Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 5310900 «Метрология, стандартизация и менеджмент качества продукции»

4.10. Turli texnologik jarayonlarda ishlab chiqariladigan zamonaviy gaz analizatorlarining roli va ahamiyati
Gazsimon muhitni tahlil qilish kimyo korxonalari, shuningdek, ko'plab sanoat korxonalari ishida majburiy chora hisoblanadi. Bunday tadqiqotlar gaz aralashmasidagi ma'lum bir komponentni o'lchash uchun protseduralardir.
Masalan, tog'-kon sanoati korxonalarida kondagi havoning xususiyatlarini bilish xavfsizlik masalasidir va ekologlar shu bilan zararli elementlarning kontsentratsiyasini aniqlaydilar.
Tez-tez emas, bunday tahlillar maishiy maqsadlarda qo'llaniladi, ammo agar bunday vazifa yuzaga kelsa, siz gaz analizatoridan ham foydalanishingiz mumkin.
Bu gaz aralashmasining tarkibini aniqlash imkonini beruvchi o'lchash moslamasi.
Inson ehtiyojlari bilan birga kimyo ishlab chiqarish ham oshib bormoqda. Dunyodagi barcha korxonalarning kamida uchdan bir qismi kimyoviy moddalar bilan shug'ullanadi - ularni ishlab chiqaradi yoki texnologik jarayonlarida ishlatadi. Keng miqyosdagi kimyoviy ishlab chiqarishning paydo bo'lishi bilan sanoat xavfsizligi muammosi sezilarli darajada og'irlashdi. Kimyo sanoatining asosini uzluksiz sikl ishlab chiqarish tashkil etdi, uning mahsuldorligi, mohiyatiga ko'ra, tabiiy cheklovlarga ega emas. Hosildorlikning uzluksiz o'sishi yirik korxonalarning sezilarli iqtisodiy foydalari bilan bog'liq. Natijada, texnologik qurilmalarda xavfli moddalar miqdori ortib boradi, bu yong'inlar, portlashlar, zaharli chiqindilar va boshqa xavfli hodisalar xavfining paydo bo'lishi bilan birga keladi. Zaharli gazlarni tez aniqlash masalasining optimal yechimi gazning paydo bo'lishi mumkin bo'lgan hududlarda o'rnatilgan avtomatik gaz analizatorlaridan foydalanish hisoblanadi.
Sanoat binolarining havo muhitini tahlil qilish uchun ma'lum vaqt davomida aniqlanayotgan • komponentning konsentratsiyasini doimiy ravishda qayd qilib turuvchi avtomatik qurilmalar qo'llaniladi. Zaharli va portlovchi gazlarning mikrokonsentratsiyasini aniqlashda fotokolorimetrik tahlil usuli keng qo'llanildi. Bu usul sezgir elementning optik xususiyatlarini o'zgartirish orqali moddalarning konsentratsiyasini aniqlash imkonini beradi.
Gaz analizatorlarining asosiy vazifalari:
* ish joyining atmosferasini nazorat qilish (xavfsizlik);
* sanoat chiqindilarini nazorat qilish (ekologiya);
* texnologik jarayonlarni nazorat qilish (texnologiya);
* turar-joy hududida havo ifloslanishini nazorat qilish (ekologiya);
* avtomobil chiqindi gazlarini nazorat qilish (ekologiya va texnologiya);
* odam tomonidan chiqarilgan havoni nazorat qilish (alkogol);
* alohida suv va boshqa suyuqliklardagi gazlarni nazorat qilish deb atash mumkin.
Gaz analizatorlarining tasnifi:
* funksionalligi bo'yicha (ko'rsatkichlar, oqish detektorlari, signalizatsiya, gaz analizatorlari);
* dizayni bo'yicha (statsionar, ko'chma, ko'chma);
* o'lchangan komponentlar soni bo'yicha (bir komponentli va ko'p komponentli);
o'lchash kanallari soni bo'yicha (bir kanalli va ko'p kanalli);
belgilangan maqsadda (ish xavfsizligini ta'minlash, texnologik jarayonlarni nazorat qilish, sanoat chiqindilarini nazorat qilish, avtomobillardan chiqindi gazlarni nazorat qilish, atrof-muhitni nazorat qilish uchun).
