Газовый хроматограф

 

Изобретение относится к газовому анализу, в частности к газовой хроматографии. Целью изобретелия является повышение надежности работы. В газовом хроматографе в линиях водорода и анализируемого продукта установлены блоки контроля максимального расхода, включающие мембранные элементы (МЭ) и дроссели, причем линии подачи максимального расхода водорода и анализируемого продукта подключены непосредственно к соплам МЭ и дросселям. В секции пневмоавтоматики размещены вьтолненные из МЭ блоки контроля минимального давления в двух секциях анализа и блоки электроники в секциях минимального расхода основного продувочного, газа, подключенного к сужающему устройству и блоку контроля максимального давления основного продувочного газа. МЭ всех блоков контроля снабжены управляющими камерами и проточными камерами с парой типа сопло - заслонка. Сопла МЭ блока контроля минимального давления основного продувочного газа соединены с входом сужающего устройства через сопло Ю блока контроля минимального расхода основного продувочного газа. Снабжение второй управляющей камеры исполнительным устройством, осуществляющим подачу резервного газа, исклю-. чает возможность нехватки газа в момент аварийного снижения подачи продувочного газа, а снабжение хроматографа блоком контроля минимального расхода основного продувочного газа устраняет возможность деформации оболочки хроматографа при авари шом повьщгении давления в секциях аналитического и электронного блоков. 2 з,п. ф-лы, 1 ил. (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) А1 (51) 4 G О1 N 30/34

ВСЕГ6н ?" < % 13 „" „„.,; „13

ВИЫВ0Тй(А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3930674/24-25 (22) 11,07,85 (46) 23.08,87, Бюл, N - 31 (71) Научно-производственное объединение " Нефтехимавтоматика (72) А.M.Зеликман, А,Э.Мецгер, В.Н,Липавский, А.К,Давыденков и М,В,Хорунжий (53) 543.544(088.8) (56) Инструкция и описание хроматографа модели РС 350/6700 фирма

Бекман Инструментс.

Авторское свидетельство СССР

Ф 693250, кл. G 01 N 30/34, 1977. (54) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ (57) Изобретение относится к газовому анализу, в частности к газовой хроматографии, Целью изобретения является повьппение надежности работы, В газовом хроматографе в линиях водорода и анализируемого продукта установлены блоки контроля максимального расхода, включающие мембранные элементы (МЭ) и дроссели, причем линии подачи максимального расхода водорода и анализируемого продукта подключены непосредственно к соплам МЭ и дросселям, В секции пневмоавтоматики размещены выполненные из МЭ блоки контроля минимального давления в двух секциях анализа и блоки электроники в секциях минимального расхода основного продувочного. газа, подключенного к сужающему устройству и блоку контроля максимального давления основного продувочного газа, МЭ всех блоков контроля снабжены управляющими камерами и проточными камерами с парой типа сопло заслонка. Сопла МЭ блока контроля минимального давления основного продувочного газа соединены с входом сужающего устройства через сопло МЭ блока контроля минимального расхода основного продувочного газа,. Снабжение второй управляющей камеры исполнительным устройством, осуществляющим подачу резервного газа, исклю- . чает возможность нехватки газа в момент аварийного снижения подачи продувочного газа, а снабжение хроматографа блоком контроля минимального расхода основного продувочного газа устраняет возможность деформации оболочки хроматографа при аварийном повьппении давления в секциях аналитического и электронного блоков, 2 з,п, ф-лы, 1 ил.

13322

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к газо— вой хроматографии, для аналитического контроля в химической промьппленно сти.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На чертеже представлена газовая схема хроматографа, 10

Газовый хроматограф содержит защитную оболочку 1, разделенную на три секции. Первая секция 2 включает аналитические блоки — дозатор 3, колонку 4 и детектор 5, а вторая секция

6 — электронные блоки (не показаны) .

