Устройство для подачи газообразной пробы с механическими включениями к пункту экологического контроля для измерения концентрации вредных веществ и дымности

Заявляемая полезная модель относится к средствам наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды и позволяет с помощью технических средств отбора и количественного анализа проб от источников выбросов в атмосферу определять концентрацию выбросов вредных веществ и дымности дизельного подвижного состава, автомобильного транспорта и промышленных предприятий.
Известно устройство по Патенту РФ на ПМ №109573 «Передвижная экологическая лаборатория «Экспресс-контроль», в состав которой входит узел отбора и транспортировки проб к точке экологического контроля. Указанный узел состоит из воздухозаборного устройства, пылеотборного зонда и газовой магистрали. При этом для работы комплекса необходимо производить забор двух отдельных проб, каждая из которых осуществляется отдельным пробозаборным узлом и поступает по отдельной газовой магистрали к соответствующему прибору контроля. Например, одна из проб поступает на прибор контроля содержания взвешенных частиц (механических примесей),а другая - на прибор контроля за содержанием химических примесей. При этом газовая магистраль для анализа пробы на содержание взвешенных частиц имеет ограниченную длину, т.е. прибор контроля за содержанием взвешенных частиц должен располагаться максимально близко от пробозаборного узла, чтобы предотвратить оседание взвешенных частиц на стенках газовой магистрали в процессе транспортировки и результат анализа имел минимальную погрешность. Кроме того, быстрое оседание взвешенных частиц пробы на стенках газовой магистрали сужает область применения указанного устройства за счет выпадения таких объектов как тепловозы. Это связано с тем, что место забора проб от тепловозов находятся далеко от места анализа отобранной пробы, а выхлопы тепловозов имеют высокие температуры и при остывании пробы, которое неизбежно при транспортировке к месту анализа, содержание взвешенных частиц в пробах резко сокращается за счет оседания на стенках газовой магистрали и достоверность проведенного анализа резко снижается.
Недостатком данного узла забора и транспортировки проб является невозможность поддержания отобранной пробы в исходном состоянии в процессе транспортировки, что делает невозможным использование единой пробы для проведения измерений концентраций вредных веществ и дымности.
Указанный недостаток приводит к уменьшению количества объектов экологического контроля, для контроля которых может быть использовано исследуемое устройство.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение области использования заявляемого устройства.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в заявляемом устройстве, содержащем узел отбора и транспортировки проб, узел транспортировки проб к точке экологического контроля состоит из единой пробоподающей магистрали, которая выполнена многослойной, оснащена подогревом пробы и разветвителем для разделения пробы на два потока, каждый из которых подается для анализа на различные приборы контроля.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
на фиг. 1 -Схема последовательности взаимного расположения узлов заявляемого устройства;
на фиг. 2 -конструкция пробоотборника;
на фиг. 3-конструкция разветвителяи разъема для подключения узла поддержания температуры к электронному блоку управления; на фиг.4 - разрез термошланга.
В качестве примера конкретного выполнения заявляемого устройства рассмотрим устройство для подачи газообразной пробы с механическими включениями от выхлопной трубы тепловоза к измерительным приборам пункта экологического контроля.
Конструкция указанного устройства схематически отображена на фиг. 1. Заявляемое устройство состоит из узла забора пробы 1, термошланга 2, узла поддержания температуры 3 и разветвителя 4. В свою очередь, узел забора пробы 1 (фиг. 2) состоит из металлической Г-образной трубы 5, загнутый конец которой вставляется в выхлопную трубу тепловоза 6, а другой конец трубы 5 имеет резьбовой фланец 7для крепления к обжимной муфте 8 термошланга 2. На противоположном конце термошланга 2, с помощью муфты 9,закрепляется разветвитель 4, который состоит из электрического разъема 10 для подключения узла поддержания температуры 3 к сети и тройника 11, имеющего один вход 12 и два выхода 13 и 14 для анализируемых проб. Проба из выхода 13 поступает на газоанализатор (на фиг. не показан), а проба из выхода 14 через запорный кран 15 поступает на анализатор взвешенных частиц (дымомер) 16. Разделение пробы на два потока происходит непосредственно в разветвителе 4.
Термошланг 2 (фиг. 4) выполнен многослойным и представляет собой трубку из фторопласта 17, вплотную к которой находится термодатчик (на фиг. не показан). Трубка 17 и термодатчик обмотаны по всей длине ленточным электрическим нагревателем узла поддержания температуры(напряжение 220 В, ток 1 OA) 18. Время включения подогрева определяется электронным блоком управления (на фиг. не показан) по данным от термодатчика встроенного в термошланг 2. Далее следует многослойная теплоизоляция 19, а снаружи вся эта конструкция защищается резиновым шлангом 20. Внутренний диаметр фторопластовой трубки 17 должен обеспечивать необходимую производительность подачи пробы газа и составляет в рассматриваемом примере 15 мм. Такая конструкция термошланга 2 при необходимости позволяет существенно увеличить его длину и обеспечить подачу газообразной пробы с механическими включениями от источников выбросов до помещения с измерительными приборами пункта экологического контроля. Заявляемое устройство работает следующим образом.
Перед началом забора пробы для осуществления экологического контроля узел поддержания температуры 3, с помощью электрического разъема 10, подключают к электронному блоку управления с тем, чтобы температура термошланга 2 достигла необходимого значения, обеспечивающего подачу пробы без изменений ее химического состава и физического состояния. Затем, загнутый конец Г-образной трубки 5 помещают в выхлопную трубу тепловоза 6 для забора пробы. При этом газообразная проба с механическими включениями по термошлангу 2 через вход 12 поступает на разветвитель 4, где делится на 2 потока, которые через выходы 13 и 14 поступают непосредственно на приборы контроля. При этом проба из выхода 13 поступает на газоанализатор, а проба из выхода 14 через запорный кран 15 поступает на анализатор взвешенных частиц (дымности) 16. После получения результатов анализа загнутый конец Г-образной трубки 5 вынимают из выхлопной трубы тепловоза 6, запорный кран 15 перекрывают и электрический разъем 10 отключают от сети. После этого устройство может быть использовано для исследования проб от других объектов.
Такая конструкция термошланга 2 при необходимости позволяет существенно увеличить его длину и обеспечить подачу пробы от источников выбросов до помещения с измерительными приборами пункта экологического контроля, а, благодаря увеличенной длине термошланга 2, простоте его конструкции и доступности технических средств для осуществления работы устройства, оно позволяет производить транспортировку газообразных проб с повышенной температурой и, тем самым, расширяет возможности использования устройства и может быть широко использовано как на стационарных, так и мобильных пунктах экологического контроля.