Автоматические системы контроля загрязнения воздуха

3.2 АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИГНАЛИЗАТОРЫ ДОВЗРЫВООПАСНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ

Термохимические сигнализаторы. Принцип работы термохимического сигнализатора основан на измерении теплового эффекта химической реакции окисления избытком кислорода воздуха определяемого горючего вещества в присутствии катализатора.

По типу катализатора и чувствительного элемента промышленные термохимические газоаналитические приборы могут быть разбиты на три группы: приборы с нагретой платиновой нитью, служащей одновременно катализатором и чувствительным элементом; приборы с платино-палладиевым катализатором и термистором (или термометром сопротивления) и качестве чувствительного элемента; приборы с насыпным катализатором (платина, нанесенная "на поверхность пористого носителя, или гопкалит) и малоинерционным чувствительным элементом для фиксирования незначительных перепадов температур.

Термохимические сигнализаторы по сравнению с серийно выпускаемыми сигнализаторами, основанными на пламенно-ионизационном, искровом и аэрогидродинамическом методах анализа, имеют следующие преимущества: простота конструкции, могут быть, стационарными и переносными; могут выпускаться во взрывозащищенном и искробезопасном исполнении, что создает удобства для измерения непосредственно в местах скопления горючих газов и паров; малая инерционность, что важно для своевременной информации о загазованности; универсальность метода анализа по позволяет создать сигнализаторы дли контроля большинства горючих газон, паров и их смесей; по конструкции и способу подачи газовой пробы датчики сигнализаторов могу, быть проточными и конвекционными; по конструкции сигнализаторы могут быть одноканальными и многоканальными; сигнализаторы просты к обслуживании, технологичны в изготовлении, имеют малую потребляемую мощность, невысокую стоимость.

Пламенно-ионизационные сигнализаторы. Одним из высокочувствительных методов ионизационного газового анализа является пламенно-ионизационный метод, основанный на ионизации молекул органических веществ в пламени водорода н последующем измерении ионизационного тока.

Пламенно- ионизационный детектор представляет собой ионизационную камеру, в которой установлены пламенная горелка, коллекторный электрод и зажигающая спираль. Внутри корпуса ионизационной камеры может быть размещена термопара в качестве индикатора горения пламени. На корпус горелки (изолированный от корпуса ионизационной камеры) подаётся постоянное напряжение, создающее электрическое поле между корпусом горелки и коллекторным электродом. В горелку полается смесь водорода с анализируемым газом, а в ионизационную камеру - воздух для поддержания горения пламени. Для измерения тока ионизации детектор последовательно соединяют с источником постоянного тока и сопротивлением. Сопротивление выбирают по сравнению с сопротивлением детектора. В этом случае ток в цепи полностью определяется работой детектора, а падение напряжении на сопротивления пропорционально току.

Процесс образования зарядок в пламени водорода определяет эффективность детектора, от которой зависит абсолютная чувствительность детектора и характер его чувствительности к различным веществам.

Пламенно-ионизационный метод анализа применяют для определения концентраций органических веществ в воздухе на уровне санитарных норм и для контроля довзрывоопасных концентрации индивидуальных органических веществ и их смесей. Пламенно-ионизационные газоаналитические приборы различных конструкций и назначений выпускаются фирмами США, Англии, ФРГ, Японии и Италии.

Сигнализатор СДК-3 -- стационарный автоматический прибор непрерывного действия, предназначенный для контроля довзрывоопасных концентраций органических веществ в воздухе производственных помещений, в том числе хлорорганических веществ. Сигнализатор состоит из блоков ПСК и БЭ-5. Блок ПСК (преобразователь с системами контроля) включает в себя преобразователь ПП и элементы контроля и регулирования газовых и жидкостных потоков. Преобразователь ПП имеет взрывобезопасный уровень взрывозащиты и может устанавливаться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок всех классов. Элементы контроля и регулирования газовых и жидкостных потоков, входящие в состав блока ПСК, не содержат электрических частей, поэтому блок ПСК, как и преобразователь ПП, может устанавливаться во взрывоопасных помещениях. Электронный блок БЭ-5 относится к электрооборудованию общего назначения и должен устанавливаться в невзрывоопасных помещениях. Электронный блок может устанавливаться на расстоянии до 150 м от блока ИСК по пути прокладки кабеля.

Пламенно-ионизационные приборы работают только при принудительном способе подачи анализируемого воздуха в датчик. Основной недостаток данного типа приборов по сравнению с термохимическими сигнализаторами -- необходимость наличия источника водорода, что усложняет монтаж и эксплуатацию сигнализатора.