Секции 2 и 6 соединены с атмосферой и с основным источником 7 продувочного газа через первое и второе исполнительные устройства 8 и 9, снаб — 20 женные соответствующими управляющими камерами 10 и 11, В третьей секции 12 размещено снабженное управляющими камерами 13 и 14, третье исполнительное устройство 15, через которое секции 2 и 6 связаны с резервным источником 16 продувочного газа, Управляющая камера 13 подключена к выходу размещенного в линии основного продувочного газа сужающего устройства 17, а управляющая камера 14 — к термометру

18, выполненному в виде манометрического термометра, установленного . на нагревателе 19 основного продувочного газа, поступающего в секцию 2.

В линиях подачи водорода и анализи— руемого продукта, подключенных к третьей секции 12, установлены исполнительные устройства 20 и 21, снабженные управляющими камерами 22 и 23, соединенными между собой, с манометром 24 и пневмоэлектропреобразователем 25, связанным с кнопкой 26 включения электропитания хроматографа, В линиях водорода и анализируемого продукта установлены также блоки 27 и 28 контроля максимального расхода водорода и анализируемого продукта, включающие мембранные элементы 29 и

30 и дроссели 31 и 32, В третьей секции 12 размещены выполненные также на мембранных элементах олоки 33 и 34 контроля минимального давления в соответствующих секциях 2 и 6, блок 35 контроля минимального расхода основого продувочного газа, а также блок 36 контроля максимального давления основного про22 2 дувочного газа, Мембранные элементы всех блоков контроля имеют проточные камеры и содержат в них пару типа соплозаслонка, Кроме того, каждый из ука— занных мембранных элементов снабжен управляющей камерой. Блок 36 контро- . ля максимального давления основного продувочного газа представляет собой трехмембранное пневмореле с размещен ной в одной из его проточных камер пружиной задания. Управляющие камеры мембранных элементов 29 и 30 блоков 33 и 34 контроля и мембранного элемента блока 35 контроля минимального расхода основного продувочного газа также снабжены соответствующими пружинами задания, при этом управлящие камеры мембранных элементов 29 и 30 связаны с соответствующими проточными камерами этих элементов и с атмосферой, а линии подачи водорода и анализируемого продукта подключены непосредственно к соплам мембранных элементов 29 и 30 и дросселям 31 и

32, Управляющие камеры мембранных элементов блоков контроля 33-35 связаны соответственно с внутренними полостями секций 2 и 6 и выходом сужающего устройства 17, причем проточная камера мембранного элемента блока 35 контроля соединена с входом сужающего устройства 17, Сопла мембранных элементов блоков 33 и 34 контроля минимального давления основного продувочного газа в секциях 2 и 6 соединены с входом сужающего устройства 17 через сопло мембранного элемента блока 35 контроля минимального расхода продувочного газа, При этом на выходе сопла мембранного элемента блока 35 контроля установлен дроссельный делитель 37, подключенный к манометру 24. Управляющая камера трехмембранного реле блока 36 контроля максимального давления подключена к секции ? параллельно управляющей камере мембранного элемента блока 33 контроля минимального давления, при этом одно из сопел трехмембранного реле блока 36. контроля, установленное в той же проточной камере, что и пружина задания, связано с выходом третьего исполнительного устройства 15 и с управляющей камерой 10 первого исполнительного устройства 8, а другое сопло — с входом сужающего устройства 17, Выход трехмембранного реле блока 36 контро1332222 ля подключен к управляюшей камере 11 второго исполнйтельного устройства 9, Описанная схема блоков контроля хроматографа может быть реализована на осно ве элементов УСЭППА, Устройство работает следующим образом, После включения электропитания и выхода хроматографа на режим (при достижении заданной температуры ана— лиза и соблюдении условий взрывозащиты) проба анализируемого продукта и водород (газ-носитель) подаются из соответствующих линий через дозатор

3 на колонку 4, где проба делится на составляющие ее компоненты, а затем компоненты пробы поступают в детектор 5 (катарометр), в котором проводится их качественный и количественный анализ ° В случае применения плазменно-ионизационного детектора (ПИД), в качестве газа-носителя применяются другие газы (азот, гелий и др,), а водород используется для создания ионизирующего пламени в ПИД, Теплоносителем для нагрева аналитических блоков служит основной продувочный газ, подаваемый через нагреватель 19.

