Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Подробное описание измерительного оборудования и приборов можно найти ,в специальной литературе, например (185], и в соответствующих каталогах и справочниках.
Расчет расхода газового потока. Часто возникает необходимость проектирования газоочистительного оборудования до пуска соответствующего основного производства, например использующего сжигание угля или жидкого топлива (мазута), состав которых известен. Состав выхлопных газов может быть либо рассчитан, исходя из полного или частичного сгорания и характерного соотношения воздух — топливо, либо определен путем анализа газов на этом или аналогичном производстве. Тогда расчет процесса массопере носа газов сводится к расчету материального баланса. Если из вестна также температура газа или она может быть оценена из теплового баланса, то можно рассчитать объем газов (типичный пример приведен в Приложении).
2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА
Определение фактической температуры газа с разумной сте пенью точности является весьма существенным при выборе соответствующего механизма очистки и очищающей среды.
Когда подвергающиеся очистке газы находятся в какой-либ емкости или проходят по газоходу, температура стен которого о личается от температуры газа, то метод измерения температуры должен учитывать эффект теплового излучения, присущий системе Так, если газы холоднее окружающей их стены, то стены буду излучать тепло в направлении теплоизмерительного элемента, и зарегистрированная температура будет выше фактической температуры газа. И наоборот, для газов, более горячих, чем газоход’, термоизмерительный элемент будет излучать тепло в направлении окружающих стен и таким образом не достигнет реальной темпе-і ратуры газа. Перенос тепла излучением приводит к большой раз-^ нице температур и очень быстро растет при увеличении температуры; так, при температуре порядка 1500 °С разница достигает 200—і 300 °С. В емкости или газопроводе с теплоизоляцией, где темпе-
62
Рис. 11-4. Зависимость температуры от термоэлектродвижущей силы (т. э. д. с.) [241] для следующих термопар:
J—иридий — вольфрам; 2 — вольфрам — рений — вольфрам; 3 — платина — 87% платины — 13% родия; 4 — платина — 90% платины—10% родия; 5 — 99% платины—1% родия и 87% платины—13% родия; 6 — 95% платииы — 5% родия и 80% платины — 20% родия; 7— иридий — 60% иридия — 40% родия; 8 — 80% платины — 20% родия и 60% платины — 40% родия; 9 — железо — константан; 10— медь—константан; 11 — хромель—алюмель; 12—пла-
тинель.
ратура внутренней стенки близка к температуре газов, температура, измеренная термочувствительным элементам, практически равна температуре газа.
Термочувствительные элементы. К ним относятся термометры и термопары. Обычные стеклянные ртутные термометры используются при температурах ниже О °С и до 350 0C. Стеклянный спиртовой термометр позволяет отодвинуть нижний предел измеряемых температур до —80 0C. Платиновые термометры сопротивления отличаются высокой точностью и могут применяться в пределах от —200 до +600 °С, а иногда и выше.
Термопары медь — константан используются в пределах от 200 до +400 0C, тогда как верхний предел для других основных металлических термопар, из которых наиболее распространенной является хромель — алюмелевая, достигает 1200 °С. Термопары из благородных металлов в настоящее время могут использоваться при непрерывном измерении до температуры 2400 °С или при периодическом— до 2800 °С (например, термопара рений — вольфрам). Характеристика термопар приведена на рис. ІІ-4.
Ниже приведены наиболее распространенные термопары, используемые при температуре до 2800 °С (в скобках — зкстремаль-
63
ная температура):
Медь — константан....................минус 200—400 °С (Е00 °С)
Железо—константан ................... 0—800 °С (1100 °С)
Хромель — алюмель....................0—1100оС(і:00оС)
Платина —Pt 8,7%—13% Ph . . . 0—1600 °С (1700 °С)
Pt 20%—Ph-Pt 60%—40% Rh . . 0-1 ?00 °С (1850 °С)
Иридий —Ir 40% —60% Rh ... . 1400—2000 °С (2100 °С)*
Иридий — вольфрам....................1С00—2200 °С (2200 °С) * *
Вольфрам — W-Re.................. до 2500 °С (2800 °С)*
* Нейтральная атмосфера.
** В условиях вакуума, нейтральная и восстановительная атмосфера.
При применении термопары в агрессивных средах она должна быть защищена чехлом. Для температур ниже IOOO0C достаточно металлического чехла, тогда как при несколько более высоких температурах можно использовать кварцевые чехлы; однако эти чехлы сами являются коррозионноопасными для термопар из благородных металлов. Чехлы из модифицированного (перекристалли-зованного) оксида алюминия могут применяться вплоть до 1850 °С. При более высоких температурах можно использовать оксид бериллия.
Калибрование термочувствительного элемента. Основными (первичными) реперными точками являются температура плавления льда (0°С), температура кипения воды (IOO1O0C), температура кипения серы (444,60 °С) и температуры плавления серебра (960,5°С и золота (1063°С). Вторичной реперной точкой служит температура плавления палладия (1552 0C), хотя ею может быть и температура плавления никеля (1452°С).
