Определение запыленности газов

Расход газов, необходимый по крайней мере для формального соблюдения усло­вий, обеспечивающих представительность отбираемой пробы, при заданном диаметре пылезаборного отверстия может быть определен по формуле

- скорость газа, м/с.

Эта формула позволяет перейти к бо­лее удобному для практического использо­вания выражению расхода газов в литрах в минуту:

Вместо расчетов по формуле 1.23 для получения необходимых величин можно пользоваться номограммой, приведенной на рис. 1.5.

Осаждение частиц для последующего взвешивания при определении запыленно­сти может производиться внутри газохода или снаружи. В последнем случае пробы отбираются с помощью заборных трубок.

Аппаратура для определения запыленности газов прямым методом должна состоять из заборной трубки (при осаждении пыли вне газохода), устройства для осаждения пыли, устройства для измерения расхода отбираемых газов и средства для отсоса газов.

Заборные трубки, как правило, снабжаются электрическим (реже паровым) обогревом. При температуре обогрева трубки выше температуры отбираемого газа за счет термофореза уменьшается осаждение пыли на ее стенках, при высоком влагосодержании газов обогрев необходим для предотвращения конденсации водяных паров. Во избежание осаждения частиц в канале трубки во время отбора пробы рекомендуется поддерживать скорость газов равной 20-30 м/с; скорости более 30 м/с значительно увеличивают гидравлическое сопротивление трубки. Для того чтобы одной и той же заборной трубкой можно было пользоваться при различных скоростях газового потока в газоходе, трубка снабжается комплектом сменных наконечников различного диаметра.

Рисунок1.5 - Номограмма для подбора диа­метра наконечника пылезаборной трубки d.

Применение заборных трубок с водяным охлаждением позволяет использовать их при неограниченно высокой температуре запыленного газа.

После проведения нескольких опытов (обычно в конце дня) за борную трубку сле­дует прочищать, причем пыль, извлекаемую из трубки, нужно собрать и взвесить.

Полученную массу нужно разделить на общее количество пропущенного газа, определив таким образом массу пыли на 1 м³ газа. Зная количество пропущенного в каждом опыте газа, следует внести соот­ветствующую поправку в каждый опыт.

При умеренной запыленности для осаждения пыли служат различные филь­тры. При большой запыленности фильтры быстро забиваются. Для того чтобы исклю­чить влияние случайных кратковременных изменений запыленности и точно учесть объем отобранного газа, желательно иметь не очень короткое время отбора пробы. Поэтому при большой запыленности перед фильтром устанавливается небольшой циклончик, в котором происходит осаждение большей части пыли, а фильтр служит лишь для учета массы мелких частиц, про­скочивших через циклончик.

При осаждении пыли вне газохода к заборным трубкам могут быть присоеди­нены заключенные в специальные патроны бумажные или тканевые фильтры или цилиндрические стеклянные фильтровальные патроны соответствующих размеров, набитые стеклянной ватой и асбестовым волокном, прокаленным при 400°С. Стеклянные фильтро­вальные патроны присоединяются к пылезаборной трубке и отсосной линии с по­мощью резиновых пробок с отверстиями (рис 1.6).

1 - стеклянная вата или стекловолокно; 2 - асбестовый тампон; 3 - металлическая сетка.

Рисунок1.6 - Стеклянный фильтровальный патрон.

Бумажные фильтры изготовляются из обычной фильтровальной бумаги и приме­няются при температуре проходящего че­рез них газа, не превышающей 105 °С. В бумажном фильтре можно осадить от 1,5 до 7 г пыли (в зависимости от ее дис­персности). В тканевом фильтре можно осадить 50 - 80 г пыли. Для фильтрации газов с температурой до 100 °С применяют­ся ворсистые шерстяные ткани, а с темпе­ратурой свыше 100 °С (до 350 °С) - ткань из стекловолокна.

Во избежание конденсации паров воды патроны для бумажных или тканевых фильтров имеют электрообогрев, стеклянные трубки теплоизолируют­ся. Теплоизоляция стеклянных трубок должна быть легкосъемной, так как ее приходится удалять перед, взвешиванием.

Для измерения рас­хода газов при отборах пpоб на запылен­ность обычно пользуются реометрами или ротаметрами. При этом могут быть исполь­зованы реометры как заводского, так и местного изготовления.

Реометр может быть изготовлен в стеклодувных мастер­ских предприятий.

Приближенную градуировку такого реометра можно произвести при помощи газового счетчика. Трудность изготовления стеклянных диафрагм с точно заданными размерами отверстий требует тарировки каждой диафрагмы. Из-за несимметрично­сти профиля оплавленного отверстия стек­лянной диафрагмы изменение направления движения газа в ней может значительно изменить показания прибора. Поэтому на диафрагму наносится стрелка, указываю­щая направление движения газа, при кото­ром производилась тарировка.Ротаметр представляет собой верти­кальную трубку, несколько расширенную кверху в виде конуса, внутри которой на­ходится поплавок, свободно плавающий в измеряемом газовом потоке. Поплавок при протекании газового потока поднима­ется до тех пор, пока кольцевой зазор между поплавком и стенкой трубки не уве­личивается настолько, что подъемная сила, воздействующая на поплавок, уравновесится весом поплавка. Прибор должен устанавливаться строго вертикально.

Основные технические характеристики ротаметров типа PCспределами показа­ний, которые позволяют использовать их при пылегазовых замерах, приведены в табл. 1.1.

Недостатком (ротаметров является то, что они очень чувствительны к конденсации влаги на стенках трубки и поплавке.
Если это происходит, прибор начинает давать заметные погрешности, значительно большие, чем реометр.

Таблица 1.1 - Технические характеристики стеклянных ротаметров типа РС

Возможный вариант компоновки оборудования для определения запыленности газов приведен на рис. 1.7.

Рисунок 1.7 - Установка для определения запыленности газов