2. Оборудование и техническое оснащение лабораторной работы

Лабораторная установка состоит из стандартного набора сит с ячейками 90 и 200 мкм. Сверху набор сит закрывается крышкой во избежание рассеивания золовых частиц в воздухе. Нижняя крышка предназначена для сбора фракции золы, прошедшей через набор сит.

3. Содержание лабораторной работы

Соотношения фракций определяют методом ситового анализа. Для этого отработанную порцию золы просеивают через четыре-пять сит с постепенно убывающим размером сетки. В энергетике сито характеризуется размером его ячейки в свету, выраженным в микрометрах. По принятой методике за суммарный остаток на сите принимают общее количество частиц с размером больше, чем размер ячейки данного сита, X мкм, и выражают его в процентах от первоначальной массы навески. Этот остаток обозначают через R_x . Сюда входит как остаток золы на данном сите, так и на расположенных выше ситах с большим размером ячейки.

Для наглядности и удобства использования результаты рассева золы изображают графически в виде зерновой характеристики. Если по оси абсцисс отложить размеры ячеек сита X, а по оси ординат суммарные остатки на ситах R_x, то такая характеристика называется интегральной зерновой характеристикой.

Характеристика строится с применением стандартного набора сит и метода воздушной классификации в области мельчайших фракций.

4. Порядок выполнения работы

Проход золы через сито определяется путем просеивания вручную навески в количестве 25 гр на ситах с ячейками 90 и 200 мкм в следующей последовательности:

1. Взять среднюю пробу золы и взвесить 25 г на технических весах с точностью здесь и далее 0,01 г.

2. Поместить навеску со средней пробой в сито с размером отверстий 90 мкм, закрыть его крышкой и дном. Просев вести перекидыванием сита с одной руки на другую с частотой около 120 ударов/мин. Раза 3 – 4 в минуту поворачивать сито на 90^о от горизонтальной плоскости и после каждого поворачивания ударять ладонью по обечайке сита. Через каждые 2 – 3 минуты сито отчищать снизу мягкой щеткой. Просевку вести в течение 20 минут. Для момента окончания просевки на ситах каждого из номеров необходимо произвести дополнительную просевку над листом белой бумаги. Просевка считается оконченной, если на листе лишь изредка появляются отдельные зерна золы.

3. После окончания рассева обстучать сито, остаток высыпать на чашу весов и взвешать. Взвесить также проход через сито, собранный на дне.

4. После окончания взвешивания остаток на сите с размером ячеек 90 мкм пересыпать на сито с ячейками 200 мкм и произвести просевку в течение 5 минут. По окончании рассева произвести взвешивание.

5. Построить интегральную зерновую характеристику, отложив размеры ячеек сита X по оси абсцисс, а по оси ординат суммарные остатки на ситах R_x.

Результаты показателей по рассеву угольной пыли сводятся в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Результаты анализа по рассеву золы

№ сита	Размер отверстия сита, мм	Вес фракции, гр	Вес полного остатка, гр	Полный остаток на сите, %
1
2
3
4
Дно

5. Контрольные вопросы:

1. Что такое полный остаток на сите?

2. Как зависит степень улавливания золы в циклоне от её размеров?

3. Какова методика определения зернового состава золы?

6. Литература

1. Рихтер Л.А., Волков Э.П., Покровский В.Н. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов тепловых электростанций. - М., 1981 г. - 291 с.

2. Справочник по пыле- и золоулавливанию. Биргер М.И., Вальдберг А.Ю. - М., Энергоатомиздат, 1983 г. - 312 с.

Лабораторная работа № 3

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГАЗОАНАЛИЗАТОРА ВТИ-2

Цель работы – изучить работу переносного газоанализатора ВТИ-2. Анализ смесей газов с целью установления их качественного и количественного состава, с использованием химических, физико-химических и физических методов газового анализа.