Statsionar gaz analizatorlari - sanoat korxonalari va zavodlari, kimyo laboratoriyalari, neftni qayta ishlash va gaz ishlab chiqarish korxonalari va boshqa sanoat tarmoqlarining ish joylarida statsionar o'rnatish uchun mo'ljallangan.
Bu samarali va yuqori aniqlikdagi qurilmalar bo'lib, tegishli himoya darajasiga ega, yuqori ishonchliligi va turli binolardan zaharli, zaharli va yonuvchi gazlarni olib tashlash uchun avtomatlashtirish tizimi bilan qayta jihozlanishi mumkin!
Statsionar gaz analizatorlari sanoat hududida ifloslantiruvchi moddalar va kislorod kontsentratsiyasini doimiy va etarlicha tez-tez davriy o'lchovlarni zarur darajada ushlab turish va ishlab chiqarish jarayonlari ustidan texnologik nazoratni tashkil etish uchun zarur bo'lgan hollarda qo'llaniladi.
Qurilmaning ko'plab dizayn o'zgarishlariga qaramay, har bir modelda mavjud bo'lgan asosiy komponentlar to'plami mavjud. Avvalo, bu gaz analizatorining barcha ishchi elementlarini o'z ichiga olgan holat.
Gap shundaki, bunday qurilmalar yuqori darajadagi himoyani talab qiladi, shuning uchun tashqi qobiqqa jiddiy talablar qo'yilishi kerak.
Deyarli har bir qurilma elektr ta'minotini talab qiladi - shunga ko'ra, batareya ham qurilmaning ajralmas qismi sifatida qaralishi mumkin.
Keyinchalik, yanada mas'uliyatli komponentga o'tishga arziydi. Bu birlamchi konvertor, ya'ni gaz analizatori sensori yoki o'lchash uchun to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotlarni ta'minlaydigan sezgir element.
Aytishim kerakki, bunday sensorlarning bir nechta turlari mavjud, ular orasida termokatalitik, infraqizil va elektrokimyoviy, optik. Ushbu elementning vazifasi gaz tarkibining kerakli komponentini elektr signaliga aylantirishdir.
Shundan so'ng, ushbu signalni qayta ishlaydigan va displeyda indikator yoki displey ko'rinishida uning ko'rsatkichlarini namoyish qiluvchi o'lchov ko'rsatkichi moslamasi ishga tushadi.
Termokimyoviy (termokatalitik) sensorning ishlash printsipi aniqlangan gazning yonishi paytida olingan issiqlikning ushbu gaz kontsentratsiyasining qiymatiga bevosita bog'liqligiga asoslanadi.
Elektrokimyoviy datchiklarda tekshiriladigan komponent bevosita elektrodda yoki uning yaqinidagi o'tkazuvchan elektrolit eritmasi qatlamida sezgir qatlam bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Afsuski, yagona universal gaz analizatorini yaratish mumkin emas, uning yordamida gazni tahlil qilishning barcha muammolarini hal qilish mumkin bo'ladi, chunki ma'lum bo'lgan usullarning hech biri imkon qadar kengroq darajada bir xil aniqlik bilan o'lchashga imkon bermaydi. kontsentratsiyalar diapazoni.
Turli xil gazlarni, turli konsentratsiyali diapazonlarda nazorat qilish turli usullar va usullar bilan amalga oshiriladi. Shuning uchun ishlab chiqaruvchilar muayyan o'lchov vazifalarini hal qilish uchun qurilmalarni loyihalashtiradilar va ishlab chiqaradilar.
