19. Определение запыленности газов. Выбор точек отбора проб в поперечном сечении газохода
Запыленный газ из газохода отбирают газоотборной трубкой и фильтруют через фильтр, закрепленный в патроне. Очищенный газ поступает в стеклянную диафрагму, соединенную с дифференциальным манометром и дальше в вакуум насоса или электроаспиратора (воздуходувку). Непосредственно перед реометром измеряют температуру газа термометром и разрежения U-образным манометром. Для регулирования расхода газа, отбираемого на линии, устанавливается винтовой зажим. При отборе проб влажного газа, чтобы избежать выпадения конденсата, заборная трубка и патрон, обогреваемые электрической спиралью.
Для получения достоверных результатов рекомендуется провести ряд параллельных замеров в разных точках сечения газохода. При совпадении результатов в дальнейшем можно проводить замеры в одной точке газохода, например, в центре.
Однако даже при соблюдении всех требований к измерительному сечению сохраняется неравномерность распределения пылегазового потока. Поэтому отбор проб следует производить в различных точках поперечного сечения, условно разделяя его на ряд равновеликих площадей. Затем необходимо рассчитать среднее значение запыленности по всему газоходу.
Например: Найти среднее значение запыленности в газоходе. Газоход сечением F разбит на n равновеликих по площади сечений: F= F1+ F2+…+ Fn. Значения скоростей, объемных расходов газа и концентраций пыли в каждом сечении равны соответственно: W1,W2,…, Wn; Q1, Q2,…, Qn и Z1,Z2,…, Zn.
Масса пыли М, проходящая через газоход, равна:
М=М1+М2+…+Мn = Z1 Q1 + Z2 Q2 +…+Zn Qn=
Z1F1W1+Z2F2W2+…+ ZnFnWn=F(W1Z1+W2Z2+…+WnZn);
Объемный расход газа Q в газоходе равен:
Q=Q1+Q2+…+Qn=W1F1+W2F2+…+WnFn=F(W1+W2+…+Wn).
Средняя концентрация пыли Zср равна:
Средняя концентрация пыли Zср при условии W1=W2=…+Wn=W равна:
Если газоход имеет прямоугольное сечение, его разбивают на площади, подобные сечению газохода, плоскостями, параллельными его стенкам, и измерения производят в центре каждого полученного прямоугольника (рис.12). Сторона такого прямоугольника не должна превышать 150÷200 мм. Минимальное число измерительных точек - три в каждом направлении.
Газоходы круглого сечения разбивают на ряд концентрических колец с рав-
новеликими площадями, и измерение производят по двум взаимно перпендикулярным диаметрам (рис. 13).
Можно считать, что достаточно надежные результаты могут быть получены,
если газоходы круглого сечения будут разбиты на следующее число колец:
Точка замера, определяется по формуле:
где i- диаметр газохода, мм;
Di- диаметр газохода, на котором лежат точки замера, мм;
i- порядковый номер кольца (от центра);
n- число колец.
Диаметры окружностей, на которые разбивается газоход, определяются из следующих зависимостей:
определение диаметра d1:
определение диаметра d2:
20. Определение запыленности газов методом внешней и внутренней фильтрации
Метод внешней фильтрации обеспечивает отбор большой массы пыли (100÷200 г) при однократном заборе, быструю смену фильтрующих элементов и отбор пробы запыленного газа с высокой температурой.
При внешней фильтрации осаждение пыли из отобранного объема газа осуществляется по выводе последнего через заборную трубку из газохода, т.е. пылеулавливающее устройство размещается вне газохода.
Метод внутренней фильтрации отличается от метода внешней фильтрации тем, что фильтр устанавливается внутри газохода вместо заборной трубки. Метод внутренней фильтрации применяется для отбора проб влажных газов в случае возможной конденсации влаги или смол, осаждающихся на внутренних стенках трубки.
Подсосы воздуха при измерении запыленности газа является наиболее частым источником больших ошибок.
Фильтры перед замерами нумеруют и взвешивают на аналитических весах с точностью до пятого знака после запятой (0,00001 грамм). Перед взвешиванием фильтры необходимо выдержать в помещении в развернутом виде в течение 2-3 часов.
Проведение замеров начинают с прогрева заборной трубки и патрона (если это необходимо - при высокой влажности пробы отбираемого газа). Затем закрепляют в патроне фильтр, вводят пылезаборную трубку в газоход и носик ее направляют навстречу потока газа. Включают вакуумный насос (аспиратор) и устанавливают необходимый расход газа. Момент начала отбора фиксируют по секундомеру.
Продолжительность отбора пробы устанавливают в зависимости от запыленности газа, производительности вакуум-насоса и типа фильтра.
При большой запыленности сопротивление фильтра быстро возрастает, поэтому продолжительность отбора газа уменьшается.
При малой запыленности сопротивление фильтра, как правило, бывает невелико. Продолжительность отбора при этом больше для получения большего привеса пыли на фильтре.
При проведении замеров в журнал заносят следующие данные:
1. время замера;
2. показания реометра;
3. разрежение у измерительной диафрагмы;
4. температуру у измерительной диафрагмы;
5. № фильтра.
По истечении времени отбора фильтр с пылью складывают во избежания высыпания пыли и помещают в чистый бумажный конверт.
Заборную трубку периодически необходимо прочищать. Собранную при этом пыль собирают, взвешивают и полученную массу делят на число замеров запыленности, при которых накопилась пыль в трубке. Полученную поправку учитывают (прибавляют) к массе фильтра при расчете запыленности.
Из-за невозможности полного извлечения пыли из трубки точность измерения снижается. Этому способствует конденсация водяных паров в пробоотборной трубке. Для избежания конденсации применяют обогрев трубки.
Перед взвешиванием фильтры с пылью оставляют в развернутом виде в помещении лаборатории на сутки. Это необходимо для того, чтобы они приобрели температуру и влажность, соответствующие помещению. Поскольку температура и влажность помещения могут меняться, используют контрольные фильтры. Для этого часть чистых фильтров после взвешивания не используют для отбора проб, а оставляют в лаборатории и повторно взвешивают при взвешивании фильтров с пылью. Изменение веса контрольных фильтров (средние значения) вводят в виде поправки к весу фильтров с пылью.