Искровые сигнализаторы. Принцип действия этих сигнализаторов основан на непосредственном испытании на взрываемость с помощью электрической искры контролируемого объема анализируемой среды, предварительно обогащенной в заданном соотношении горючим газом. Благодаря указанному принципу искровые сигнализаторы отличаются от сигнализаторов других типов, основанных на косвенных методах измерения, тем, что позволяют определять непосредственную характеристику взрывоопасности, причем независимо от природы и количества горючих компонентов в анализируемой среде.

Преимущества искровых сигнализаторов перед термохимическими проявляются в возможности анализа особо агрессивных веществ, содержащих хлор, фтор, мышьяк, серу, сурьму, являющихся ядами для чувствительных элементов термохимических сигнализаторов.

Серийно выпускают пневматический сигнализатор, являющийся промышленным автоматическим прибором непрерывного циклического действия. К недостатку сигнализаторов типа СВИП следует отнести необходимость использования горючего газа для питания прибора, вследствие чего прибор имеет довольно сложную систему подготовки газовой смеси. Все узлы, контактирующие с контролируемой средой, выполнены из коррозионностойкого материала -- титана.

На основе метода искусственного воспламенения разработан и выпускается переносной сигнализатор ПСИ-1, являющийся прибором периодического действия. ПСИ-1 не имеет электрического и пневматического питания, все операции (забор пробы, дозирование горючего газа, формирование искры) легко и просто выполняет оператор вручную.

В приборе имеется автономный источник горючего газа (водорода), выполненный в виде емкости (объема) с техническим манометром и ниппелем для заправки от баллона высокого давления, а также выходной индикатор ротаметрического типа. Датчик прибора имеет взрывозащищенное исполнение. Приспособления для заправки горючим газом и для забора пробы из труднодоступных мест имеются в комплекте запасных частей. Предусмотрена возможность контроля работоспособности прибора в любой момент простейшим способом.

Выводы

Атмосферный воздух это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений.

Атмосферный воздух загрязняется путём привнесения в него или образования в нём загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровня естественного содержания.

Загрязняющее вещество - примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при отдельных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

Система наблюдения, контроля, прогнозирования и управления качественным состоянием атмосферного воздуха получила наименование атмосферного мониторинга.

Хотя современная техника вызвала значительное загрязнение атмосферы, она в то же время несомненно позволила немного улучшить качество воздуха по сравнению с прежними временами. Результаты анализов состава воздуха уже обусловили не только совершенствование методики их выполнения, но и повлекли за собой самые разносторонние изменения в области техники, общественной гигиены и т.п. Требования повседневной практики относительно чувствительности, специфичности, длительности и частоты проведения анализов состава воздуха становятся всё более жесткими и многообразными.

Внедрение Автоматической Системы Контроля Загрязнения Атмосферы (АСКЗ-А) обеспечивает непрерывный, более качественный контроль загрязнения атмосферы и существенно сокращяет суммарные расходы на его осуществление по сравнению с обычным „ручным” методом, когда его производит штат наблюдателей и применяет обычные методы сбора и обработки информации. В крупных городах ведут контроль Автоматизированные Системы Качества Атмосферного Воздуха. Система автоматизированного сбора, регистрации и обработки непрерывного потока информации о концентрации примесей в атмосфере городов или окресностей крупных промышленных предприятий. Включает контрольно-измерительные пункты (станции) в различных точках контролируемой территории, каналы автоматической телефонной связи для передачи информации на центральный пульт, центр обработки и систематизации информации средствами электронно-вычислительной техники. Рациональное сочетание наблюдения, контроля и прогнозирования загрязнения биосферы - основа эффективного управления качеством окружающей среды и, в часности, воздушного бассейна, что реализуется в системах Автоматического Наблюдения и Контроля Окружающей Среды (АНКОС). Однако такой автоматизированный контроль требует значительных затрат на приобретение и монтаж дорогостоящего оборудования.

Список источников

1. Другов Ю.С., Беликов А.Б., Дьяконова Г.А., Тульшинский В.М.,- М.: Химия 1984. «Метод анализа загрязнителей воздуха».

2. В. Лейте. Под редакцией П.А. Коузова., В.А. Симонова. Ленинград. Химия 1980. «Определение загрязнителей воздуха в атмосфере».

3. Справочник. М.Т. Дмитриев., Н.И. Казинина., И.А. Пинигина. «Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде». Москва. Химия 1989.

4. Справочник. С.И. Муравьёва., Е.К. Прохорова. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. Москва. Химия 1988.

5. «Охрана окружающей природной среды». Под редакцией Г.В. Дуганова. допущено Министерством высшего и среднего образования для студентов технических ВУЗов. Киев. «высшая школа». 1988.

6. Бронштейн. «Современные средства измерения загрязнения атмосферы».

7. Ю.А. Израэль «Экология и контроль состояния природной среды». Москва. Гидрометиздат. 1984.

Размещено на Allbest.ru