-冷凝法测定烟气含湿量
一、原理
由烟道中抽取一定体积的排气使之通过冷凝器,根据冷凝出来的水量,加上从冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸气量,计算排气中的水分含量。
二、仪器
测量排气中水分含量的采样系统由烟尘采样管、冷凝器、干燥器、温度计、真空压力表、转子流量计和抽气泵等部件组成。
①烟尘采样管。用不锈钢制成,内装滤筒用以除去排气中的颗粒物。
②冷凝器。由不锈钢制作。用于分离、贮存在采样管、连接管和冷凝器中冷凝下来的水。冷凝器总体积应不小于5L,冷凝管()有效长度应不小于1500mm,则存冷凝水容器的有效容积应不小于100ml。排放冷凝水的开关应严密不漏气。
③温度计。精确度应不低于2.5%,最小分度值应不大于2℃。
④干燥器。用有机玻璃制作,内装硅胶,其容积应不小于0.8L,用于干燥进入流量计的湿烟气。
⑤真空压力表。精确度应不低于4%,用于测定流量计前气体压力。
⑥转子流量计。精确度应不低于2.5%。
⑦抽气泵。当流量为40L/min时,其抽气能力应能克服烟道及采样系统阻力。当流量计量装置放在抽气泵出口端时,抽气泵应不漏气。
⑧量筒。10ml。
三、步骤
①将冷凝器装满冰水,或在冷凝器进、出水管上接冷却水。
②将仪器连接。
③检查系统是否漏气,如发现漏气,应分段检查、堵漏,直到满足检漏要求。流量计量装置放在抽气泵前的,其检漏方法有两种。
方法一:在系统的抽气泵前串一满量程为1L/min的小量程转子流量计。检漏时,将装好滤筒的采样管进口(不包括采样嘴)堵严,打开抽气泵,调节泵进口处的调节阀,使系统中的压力表负压指示为6.7kPa,此时,小量程流量计的流量如不大于0.6L/min,则视为不漏气。
方法二:检漏时,堵严采样管滤筒夹处进口,打开抽气泵,调节泵进口的调节阀,使系统中的真空压力表负压指示为6.7kPa,关闭连接抽气泵的橡皮管,在30s内如真空压力表的指示值下降不超过0.2kPa,则视为不漏气。
在仪器携往现场前,已按上述方法进行过检漏的,现场检漏仅对采样管后的连接橡皮管到抽气泵段进行检漏。
流量计量装置放在抽气泵后的检漏方法:在流量计量装置出口接三通管,其一端接U型压力计,另一端接橡皮管。检漏时,切断抽气的进口通路,由三通的橡皮管端压入空气,使U型压力计水柱压差上升到2kPa,堵住橡皮管进口,如U型压力计的液面差在1min内不变,则视为不漏气。抽气泵前管段仍按前面的方法检漏。
④打开采样孔,清除孔中的积灰。将装有滤筒的采样管插入烟道近中心位置,封闭采样孔。
⑤开动抽气泵,以25L/min左右的流量抽气,同时记录采样开始时间。
⑥抽取的排气量应使冷凝器中的冷凝水量在10m以上。采样时每隔数分钟记录冷凝器出口的气体温度tv,转子流量计读数
,流量计前的气体温度tr,压力Pr以及采样时间t。如系统装有累积流量计,应记录开始采样及终止采样时的累积流量。
⑦采样结束,将采样管出口向下倾斜,取出采样管,将凝结在采样管和连接管内的水倾入冷凝器中。用量筒测量冷凝水量。
四、计算
排气中水分含量按下式计算:
式中:Xsw——排气中的水分含量体积百分数,%;
Gw——冷凝器中的冷凝水量,g;
Pr——流量计前气体压力,Pa;
Pv——冷凝器出口饱和水蒸气压力(可根据冷凝器出口气体温度tv从空气饱和时
水蒸气压力表中查得),Pa;
tr——流量计前气体温度,℃;
Va——测量状态下抽取烟气的体积(
),L;
——转子流量计读数,L/min;
t——采样时间,min。
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