Косвенные методы определения запыленности газов

Достоинством косвенных методов опре­деления концентрации взвешенных в газе частиц является то, что почти любой из этих методов позволяет автоматизировать процесс измерений. Однако успехи в прак­тической реализации рассматриваемых методов достигнуты только при разработке приборов, рассчитанных на измерение кон­центрации частиц в атмосферном воздухе производственных помещений.

Наличие в отходящих газах промыш­ленных предприятий различных агрессив­ных примесей, чрезвычайно широкий диа­пазон возможных значений скорости и тем­пературы газов, концентрации в них час­тиц, отличия в физико-химических свойст­вах частиц различного происхождения и целый ряд других факторов ограничивают возможность создания достаточно универ­сальных приборов.

Практически все косвенные методы определения запыленности газовоздушных выбросов промышленных предприятий пре­дусматривают предварительную тарировку соответствующих приборов прямым мето­дом. Тарировка, проводимая в конкретных условиях применения прибора, требует до­статочно полного обследования данного источника газовоздушных выбросов.

В ходе выполнения работы необходимо экспериментально изучить метод определения запыленности газопылевых потоков – метод внешней фильтрации. В связи со сложностью моделирования пылегазового потока работа проводится по упрощенной схеме.

Ход выполнения работы:

1. Собрать установку для внешней фильтрации по схеме рис. 12а – в качестве источника разрежения используется электроаспиратор со встроенным ротаметром (участок «реометр–эжектор» на схеме заменяется одним устройством– электроаспиратором; в качестве фильтровального устройства используется фильтродержатель (аллонж) для фильтров типа АФА). Последовательно соединить: аспиратор, дифманометр, соединительный шланг, аллонж, соединительный шланг, пылезаборная трубка.

2. Собранную установку проверяют на герметичность. Для этого установив по ротаметру расход 10–20 л/мин, плотно закрывают входное отверстие пылезаборной трубки. В этом случае при герметичности установки расход газа должен упасть до нуля.

3. Взвесить 2 фильтра АФА на аналитических весах. Один фильтр используется для проведения измерений, второй фильтр является контрольным. (При выполнении реальных измерений в качестве контрольных взвешивается пачка фильтров, обычно 10 шт.). Один фильтр зафиксировать в аллонже. Присоединить аллонж к установке.

4. Подобрать диаметр (номер) наконечника пылезаборной трубки. Диаметр входного сечения наконечника d, мм, (при внешней фильтрации) вычисляют по формуле:

(6)

где v_i – скорость газа в точке измерения (отбора пробы), м/с – задается преподавателем (или принимается по данным измерений выполненным в лабораторной работе №1).

5. Расход отбираемого газа для определенного диаметра наконечника определяют по формуле (4) или по номограмме (рис. 2). При включенном аспираторе отрегулировать расход газа по счетчику ротаметра.

6. На листе кальки взвесить навеску пыли на аналитических весах ≈100–300 мг.

7. Высыпать навеску пыли на поверхность стола.

8. Включить аспиратор.

9. Разместить отверстие пылезаборной трубки на расстоянии 0,5 см от поверхности с пылью. В течение 10–20 мин проводят сбор пыли.

10. В период измерения контролируют и при необходимости регулируют расход газа по счётчику ротаметра, в начале и конце измерений записывают значение разрежения у входа в ротаметр.

11. По истечении указанного времени, выключают аспиратор, разбирают аллонж, извлекают фильтр, не допуская просыпания пыли. Прочищают пылезаборную трубку проволокой с узелком на конце, пыль, высыпавшуюся из трубки, взвешивают отдельно, в дальнейшем вносят поправку при расчёте запылённости (m₁).

12. Взвешивают фильтр с пылью и контрольный фильтр на аналитических весах.

13. Запыленность газа, г/м³, приведенную к нормальным условиям (t=0⁰C, Р=760 мм.рт.ст.), при отборе пробы в одной точке измерительного сечения вычисляют по формуле:

, (7)

где m – масса пыли осевшей на фильтре, г;

m₁ – масса пыли осевшей в заборной трубке, г;

Δm – поправка на изменение массы контрольных фильтров, г (при выполнении лабораторной работы можно пренебречь);

V_p – расход отбираемого газа, дм³/мин;

Б – атмосферное давление воздуха, кПа;

P_p – давление (разрежение) газа перед ротаметром, кПа;

t_p – температура газа у ротаметра (при выполнении лабораторной работы принимается равной температуре в лаборатории), ⁰С;

τ – время отбора пробы пыли, мин.

Результаты измерений записывают в таблицу:

Время отбора τ, мин		Vp, дм3/мин	tp, 0С	Б, кПа	Pp, кПа	m, г	m1, г	Δm, г	Z. г/м3
Начало	Конец