1. Теоретическое обоснование работы

Наибольшее распространение для анализа газов при испытании высокотемпературных установок получили переносные химические газоанализаторы, основанные на измерении объема пробы газа, оставшегося после удаления из смеси искомого компонента (волюмометрические газоанализаторы).

К ним относятся:

а) газоанализаторы без дожигательных устройств (для частичного анализа газов) типов ГХП-2М и ГХП-3М (или ГХП-2 и ГХП-3) с двумя и тремя поглотительными сосудами, предназначенные для определения содержания в дымовых газах RO₂, О₂ и CO₂;

б) газоанализаторы с дожигательным устройством Всесоюзного теплотехнического института (для полного анализа газов) типов ВТИ-1, ВТИ-2 и системы Норзе-Николаева, предназначенные для определения содержания в газах RO₂, H₂, CO, CH₄ и (С_nH_m).

Кроме указанных выше приборов, имеются также и другие переносные химические газоанализаторы, подробно описанные в специальной литературе.

В последнее время для анализа дымовых газов и газообразного топлива находит все более широкое применение метод адсорбционной хроматографии. Последний основан на различной адсорбции компонентов газовой смеси соответствующим адсорбентом и последовательной десорбции их при помощи другого газа, называемого проявителем.

Разделенные газы вместе с проявителем поступают в чувствительное устройство (детектор), где происходит их качественное и количественное определение.

Для проведения анализа газов очень важно правильно выбрать соответствующий тип газоанализатора, удовлетворяющий предъявляемым к нему требованиям.

В связи с этим при выборе газоанализатора необходимо учитывать следующее:

1. Газоанализаторы типа ГХП применяются в основном для определения в дымовых газах содержания RO₂ и О₂ методом поглощения. Время, затрачиваемое на этот анализ, равно 5-8 мин. При выполнении всех правил пользования прибором погрешность измерения (расхождение между параллельными анализами одной и той же пробы газа) составляет около  0,1 % (по объему). Указанные приборы в настоящее время являются основными при периодическом контроле и наладке режима сжигания топлива.

2. Газоанализаторы типа ВТИ, применяемые для полного анализа исследуемого газа в лабораторных условиях, позволяют благодаря наличию у них микробюретки с ценой деления 0,05 см³ производить определение RO₂, O₂ и (С_nH_m) с погрешностью до 0,05% (по объему). Измерение этими приборами содержания Н₂ и СН₄ методом дожигания дает недостаточную точность. Расхождение между параллельными анализами этих компонентов достигает 0,5 % (по объему), что в большинстве случаев соизмеримо с содержанием их в газовой смеси. Определение малых концентраций СО также связано с большими ошибками вследствие завышения ее содержания в пробе газа. Происходит это из-за выделения СО и щелочного раствора пирогаллоловой кислоты, применяемого в газоанализаторах для поглощения О₂. Кроме того, затрачиваемое при работе с газоанализатором ВТИ время на полный анализ пробы газа составляет 2,5-3 ч. Ввиду указанных недостатков газоанализаторы ВТИ могут применяться только для определения в дымовых газах содержания RO₂, O₂ и (С_nH_m); измерение же этими приборами содержания Н₂, СО и СН₄ может производится лишь при значительной их концентрации в исследуемой пробе, что обычно наблюдается при снятии полей концентрации в зоне сгорания топлива, анализе газообразного топлива и др.

3. Хроматографический метод анализа газов позволяет с большой точностью и очень быстро производить определение в дымовых газах содержания Н₂, СО и СН₄. Так, например, при помощи одного из хроматографических газоанализаторов типа ЭНИН минимально определяемая концентрация Н₂ составляет 0,005 % (по объему), а СО и СН₄ – 0,02 %. Продолжительность анализа одной пробы газа на Н₂, СО и СН₄ равна 2,5 мин. При повторных анализах одной и той же смеси газов воспроизводимость показаний газоанализатора находится в пределах его чувствительности. Необходимо отметить, что уровень развития хроматографии в части использования этого метода для анализа продуктов сгорания топлива не позволяет еще окончательно отказаться от использования переносных химических газоанализаторов.