Взрывозащита хроматографа обеспе— чивается продувкой основным продувочным газом (воздухом) секций 2 и 6, в которых устанавливается давление, предотвращающее попадание в продуваемые полости наружной атмосферы, При утечке водорода или анализируемого продукта внутри секции 2 вследствие разгерметизации соответствую— щих линий подачи продувочный воздух обеспечивает их разбавление до взрывобезопасных концентраций (меньше нижнего предела взрываемости). При этом блоки контроля хроматографа обеспечивают соблюдение следующих заданных условий взрывозащиты, Минимальный расход продувочного воздуха должен соответствовать максимально возможным расходам утечек водорода и анализируемого продукта, создавая их необходимое разбавление, а давления в секциях 2 и 6 должны быть не менее 100 Па.

Подача резервного продувочного газа (аэота), включаемого при отказе основного источника продувочного газа (пр одуво чно го во здуха), должна и сключить контакт наружной атмосферы с нагретыми частями внутри оболочки 1, дозатору 3 ° Это давление контролируется по манометру 24, показывающему

40 готовность хроматографа к работе, Выключение электропитания производится с помощью кнопки 26, Любое аварийное изменение режима подачи продувочного воздуха во время

45 работы хроматографа, вызывающее уменьшение расхода . продувочного воздуха или снижение давления в полостях 2 и 6 менее 100 Па, приводит к сбросу давления из линии, соединяющей сопла мембранных элементов блоков 33 и 34 контроля и отключению в результате этого электропитания и подачи водорода и анализируемого продукта, После устранения причины аварий55 ного нарушения в линии, соединяющей сопла мембранных элементов блоков 33 и 34 контроля, давление восстанавливается, вновь позволяя включить хроматограф в работу с помощью кнопки 26, 5

?0

Выполнение первого условия взрывозащиты обеспечивается следующим образом, При подаче воздуха от основного источника 7 на сужающем устройстве

1 7 устанавливается перепад давлений, соответствующий текущему значению

его расхода, а во внутренних полостях секций 2 и 6 устанавливаются определенные избыточные давления, В том случае, когда перепад давлений меньше, чем значение перепада, заданное пружиной мембранного элемента блока 35 контроля, сопло этого элемента закрыто, При увеличении расхода продувочного воздуха указанное сопло открывается, сообщая линию, соединяющую сопла мембранных элементов блоков 33 и 34 контроля, через дроссельный делитель 37 с входом сужаюшего устройства 17, Поскольку при этом в указанную линию поступает продувочный воздух, то в случае, когда избыточное давление в секциях 2 и 6 становится больше, чем 100 Па, происходит срабатывание мембранных элементов блоков 33 и 34 контроля (сопла этих элементов закрываются), в результате чего давление в линии, соединяющей сопла мембранных элементов блоков 33 и 34 контроля, повышается до значения, достаточного для срабатывания пневмоэлектропреобразователя 25 и исполнительных устройств

20 и 21, которые включают подачу водорода и анализируемого продукта к!

3322

Поскольку максимальные расходы утечек из линий, подключенны к дозатору 3, не могут быть больше максимальных расходов в этих линиях, то обеспечение первого условия взрывозащиты достигается также ограничением в соответствующих линиях расходов водорода и анализируемого продукта дросселями 31 и 32, а также ограничением давления на входах этих дрос— селей с помощью мембранных элементов 29 и 30, блоков 27 и 28 контроля, Эти мембранные элементы срабатывают при достижении давления íà Вхо дах дросселей 31 и 32 величины, превышающей значение давлений, заданное пружинами задания мембранных элементов 29 и 30, При этом избыток давления срабатывается через сопло мембранного элемента 29 или 30 блока

