На ТЭС часто применяют термомагнитные и электрохимические газоанализаторы. Термомагнитные газоанализаторы служат для определения содержания в уходящих газах O2, магнитные свойства которого отличаются от магнитных свойств других газов. В магнитном поле намагничивание кислорода совпадает по направлению с этим полем, т.е. он обладает положительными магнитными свойствами (парамагнитными), остальные газы отрицательными (диамагнитными).
Магнитные свойства газа характеризуются магнитной восприимчивостью
,
I- интенсивность намагничивания, В – магнитная индукция.
С повышением температуры магнитная восприимчивость газа уменьшается. Это свойство используется в термомагнитных газоанализаторах.
Действие газоанализатора основано на создании термомагнитной конвекции – потока газа в магнитном поле, движущегося вследствие разности температур в кольцевой камере (рис.63). Рассмотрим принцип действия прибора. Газовая смесь эжектором (водоструйным насосом) подается в кольцевую камеру. Расход через камеру постоянный. Для контроля расхода есть ротаметр 2, пропускающий избыточное количество в обход камеры. Кольцевая камера посередине соединена горизонтальной трубкой 3. Внутри камеры расположены плечи моста R3 и R4, выполненные из тонкой платиновой проволоки. Под действием протекающего тока эти плечи нагреваются до 200 . Так как магнитные свойства при изменении температуры меняются, то скорость потока зависит от содержания в нем кислорода. В камере расположен магнит 4. При протекании газа в зоне магнита возникает неоднородное магнитное поле и холодный газ, x которого больше, частично втягивается в магнитное поле, вытесняя газ, нагретый плечами моста. Так возникает термомагнитная конвекция. Скорость потока будет зависеть от содержания в нем кислорода.
Рассмотрим газовую схему термомагнитного газоанализатора (рис.64). Отбор пробы для анализа производится отборной трубкой 1 с керамическим фильтром и козырьком 2. Отборная трубка вставляется в газоход КА. Газ из трубки поступает в блок очистки БО по трубе 3, где проходит через поверхностный холодильник 4, химический фильтр 5, фланелевый фильтр тонкой очистки 6. Холодильник служит для охлаждения газа и конденсации водяных паров. Химический фильтр служит для очистки потока от SO2 . После фильтра тонкой очистки поток направляется в контрольный блок КБ, состоящий из контрольного фильтра 8, стеклянного ротаметра 9 и жидкостного однотрубного тягомера 10. После прохождения потока через контрольный фильтр по его загрязнению судят о качестве предварительной очистки газа. Ротаметр нужен для установки расхода газа через фильтр. Тягомер определяет вакуумметрическое давление потока, проходящего через прибор. Из ротаметра поток поступает в первичный преобразователь ПП с газовыми 11 и воздушными 12 ячейками. Воздушные ячейки снабжены фильтрами 13 и 14 для защиты от загрязнения. В ПП возникает термомагнитная индукция. Из ПП поток поступает к насосу БН, который просасывает их через прибор. Правая половина насоса служит для создания постоянного напора отсасывающей воды, а левая – для создания вакуума в газовой системе.
При установке газоанализатора необходимо правильно выбрать место установки для отбора проб. Для отбора проб используют газоотборные устройства (рис.65). Оно состоит из газоотборной трубки 1, приваренной к фланцу 2, плотно с помощью прокладки присоединенной к патрубку газохода. На верхнем конце трубки через патрубки 3 и 4 закреплен фильтр 5 (керамический, для очистки от механических примесей) с защитным козырьком 6 (предохраняет фильтр от быстрого загрязнения). Другой конец трубки накидной гайкой присоединяется к газоанализатору. Трубку располагают в середине потока, вдали от мест подсоса воздуха и возмущений потока (повороты газохода, заслонки, шиберы и т.д.). Лучше всего устанавливать трубку в вертикальном нисходящем потоке, а также в узких местах, где лучше перемешивание газа.
Температура потока, поступающего в газоанализатор, не должна превышать 35 , первичный преобразователь должен находится как можно ближе к трубке. Газоанализатор устанавливают в местах, не подверженных вибрации, вдали от нагретых поверхностей. Для нормальной работы газоподводящая трубка и тракт должны быть плотными.