Лабораторная работа № 3 определение запыленности газов
Цель работы:
Освоить методы определения запыленности газов.
Ознакомиться с методами отбора проб газа.
Запыленность газов характеризуется концентрацией пыли (масс.), выраженной в г/м3 или мг/м3.
Для определения запыленности газов чаще всего используют прямой (весовой) метод анализа, при котором необходимо выполнить следующие операции:
– определить давление, расход, температуру газа в газоходе и температуру и давление газа перед реометром;
– протянуть с помощью аспиратора или другого побудителя расхода определенный объем воздуха из запыленного газового потока через фильтр, закрепленный в аллонже;
– определить массу осевшей на фильтре пыли путем его взвешивания до и после прохождения через него запыленного воздуха;
– рассчитать запыленность газа.
Условия отбора проб газа
Для отбора проб газа следует выбирать прямолинейные участки газоходов. Удаление места отбора от задвижек, поворотных колен должно быть не менее 5-ти кратного диаметра газохода. Нельзя отбирать пробу непосредственно после дымососов, если они не имеют выравнивающих поток устройств. Мелкодисперсная пыль с размером частиц менее 5 мкм чаще всего равномерно распределена по сечению газохода, поэтому отбор проб можно осуществлять в одной точке сечения, например в центре.
При большой площади сечения необходимо разбить сечение на равные по площади участки и определить запыленность в каждом из них (рис. 1). Затем рассчитывают средневзвешенную запыленность для всего сечения газохода, формула (1).
|
(1) |
.
где F1, F2, Fn – часть площади газохода, в центре которого отбирается проба, м2; wn – скорость газа в данной точке газохода, м/с; Z1, Z2, Zn – запыленность в данной точке, г/м3.
Рисунок 1. Схема отбора проб пыли из газохода
Установка и устройства для отбора проб пыли из газоходов
Существуют два способа отбора пыли:
1. метод внутренней фильтрации;
2. метод внешней фильтрации.
При отборе пыли методом внутренней фильтрации аллонж с фильтром помещают внутри газохода, при отборе методом внешней фильтрации – снаружи. В качестве фильтрующей перегородки при внутренней фильтрации применяют набивку из стекловаты или асбестового волокна, для внешней фильтрации можно применять бумажные фильтры или фильтры типа АФА.
Метод внутренней фильтрации применяют при отборе проб влажных газов, когда возможна конденсация влаги на внутренней поверхности заборной трубки. Перед воздуходувкой определяют температуру и давление газа.
При отборе пробы важно соблюдать условия изокинетичности, т.е. скорость газа в пылеотборной трубке должна быть близкой к скорости газового потока. Изменение скорости газа в пылеотборной трубке достигается применением трубок разного диаметра и съемных наконечников к трубке с разным диаметром отверстий. При отборе пробы заборная трубка поворачивается отверстием навстречу потоку газа. Продолжительность отбора пробы зависит от запыленности газа, типа фильтра, расхода газа через трубку. Привес фильтра за счет уловленной пыли желательно иметь не менее 100 мг, чтобы была достаточно высокая точность замера.
а
б
Рисунок 2. Схема отбора проб пыли методом
внутренней (а) и внешней (б) фильтрации:
1 – пылезаборная трубка; 2 – пылеотборный патрон; 3 – наконечник;
4 – реометр; 5 – аспиратор; 6 – U-образный манометр; 7 – шланг;
8 – зажимы; 9 – термометр; 10 – газоход