Разработка термохимического детектора теплоты сгорания газов

• Автор: Аль-Дахми Абдулгани Мокбел Салех
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Обзор современных термохимических газоанализаторов

1.1 Классификация термохимических газоанализаторов

1.2 Термохимические газоанализаторы, основанные на измерении сопротивления каталитически активного терморезистора
1.3 Термохимические газоанализаторы, основанные на измерении температуры каталитически активной среды
1.4 Средства термохимического контроля газов, основанные на измерении температуры продуктов каталитического сгорания

1.5 Обоснование направления исследований

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Глава 2 Исследование возможности полного каталитического сгорания горючих газов в средствах термохимического контроля
2.1 Полнота реакции каталитического сгорания горючих газов в существующих средствах термохимического контроля
2.2 Анализ схем термохимических детекторов, основанных на измерении температуры продуктов каталитического сгорания
2.3 Описание термохимического детектора, основанного на измерении температуры продуктов каталитического сгорания
2.4 Выбор катализатора для термохимического детектора газов
2.5 Режимы работы анализатора с термохимическим детектором газов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 3 Теория работы термохимического детектора теплоты сгорания газов
3.1 Математическая модель статической характеристики термохимического детектора
3.2 Измерительная информация, получаемая с помощью термохимического детектора газов
3.3 Математическая модель динамической характеристики термохимического детектора
3.4 Оценки погрешностей термохимического детектора
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 4 Экспериментальные исследования термохимического детектора теплоты сгорания газов
4.1 Концепция экспериментальных исследований термохимического детектора
4.2 Экспериментальные исследования микрореакторов для термохимического детектора
4.3 Экспериментальная проверка математической модели статической характеристики термохимического детектора
4.4 Экспериментальные исследования динамической характеристики термохимического детектора
4.5 Определение основных метрологических характеристик термохимического детектора
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 5 Разработка средств термохимического контроля горючих газов.
5.1 Конструкция и применения термохимического детектора теплоты сгорания газов
5.2 Разработка термохимического анализатора теплоты сгорания газов.
5.3 Разработка автоматического термохимического анализатора
суммарной массовой концентрации углеводородов в воздухе
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение 1 Копии патентов на полезные модели
Приложение 2 Копия акта испытания термохимического детектора
газов

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В настоящее время мировая добыча газов непрерывно увеличивается как за счёт увеличения добычи природных, попутных, так и, в последнее время, сланцевых газов. Все эти газы представляют собой многокомпонентные смеси, содержащие в основном горючие газообразные вещества. Для контроля качества названных газов на газодобывающих предприятиях осуществляется контроль их состава и основных интегральных показателей, таких как: низшая объёмная удельная теплота сгорания, плотность и индекс Воббе. Такие же задачи контроля качества газов решаются при исследованиях процессов газификации и пиролиза углеводородсодержащих материалов. Для контроля названных характеристик газовых сред используются различные средства аналитической техники, в том числе газоанализаторы и детекторы газов.
Известно более 70-ти принципов измерений концентраций и физикохимических свойств газов и паров, которые часто называют принципами детектирования [1,2]. Появление такого большого числа принципов детектирования газов связано с интенсивным развитием, начиная с конца 40-х годов прошлого столетия, газовой хроматографии. Среди этих принципов детектирования важное место, особенно для контроля горючих газов, занимает термохимический. Многие известные принципы детектирования газов превосходят термохимический по чувствительности (например, пламенно-ионизационный, пламенно-фотометрический, фотоионизационный и др), однако имеют сложную аппаратурную реализацию. Другие принципы детектирования имеют сравнимую по сложности аппаратурную реализацию, однако уступают термохимическому по чувствительности (например, термокондуктометрический, денситометрический, акустический и др).
Необходимо отметить, что термохимические детекторы и газоанализаторы используются в различных отраслях промышленности для контроля взрывоопасных концентраций смесей воздуха с горючими газами.

Рис.1.11. Схемы термохимических газоанализаторов с насыпными
катализатором