно в двух точках, или одновременно в четырех равноудаленных от центра измерительного сечения точках уменьшить общее время измерений полей и в отдельных случаях сократить количество измерительных точек, в которых проводятся измерения сделать устройство, работу которого легко автоматизировать. Нами предложено устройство, позволяющее решить упомянутые задачи. Сущность полезной модели. Устройство по п. 1 формулы содержит дорожку, представляющую ведущее и ведомое колеса с желобами, охваченные тросом, образующим две струны, на которых установлены каретки, на каждой из которых закреплены конец гибкой пробоотборной трубки с входным отверстием, блок датчиков скорости, температуры, давления и влажности газов. При этом каретки установлены со стороны ведущего колеса и прикреплены к первой струне, а своими трубчатыми направляющими охватывают вторую струну. Имеются газоанализатор, блок вторичных приборов измерения скорости, температуры, давления и влажности газов. В устройстве по п. 2 формулы со стороны ведомого колеса установлены дополнительные каретки, которые прикреплены ко второй струне и своими трубчатыми направляющими охватывают первую струну. Каретки для уменьшения аэродинамического сопротивления выполнены в виде решетки. Наклоном колес можно устанавливать каретки так, чтобы их плоские стороны располагались вдоль газового потока. Устройство может быть применено как на дымовых трубах, так и на горизонтальных газоходах, а дорожки могут быть помещены в любое необходимое положение в пространстве. Устройства могут применяться в поперечных сечениях, имеющих форму круга, квадрата или прямоугольника. Газоанализатором измеряют концентрации ЗВ, с помощью датчиков и соответствующих вторичных приборов измеряют скорость 1, 2, температуру, давление и влажность газов. Вычисляют средние по измерительному сечению концентрации ЗВ, скорость, температуру, давление, влажность потоков отходящих газов и КНП этих полей. Вычисляют выбросы ЗВ. Технический результат устройство позволяет легко устанавливать каретки в измерительные точки, вращая ведущие колеса, и фиксировать каретки в этом положении, остановив вращение ведущих колес, выполнять измерение полей, проводя локальные измерения 5 физических параметров потоков отходящих газов (концентрации ЗВ, скорость, температура, давление, влажность) поочередно или одновременно в двух или в четырех точках, равноудаленных от центра измерительного сечения уменьшение общего времени измерения полей достигается за счет выполнения одновременных измерений в четырех или двух точках сокращение объема измерений достигается за счет возможности выявления недопустимо большой неравномерности полей на небольшом числе измерительных точек и отказа от измерений в остальных точках и вычисления КНП работу устройства легко автоматизировать, т.к. струны одновременно выполняют роль несущих и приводных тросов. На фиг. 1 изображено устройство по п. 1 формулы. На фиг. 2 изображено устройство по п. 2 формулы. Устройство по п. 1 (фиг. 1) включает дорожку 1, состоящую из ведущего с желобом колеса 2, ведомого с желобом колеса 3 и охватывающего их троса 4, образующего две струны 5 и 6, на которых установлены каретки 7, на каждой из которых закреплены конец гибкой пробоотборной трубки 8 с входным отверстием и блок датчиков 9, включающий 3 107272015.06.30 датчики скорости газов, их температуры, давления и влажности. Конец гибкой пробоотборной трубки 8 с выходным отверстием подсоединен к газоанализатору 10. Блок датчиков 9 соединен гибкими трубками и проводами с блоком вторичных приборов 11. При этом каретки 7 установлены со стороны ведущего колеса 2 и прикреплены к струне 5, а своими трубчатыми направляющими охватывают струну 6. Устройство по п. 2 (фиг. 2) кроме кареток 7, установленных со стороны ведущего с желобом колеса 2, включает дополнительно установленные со стороны ведомого с желобом колеса 3 каретки 12, которые закреплены (фиг. 1) на струне 6 и своими трубчатыми направляющими охватывают струну 5. Устройство размещается в дымовой трубе так, что его ведущие и ведомые колеса 2 и 3 расположены снаружи трубы. В поперечном сечении трубы показаны группы измерительных точек (1.1, 1.2, 1.3, 1.4 2.1, 2.1, 2.3, 2.4 3.1, 3.2, 3.3, 3.4), равноудаленные от центра измерительного сечения. Труба имеет кольцевую площадку обслуживания. Выбор типа датчиков делают с учетом величины скорости и температуры газов, выбор газоанализаторов и вторичных приборов - с учетом их веса и возможности поднять их и пользоваться ими на площадках обслуживания дымовых труб на высоте над землей от 5 до 150 м. Устройство работает следующим образом. Дорожки 1 вводят внутрь дымовой трубы (фиг. 1 и 2). Устанавливают на дорожки 1 каретки 7, на которые крепят концы гибких пробоотборных трубок 8 с входными отверстиями и блоки датчиков 9. Концы гибких пробоотборных трубок 8 с выходными отверстиями соединяют с газоанализаторами 10. Гибкие провода, идущие от блоков датчиков 9 подсоединяют к блокам вторичных приборов 11. Приборы включают в работу. Каретки 7 и дополнительные каретки 12 с помощью ведущих колес 3 устанавливают, например, в измерительные точки первой группы (фиг. 2). При вращении ведущих колес 2 упомянутые каретки (фиг. 2) одновременно двигаются к центру сечения, при вращении ведущих колес 2 в другую сторону они двигаются от центра к периферии. Одновременно в четырех точках с помощью газоанализаторов 10 выполняют измерения концентраций ЗВ. Датчиками скорости температуры, давления и влажности блоков датчиков 9 и приборами блоков вторичных приборов 11 измеряют скорость, температуру, давление и влажность потока отходящих газов. Измерения выполняют согласно 1, 2 и вычисляют средние по измерительному сечению значения измеряемых концентраций ЗВ, скорости, температуры, давления и влажности потока отходящих газов, КНП полей. Вычисляют погрешности средних значений и выбросы ЗВ. Вычисляют погрешности выбросов. Кроме того, существует возможность сравнивать мгновенные значения результатов одновременных измерений в четырех точках, например, группы (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) (фиг. 2),что позволяет сразу увидеть и оценить степень неравномерности измеряемых полей. При большой величине неравномерности в остальных точках измерения не выполняют и не вычисляют КНП. При наличии на измерительном сечении АСК выбросов в показания системы вводят КНП как поправочные коэффициенты или определяют величину составляющих погрешностей, вызываемых неравномерностью упомянутых полей. По окончании измерений каретки 7 и 12 выводят из трубы наружу, блоки датчиков 9 снимают с кареток. В трубе остаются только струны 5 и 6, которые в случае их коррозии легко заменить новыми. Устройство применяют периодически 1) при контроле выбросов ЗВ органами государственной инспекции и предприятиями, а также при теплотехнических измерениях в газоходах с большой площадью поперечного сечения с помощью переносных средств измерений 2) при метрологической аттестации и калибровке АСК. Дополнительное применение. Устройство может применяться также на вентиляционных трубах и вентиляционных фонарях металлургических цехов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5

МПК / Метки

МПК: G01N 1/22, G01N 35/00

Метки: скорости, измерений, газов, концентрации, полей, влажности, газообразных, устройство, веществ, давления, температуры

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-u10727-ustrojjstvo-dlya-izmerenijj-polejj-koncentracii-gazoobraznyh-veshhestv-skorosti-temperatury-davleniya-i-vlazhnosti-gazov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для измерений полей концентрации газообразных веществ, скорости, температуры, давления и влажности газов</a>

Похожие патенты