[其他]电极直接放在高温气体通道中的极谱式测氧仪

说明书

本发明是电极直接放在烟道、窑炉等高温气体通道中监测其氧含量的极谱式测氧仪，属于电化学方法研究或分析材料的领域。

用电化学方法直接监测烟道、窑炉等高温气体中氧含量，从而控制燃烧过程，达到节约能源的目的。过去一直沿用氧化锆电极，如日本特开昭59-65757，它直接插入待测气体中，测定结果直接、稳定，氧化锆电极要求在600℃以上的温度条件下工作，为取得此条件而增加的附属设备使氧化锆测氧仪售价高，适用于大、中型锅炉上。极谱式测氧仪造价低，小型锅炉也适用，但它存在不耐高温、探头读数漂移较大等缺点，只能用泵抽取烟道、窑炉等高温气体冷却后测定，每隔一二星期需用空气定标一次，长期连续抽样，装置易于泄漏及发生故障。

本发明的目的在于提出二种和烟道、窑炉等高温气体通道相连通的冷却装置，使极谱式氧电极能直接放在高温气体中测氧，并提出测氧过程中，每隔一定时间自动泵入空气定标，用除法器求出气样与空气的氧电流比值的测氧仪，解决极谱式氧电极读数易漂移的缺点。

为解决极谱式氧电极直接放在高温气体通道中测氧，本发明提出了二种方法：

第一种方法是在与地面平行的烟道、窑炉等高温气体通道的顶部，垂直接出一用热阻大的材料做成的支管，上端封接用铜制成的外呈散热片状、内可以安装氧电极的密封容器，电极与管道相通与外界密封，炉壁的高温经热阻大的材料传导到装有电极的散热片状容器时，温度将降至略大于环境温度（在高温气体不高于1000℃，室温不高于35℃，通风良好，在离烟道、窑炉等高温气体通道5-10cm处空气温度将不大于50℃）。由于气体热容量小，高温气体在支管中流速慢，从烟道、窑炉等高温气体通道进入支管的高温气体到达电极时温度已降至不大于55℃，可以将长寿命极谱式氧电极（另案申请）直接放在烟道、窑炉等高温气体通道中测氧。氧电极上的分流膜减缓了进入透气膜的高温气体流速，减少了带走从透气膜扩散过来的水分子，防止烟尘、液滴在透气膜上沉积。为了进一步减少电解液的蒸发面，在透气膜前套一孔径为2-3mm的橡胶帽。电极的压力平衡孔则改开在上侧，使内腔与烟道、窑炉等高温气体通道压力相同。

第二种方法是在第一种方法的装置中，散热片部份改成冷却水夹套，能通冷却水，降低电极温度至与冷却水温度相同，得到相同的效果。

上述的装置中氧电极测出的氧电流值可以象通常的测氧仪一样，将氧电流放大后读数。

本发明采用每隔一定时间自动向电极泵入空气定标，并将所得氧电流值贮存于存贮器中。测气样时，将样品氧电流值与最近一次存贮器中的空气氧电流值相除，所得的值将不再受电极读数慢漂移的影响，解决了极谱式氧电极在长期连续监控工作中存在的读数漂移问题。

图一是第一种方法的实施例，它是能直接放在烟道、窑炉等高温气体的极谱式氧电极测氧装置截面。烟道53的壁52上开孔，焊一3.8cm缩节50，缩节螺丝48旋紧于缩节上，中用石棉垫圈49密封，缩节螺丝中心开孔，用无机粘结剂（耐温＞1000℃）例如宜兴大塍耐火纤维厂生产的耐火纤维粘结剂涂料固定一长约5-10cm的热阻大的管子46，管子可用陶瓷或钢玉或石英或石棉等管材制成，上部用无机粘结剂固定一表面呈散热片状、热阻小的铜容器43，用后盖螺丝41压紧氧电极10，中用橡胶圈42密封。如果将进气管44封闭，一二分钟后，本装置内的气体组份将与主管道内相同。氧电极上侧有一压力平衡孔37，透气膜前套一孔径为2-3mm的橡胶帽38，减少电解液的蒸发面积。分流膜（多孔氟塑料膜）30使待测气体流速减缓，以减少带走从透气膜透过来的水分子，同时亦起到防尘、防液滴在透气膜上沉积的作用。26、27、28分别是热敏电阻、电极阴极、阳极的引出线。

图2是冷却水夹套式电极能直接插入高温气体的极谱式测氧装置。本装置有冷却水夹套39，其余同图1。