194603. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nitrogénipari gázok elemzésére
1 194 ó03 2 A találmány tárgya berendezés, amely nitrogénipari gázok, főleg ammónia, metán, hidrogén, nitrogén és nemesgázok, különösen argon, illetve ezek elegyeinek elemzésére való. A 169 747 számú magyar szabadalmi leírásból már ismeretes olyan megoldás, amely parciális nyomásmérés alapján a nitrogénipari gázok elemzésére való. Ez a nyomtatvány olyan berendezést ír le, amelynek egy-egy nyomásmérővel társított bemérőegysége, ezzel sorba kapcsolt ammóniaelnyelető egysége, ezzel elosztón át a nemesgáz-elemző egységgel párhuzamosan kapcsolt hidrogén-metánrobbantó egysége és ezzel sorba kapcsolt széndioxid-elnyelető egysége van. A fenti egységek mindegyike kézi működtetésű szelepen át vákuum forrásra csatlakozik. Továbbá, a fenti egységeket egymással összekötő csővezetékekbe ugyancsak egyegy kézi működtetésű szelep van iktatva. Ezeknek a szelepeknek a megfelelő időben történő kézi nyitása és zárása a kezelőszemélyzetre igen nagy megterhelést ró. A fenti berendezés nemesgázelemző egységében a nemesgáztartalom (pl. argontartalom) meghatározása igen hosszadalmas, 25-30 percig is eltart. Ennek az az oka, hogy a hidegen bevezetett ammóniamentesített gáz nemesgázon kívüli valamennyi alkotóját nátríumhidroxiddal aktivált és 500 °C-ra izzított fémkalciumon kötik meg, amihez azonban az egységet először fel kell fűteni, majd ezt kővetően le kell hűteni. Az égetés előtti és a lehűtés utáni nyomásértékekből következtetnek azután a gázelegy nemesgáz-tartalmára. Tekintve, hogy a nemesgáz-tartalom meghatározás így nagyon nehézkes és időigényes művelet, a teljes gázelemzési ciklus lerövidítése ezzel a megoldással nem lehetséges. Továbbá, a fenti berendezés hiányossága még az is, hogy a szelepekhez (azaz a vezérléshez) csatlakozó csővezetékeket és csatlakozó szerelvényeket nagy ráfordítást igénylő saválló anyagból kell készíteni. A többnyire üvegből, vagy más saválló anyagból készült szelepek kenésére szolgáló zsírt a vákuum elszívja, ennek következtében a rendszerben tömítetlenségek és dugulások lépnek fel, a zsírzást pedig gyakran meg kell ismételni, ami járulékos karbantartási ráfordítással jár. Az 1 250 119 sz. NSZK-beli közzétételi iratból áramló közegekhez javasolnak olyan szelepet, amely flexibilis tömlőből, és ezzel együttműködő elzáró, illetőleg ellapító görgőből áll. A görgő forgó tárcsán állíthatóan van elrendezve. Az ilyen szelepszerkezetet elsősorban a vizsgálandó közegnek kromatográfba táplálására alkalmazzák, amelynek során a közeg lüktetésszerűen jut az elemzőegységbe. A fenti megoldás hiányossága, hogy a tömlő és az ellapító görgő kapcsolata igen rövid az elrendezésből következően, továbbá a görgő a tömlővel való együttműködésekor a tömlőnek hosszirányú húzóerőt is átad, ami a flexibilis tömlő élettartamát jelentősen lecsökkenti. Annak érdekében, hogy a fenti húzóerő hatására a tömlő helyzetét ne változtassa, járulékos lefogószerkezetekről kell gondoskodni. Ez a szerkezet bonyolult szerkezeti kialakításánál és nagy helyigényénél fogva gázelemző berendezéshez alig alkalmazható. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan gázelemző berendezés létrehozása, amellyel a gázelemzési ciklusidő az ismert megoldásokhoz képest lényeges mértékben lerövidíthető, teljesen automatizálható, ugyanakkor szerkezeti kialakítása viszonylag egyszerű és olcsó. A kitűzött feladat megoldásához olyan nitrogénipari gázok elemzésére való berendezésből indultunk ki, amelynek egy-egy nyomásmérővel társított bemérőegysége, ezzel sorba kapcsolt ammóniaelnyelető egysége, ehhez elosztón át sorosan kapcsolt nemesgázelemző egysége, valamint az elosztón át a nemesgázelemző egységgel párhuzamosan kapcsolt hidrogén-metán-robbantó egysége, és ezzel sorba kapcsolt szén-dioxid elnyelető egysége van, ahol a fenti egységek mindegyike egy-egy szelepen át vákuumelőállító egységre csatlakozik, továbbá a sorba kapcsolt egységek közé egy-egy további szelep van iktatva, a szelepek mindegyike rugalmas csőszakaszból és a csőszakaszt szabályzóban ellapító, illetve elzáró egységből áll. Ezt a találmány szerint azzal fejlesztettük tovább, hogy a rugalmas csőszakaszok egyesített vezérlőszerkezct házának nyílásán vannak átvezetve, továbbá az ellapító, illetve elzáró egységek a rugalmas csőszakaszokra keresztirányban rugó ellenében axiálisan eltolhatóan elrendezett csőlapító tolattyúként vannak kialakítva, ahol mindegyik tolattyú a házban forgathatóan ágyazott vezérlőtengelyen egymáshoz képest előre meghatározott szöghelyzetben rögzített alakostárcsák egyikével van működtető kapcsolatban. Célszerű az olyan kivitel, amelynél a vezérlőtengely előnyösen szabályozható fordulatszámú hajtóegységgel van kapcsolatban. A találmány szerint a nemesgázelemzési művelet lényeges mértékben lerövidíthető, ha a nemesgázelemző egységnek üzem közben mindvégig állandó hőmérsékletet biztosító fütőtestje van, amely olyan saválló csövet vesz körül, amelynek elemzőterében fémkalciumból és nátriumhidroxidból álló töltet helyezkedik el. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját tüntettükTel. A rajzon: az 1. ábra a találmány szerinti berendezés példaként kiviteli alakjának elvi működési vázlata; a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés kapcsolási vázlata; a 3. ábra a 2. ábra szerinti berendezés részletének viszonylag nagyobb léptékű nézete, részben metszetben ; a 4. ábrán az 1-3. ábrák szerinti berendezés vezérlőszerkezetének példakénti gázelemzési programját tüntettük fel. Amint az 1. ábrán látható, a gázelemző berendezésnek önmagában ismert bemérő 1 egysége, ezzel sorba kapcsolt ammónia-elnyelető 2 egysége, ehhez 3 elosztón át sorosan csatlakozó nemesgázelemző 4 egysége, valamint a 3 elosztón át a nemesgázelemző 4 egységgel párhuzamosan kapcsolt hidro5 10 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
