УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГАЗОВ В ХРОМАТОГРАФ

Предложение относится к приборному обеспечению процессов контроля состава жидких углеводородов и может быть использовано в хроматографических методах анализа продуктов разложения изоляции, растворенных в углеводородной среде, в частности, в трансформаторном масле, для возможности оценки состояния электрооборудования, предназначенного для работы с этими углеводородами.
В настоящее время известны различные методы и приборы для проведения указанных аналитических работ с жидкими углеводородами, в которых имеются устройства контактного взаимодействия с массой углеводородного материала для определения содержания жидких и газообразных примесей /SU 1623967, 1989; или RU 2079432, 1994; или Другов Ю.С., Родин А.А., Экологическая аналитическая химия, СПб, 2002, с.210-212, с.419-421./.
Существенными (общими) и очевидными недостатками указанных устройств (аналогов) является низкая точность аналитических блоков и аппаратуры, длительность процесса анализа состава и состояния жидкой углеводородной фазы, недостоверность получаемых результатов, приводящих к получению погрешностей до 10-15%.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для ввода газов в хроматограф, содержащее регулятор адресной подачи потоков рабочего агента для анализа состава и состояния исследуемой рабочей углеводородной среды /Другов Ю.С., Родин А.А., Экологическая аналитическая химия, СПб. 2002, с.34-37, р.1.11./.
Существенным недостатком этого устройства является выполнение узлов регулирования подачи рабочего агента (адресной подачи) точно по каналам назначения и ввода в хроматограф; этот недостаток определен самой принципиальной конструкцией устройства, в котором
несовершенство конструкции подающей и распределительной системы рабочего агента (жидкой фазы; газа) приводит к необходимости регулирования этой подачи и распределения с помощью ручной запорно-регулирующей арматуры и проводников, что, естественно, приводит к ошибкам и погрешностям, т.к. процесс полностью зависит от чувствительности рук и пальцев оператора, его педантизма в работе; от смены одного оператора другим; это не позволяет обеспечить герметичность вводимой пробы от воздействия воздуха, паров и т.п. помех и отражается на точности анализов при определении концентрации азота и кислорода в анализируемом жидком углеводороде процессом хроматографии.
Технической задачей и положительным результатом предлагаемого устройства для ввода газов в хроматограф является полное устранение всех указанных выше недостатков подобного устройства, а также повышение точности и достоверности получаемых результатов анализа концентрации посторонних газов (азота и кислорода) в объеме изучаемого жидкого углеводорода предлагаемым устройством.
Указанная задача и результат в предложении заявителей достигается за счет того, что устройство для ввода газов в хроматограф содержит регулятор адресной подачи потоков рабочего агента и снабжен узлом распределения рабочего агента и вводимой пробы, этот узел оснащен двумя пневмораспределителями, блоком управления данным узлом (с периодически запоминающим устройством во время сеанса работы), шприцевой иглой ввода пробы, штуцером ввода газа-носителя и выходным штуцером, при этом оба указанных штуцера соединены с хроматографом, а блок управления соединен электросвязью с пневмораспределителями.
Устройство далее раскрывается с описанием чертежей, где:
на фиг.1 показан общий вид и принципиальные узлы устройства;
на фиг.2 - электрическая схема блока управления устройства;
на фиг.3 - узел подачи и распределения рабочего агента;
на фиг.4 - диаграмма подачи управляющих сигналов на пневмораспределители устройства;
на фиг.5 - общий вид блока управления работой устройства;
на фиг.6 - общий вид узла распределения рабочего агента и вводимой пробы в устройство;
на фиг.7 - общий вид опытного образца данного устройства.
Устройство для ввода газов в хроматограф содержит пневмораспределители I и 2 (фиг.1), узел распределения рабочего агента и вводимой пробы - 3 (узел 3), запорную арматуру 4, хроматограф 5 и вход 6 подключения хроматографа к пневмораспределителям 1 и 2, содержит дозатор вводимой пробы в виде шприцевой иглы 7 с пробоотборником 8, а также снабжено блоком управления 9, управляющим узлом распределения рабочего агента и вводимой пробы, которые, в своей совокупности, являются регулятором адресной (по точному назначению) подачи потоков рабочего агента и вводимой пробы (узел 3, фиг.1, 2).
Блок (устройство - фиг.2) управления 9 содержит (фиг.3) светодиоды 10, 11 и 12, визуально показывающие направления движения газовых потоков по направлениям: А, В, С, а также содержит светодиод 13, который можно отметить как "Готовность", т.к. этот светодиод 13 сигнализирует о полной продувке линии трубок устройства, по которым пропускали анализируемый жидкий рабочий агент(в данном случае - жидкие углеводороды, в частности, трансформаторное масло), при этом процесс управления ведут подачей управляющих напряжений с блока управления 9, выдерживая заданную или экспериментальную диаграмму подачи управляющих напряжений (фиг.4) на пневмораспределители 1 и 2, имеющими штуцер ввода газа-носителя и штуцер выхода газа-носителя на каждом пневмораспределителе (фиг.1 и фиг.2, где показаны линиями ввод и выход газа-носителя в полость и из полости пневмораспределителей 1 и 2 устройства.
Работа устройства для ввода газов в хроматограф осуществляется следующим образом. Устройство (по фиг.7) подключают к источникам рабочего агента (жидкого углеводорода) и к источнику газа-носителя (инертного газа типа: Не, или Аг, Кг); пропускают инертный газ по
полостям пневмораспределителей 1 и 2, через полость со сведодиодами 10, 11 и 12 и по трубкам от 1 и 2 (фиг.1) в хроматограф 5, осуществляют хроматографический анализ этого газа; затем по этим же полостям пропускают рабочий агент, исследуют его хроматографом 5; после этого в дозированный объем рабочего агента вводят от пробоотборника 8 шприцевой иглой 7 дозу газа-носителя, эмульсию подают на хроматографию (5); окончательно вытесняют рабочий агент из указанных всех полостей инертным газом (газом-носителем) и исследуют газ с остатками рабочего агента. В процессе этого времени управляющее напряжение подают на пневмораспределители 1 и 2 и со светодиодов снимают показания; сочетание этих двух показателей характеризует качество (чистоту или нет) исследуемого рабочего агента (жидкого углеводорода) и выдается заключение о соответствии состава этого рабочего агента для использования его в работе электрооборудования (трансформатора, погружного насоса и т.п.).
Таким образом, данное устройство предназначено для обеспечения надежности и безопасности работы электрооборудования за счет оперативного выявления в составе углеводородов посторонних газов, отрицательно влияющих на процесс работы этого оборудования.