27 или 28 контроля, не допуская уве- личения расхода водорода или анализируемого продукта в линиях, подключенных к дозатору 3, 25

В случае отказа основного источника 7 продувочного газа, в результате которого происходит отключение электропитания хроматографа, для соблюдения второго условия взрывозаши- 30 ты в секцию 2, нагретую до температуры анализа, и в секцию б с помощью третьего исполнительного устройства

15 подается азот, в результате чего в указанных секциях поддерживается

35 избыточное давление, исключающее проникновение в них окружающей среды, являющейся взрывоопасной, При этом, .в момент отказа основного источника

7 в соответствии с температурой анализа на выходе манометрического термометра 18 формируется давление, открывающее исполнительное устройство

15, В результате резервный продувочный газ (азот} поступает в управляющие камеры 10 и 11 первого и второго исполнительных устройств 8 и 9, закрывает их и подается в секции 2 и .6, поддерживая в них избыточное давление, После остывания внутренней полости секций 2 и соответствующего снижения давления на выходе термометра 18 третье исполнительное устройство 15 под действием своей пружины закрывается, прекращая подачу азота.

При нарушении нормального режима продувки секций 2 и б, которое может произойти, например, при отказе первого исполнительного устройства 8, 22

carr ->aHHoro c атмосферой ° секциях 2 и 6 повышается. При этом усилие, развиваемое этим давлением в управляющей камере трехмембранного реле блока 36 контроля, становится больше усилия, создаваемого пружиной задания этого реле, Б результате сопло, связанное с входом сужающего устройства !7, подключается к управляющей камере 1! второго исполнительного устройства 9, вследствие чего последнее закрывается, прекращая подачу основного продувочного газа в секции 2 и 6, При снижении избыточного давления в секциях 2 и 6 до допустимого уровня (не более 6 кПа), второе исполнительное устройство 9 вновь открывается, восстанавливая связь основного источника 7 продувочного газа с секциями 2 и 6. формула изобретения

1, Газовый хроматограф, содержащий защитную оболочку, разделенную на три секции,, первая и вторая из

1 которых включают соответственно аналитические блоки и блоки электроники и соединены через. снабженные управляющими камерами первое и второе исполнительные устройства с атмосферой и основным источником продувочного газа, а в третьей секции размещены третье исполнительное устройст-. во, через которое первая и вторая секции связаны с резервным источником продувочного газа, а также установленные в линиях водорода и анализируемого продукта блоки контроля максмального расхода водорода и анализируемого продукта, включающие мембранные элементы и дроссели, и выполненные на мембранных элементах блок контроля минимального давления и блок контроля минимального расхода основного процувочного газа, подключенный к сужающему устройству, установленному на выходе основного источника продувочного газа, при этом мембранные элементы всех блоков контроля содержат пару типа сопло — заслонка, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, сопло мембранного элемента блока контроля минимального давления основного продувочного газа соединено с входом сужающего устройЮ ства через сопло мембранного элеменЛин

Лини рушимо

Составитель Л.Жаркова

Редактор А,Ворович Техред А.Кравчук Корректор Л,Бескид

Заказ 3826/40 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная; 4

1332 та блока контроля минимального расхода основного, продувочного газа, а линии водорода и анализируемого продукта связаны непосредственно с

5 соплами мембранных элементов соответствующих блоков контроля максимального расхода водорода и анализируемого продукта и с дросселями этих блоков, 10

2. Хроматограф по п, 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что третье исполнительное устройство снабжено второй управляющей камерой, при этом

222 8 одна из управляющих камер подключена к выходу сужающего устройства, а другая — к термометру секции аналитических блоков, 3, Хроматограф по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что хроматограф снабжен блоком контроля максимального давления основного продувочного газа, подключенным к секции аналитических блоков и связанным с выходом третьего исполнительного устройства и с управляющей камерой второго исполнительного устройства.