1. Введение

Автоматизация производства призвана коренным образом преобразовать рабочие места, сделать труд более производительным, творческим и привлекательным. Использование измерительной техники в промышленности начала ХХ веке, что обусловлено интенсивным развитием промышленного производства и внедрением более современного технологического оборудования.

В настоящее время измерительная техника используется весьма широко, что обусловлено осуществлением в массовом масштабе комплексной автоматизации производства и дальнейшим развитием нации.

Автоматизация производства невозможна без объективной техники измерения. Нельзя автоматизировать процессы, показатели которых не поддаются измерению. Измерительные устройства становятся устройствами информации, обязательными в целях систем автоматизации.

2.Технологическая часть

2.1 Методы и средства измерений состава газа

Средства измерений, предназначенные для количественного определения состава газа, называются газоанализаторами и газо­выми хроматографами. Эти технические средства в зависимости от их назначения подразделяются на переносные и автоматические.

Переносные газоанализаторы и хроматографы применяются в лабораторных условиях для количественного определения состава газа при выполнении исследовательских работ, а также при спе­циальных обследованиях, испытаниях и наладке различных про­мышленных теплотехнических установок (парогенераторов, печей и др.). Приборы этого типа широко используются для проверки авто­матических газоанализаторов.

Автоматические газоанализаторы, предназначенные для непре­рывного автоматического измерения объемного процентного содер­жания одного определяемого компонента в газовой смеси, широко применяют в различных отраслях промышленности, в частности энергетической. Современные автоматические газоанализаторы поз­воляют определять содержание в газовой смеси двуокиси углерода (СО2), кислорода (О₂), окиси углерода и водорода , метана и других газов.

Автоматические газоанализаторы широко применяют для кон­троля процесса горения в топочных устройствах парогенераторов, печей и других агрегатов, для анализа технологических газовых cмeси, для определения содержания водорода в системах водород­ного охлаждения обмоток турбогенераторов н т. д.

Для правильного ведения топочного режима необходимо поддер­живать определенное соотношение между количествами подаваемых в топку парогенератора (или печи) топлива и воздуха. Недостаточ­ное количеств

воздуха приводит к неполному сгоранию топлива и уносу нес горевших продуктов в трубу. Избыточное количество воз­духа обеспечивает полное сгорание, но требует больших затрат топлива на нагрев дополнительного объема воздуха. В том и дру­гом случае полезная тепловая отдача топки парогенератора умень­шается. Необходимое соотношение топливо—воздух зависит от различных факторов и в первую очередь от вида топлива. Для раз­личных видов топлива устанавливают оптимальное значение коэф­фициента избытка воздуха а, при котором обеспечивается экономич­ная работа установки.

Непрерывный контроль топочного режима в эксплуатационных условиях на современных ГЭС осуществляется с помощью автоматических газоанализаторов по содержанию в продуктах горения (ды­мовых газах) О₂. В промышленности и на парогенераторах малой мощности контроль процесса горения осуществляют иногда с по­мощью анализа продуктов горения на содержание СО2.

При неполном горении содержа­ние СО2 в продуктах горения не яв­ляется однозначной функцией α даже при постоянном составе топлива. При сжигании смеси двух видов топлива контроль продуктов горения по СО2, не может быть осуществлен, так как небольшое изменение в соотношении смеси этих топлив приводит к изме­нению оптимального значения СО2.

При контроле процесса горения по О2 изменении в составе топлива или в количественном соотношении смеси различных видов топлива при α — const практически не влияет на содержание О, в продуктах горения.

Для контроля топочного режима при сжигании мазута и газа при малых избытках воздуха а ж. 1,01 1,03 необходимо приме-Я1Ь автоматические газоанализаторы с диапазоном измерения от 0 до 2% О2.

Для большей надежности наряду с содержанием кислорода, в продуктах горения целесообразно контролировать также содержание СО, Н₂ и СН₄; желательно дополнительно производить контроль по густоте дыма с помощью дымнометра. Контроль густоты дыма необходим также из санитарных соображений для обеспечения чистоты атмо­сферного воздуха. Однако в настоящее время дымнометры серийно не выпускаются.

Газоанализаторы обычно градуируют в процентах по объему, такой способ градуировки шкалы газоанализаторов удобен, так

как процентная доля отдельных компонентов в общем объеме оста­ется неизменной при изменении давления и температуры газовой смеси.

Газоанализаторы химические, относящиеся к группе механи­ческих приборов, основаны на измерении сокращения объема за­бранной пробы газа после удаления анализируемого компонента. Удаление компонента осуществляется методами избирательного поглощения или раздельного дожигания.

Так, например, из забранной пробы газа двуокись углерода поглощается водным раствором едкого калия, обладающим способ­ностью избирательного поглощения СО2:

2К0Н + СО2 = К2С03 + H₂O.

Непоглощённый остаток анализируемого газа поступает в газоизмерительное устройство, где измеряется уменьшение объема, соответствующее поглощённому СО2.

Этот метод применяется как в газоанализаторах переносных ручного действия типа ГХП2 и ГХПЗ (ГОСТ 6329-52), называемых часто приборами Орса, так и в автоматических газоанализаторах.

Метод избирательного поглощения в сочетании с методом раз­дельного дожигания горючих составляющих анализируемой пробы газа дает возможность определить процентное содержание следую­щих компонентов газовой смеси СО) (или RO2), О2, СО, H2 (суммы непредельных углеводородов), суммы метана СН₄ и других предельных углеводородов.