Xulosa qilib aytish kerakki, gaz analizatorlari ishlab chiqarishda ham, kundalik hayotda ham qo'llaniladigan almashtirib bo'lmaydigan qurilmalar bo'lib, ish joyida yoki boshqa xonada ifloslantiruvchi moddalarning sifat va miqdoriy tarkibini aniqlashga imkon beradi, bu erda siz xavfli oqish omillari mavjud. zararli moddalar va gazlar.
Test savollari va amaliy topshiriqlar
1. Gazning namligi nima?
2. Mutlaq va nisbiy namlikning farqi nimada?
3. Havoning namligini o'lchashning qanday elektrsiz usullarini bilasiz?
4. Havo va materiallar namligini o'lchashning asosiy birliklarini sanab o'ting. Ular qanday aniqlanadi?
5. Og'irlik, soch va plyonkali gigrometrlarning dizayni va ishlash tamoyillarini aytib bering.
6. Assman psixrometri. Konstruktsiyasi, ishlash printsipi, o'lchov natijalari bo'yicha havoning nisbiy namligini hisoblash tartibi.
7. Kondensativ gigrometr Krova.
8. Gaz analizatori nima? Gaz analizatorlarining ishlash tamoyillari asosidagi fizik-kimyoviy xossalariga qarab tasnifini keltiring.
9. Hajmiy kimyoviy gaz analizatorlarining ishlash prinsipi va konstruksiyasini aytib bering. Ularning asosiy afzalliklari va kamchiliklarini sanab o'ting.
10. Issiqlik o'tkazuvchanlik gaz analizatorlarining ishlash prinsipi nimaga asoslanadi? Ularning sezgir elementining platina spiralini sirlashdan maqsad nima?
11. Magnit gaz analizatorlarining ishlash printsipi. 9. Optik gaz analizatorining optik-akustik qabul qilgichining ishlash prinsipi va konstruksiyasini aytib bering.
12. Elektr gaz analizatorlarining ishlash printsipiga ko'ra turlarini sanab o'ting.
13. Xromatografik gaz analizatorlarining konstruksiyasini aytib bering.
14. Ajratish ustunida xromatografik ajratish samaradorligi qanday ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi?
15. Magnit maydonda ionlar ajraladigan massa-spektrometrik gaz analizatorining ishi qanday?
16. Toza havo nima? Gaz analizatori nima?
17. Optik-akustik gaz analizatorining ishlash prinsipi nimaga asoslanadi?
18. Optik-akustik effektning mohiyati nimada?
19. Optik-akustik gaz analizatorlari qanday gazlarni aniqlaydi?
20. Issiqlik o'tkazuvchanligi nima?
21. Issiqlik o'tkazuvchanlik analizatorining ishlash printsipi nimadan iborat?
22. Qanday gazlar va nima uchun issiqlik o'tkazuvchanlik gaz analizatorlari yordamida aniqlanadi?
23. Termomagnit gaz analizatorining ishlash prinsipi nimaga asoslanadi?
24. Kislorod konsentratsiyasi nima uchun termomagnit usul bilan o'lchanadi?
25. Portlovchi gaz atmosferasi nima? PCPR nima?
26. Birinchi guruhning termokimyoviy gaz analizatorlari qanday ishlaydi? Ikkinchi guruh?
27. Ionlashtiruvchi gaz analizatorlarining ishlashi nimaga asoslanadi? Ular qanday gazlarni boshqarish uchun ishlatiladi? Nima uchun vodorod gaz gorelkasida ishlatiladi?
28. Aerozol - ionlashtiruvchi gaz analizatorlarining ishlash prinsipi qanday?
29. Ushbu gaz analizatorlarida qanday nurlanish manbasi ishlatiladi?
30. Amaliy mashg'ulot uchun topshiriq. Assman aspiratsion psixrometr yordamida havoning nisbiy namligini phw aniqlang. Hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar 1-jadvalda keltirilgan.
1-jadval. Assman aspiratsion psixrometr yordamida havoning nisbiy namligini aniqlash uchun dastlabki ma'lumotlar