Các loại dụng cụ xác định hàm l-ợng khí Mêtan

Một phần của tài liệu Giáo trình Kỹ thuật thông gió và thoát nước mỏ (Ngành Kỹ thuật mỏ) - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh (Trang 99 - 105)

- Thành chắn bằng túi khí và có thể bằng vải đay.

7. Tính tốn mạng gió song song?

7.2.3. Các loại dụng cụ xác định hàm l-ợng khí Mêtan

1. Máy đo khí AQG-1

a, Cơng dụng

Máy AQG-1 dùng để đo hàm l-ợng khí CH4trong giới hạn 010%. b, Đặc tính kỹ thuật

- Giá trị 1 vạch trên thang đo chính là 0,5%. - Giá trị vạch trên thang vi chỉnh là 0,02%. - Sai số ở phạm vi đo: + Từ 01% là 0,05%. + Từ > 14% là 0,1%. + Từ > 47% là 0,2%. + Từ > 710% là 0,3%. - Bộ phận chiếu sáng:

+ Dùng pin (1 pin to) điện áp 1,5 V. + Hai bóng đèn U = 1 v.

- Kích th-ớc 225 x 135 x 75 mm; Trọng l-ợng 1,8 Kg.

c, Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc

+ Cấu tạo chung: Máy đo khí AQG-1 có các bộ phận chính sau:

- Vỏ máy: Có quả bóp cao su, ống dẫn khí, túi đựng ống nghiệm.

- Thân máy: Có bộ phận quang học, buồng chứa khí, bộ phận cân bằng áp suất,

bộ phận hố học, bộ phận chiếu sáng.

+ Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ phận quang học (hình 7-8). Cấu tạo bộ phận quang học gồm:

1- Nguồn sáng. 2- Thấu kính hội tụ. 3- G-ơng kính phẳng.

4- Kính phẳng làm kín buồng khí. 5;10- Buồng chứa khi sạch.

6- Lăng kính chiết quang. 7- Lăng kính phản xạ.

8- Hệ thống thấu kính phóng đại.

Hình 7.8: Cấu tạo bộ phận quang học của máy đo khí

o' o 8 9 6 5 4 10 7 3 2 II I 1

9- Buồng chứa khí cần đo.

Nguyên lý làm việc của bộ phận quang học:

Nguồn sáng đi từ 1 qua thấu kính hội tụ 2 qua g-ơng phẳng 3 đến 0 tia sáng tách thành 2 tia:

-Tia I: Phản xạ trên bề mặt kính phẳng 3 đến buồng chứa khí sạch 10 đến lăng kính chiết quang 6 đến buồng chứa khí sạch 5, khúc xạ tới đáy kính phẳng 3 tại điểm 0.

-Tia sáng II: Khúc xạ đến đáy kính phẳng 3 (bề mặt g-ơng phẳng 3) qua buồng chứa khi 9 qua lăng kính chiết quang 6 trở lại buồng chứa khí 9 về mặt kính phẳng 3 tại 0’, hai tia sáng I, II giao thoa nhau trên bề mặt kính phẳng 3 tạo thành giao thoa ánh sáng, ảnh của giao thoa tới lăng kính phản xạ 7 qua hệ thống thấu kính phóng đại 8 đến thị kính, qua thị kính ta quan sát đ-ợc ảnh giao thoa đó là các vạch đỏ, xanh, vàng, đen xen nhau. Trong hệ thống thấu kính phóng đại 8 thang đo chính khắc vạch chỉ hàm l-ợng CH4, CO2.

+ Bộ phận hóa học

Bộ phận hóa học bao gồm:

1: ống hình trụ chứa vơi sô đa (Ca(0H)2, Na2C03) đ-ợc lắp vào thân máy để hút CO2 khi đo CH4.

2: ống hình trụ chứa silicagen (H3Si03 + HSi02) đ-ợc nối với ống dẫn khí vào để hút hơi n-ớc khi đo khí CO2 và CH4.

+ Bộ phận cân bằng áp suất

Bộ phận cân bằng áp suất là một ống đồng rỗng cuộn khoanh đặt bên trong máy, 1 đầu ống để hở, đầu kia nối với bình chứa khí 10 bằng ống cao su để làm cân bằng áp suất giữa buồng khí sạch và buồng khí cần đo, t-ơng ứng với mơi tr-ờng áp suất cần đo.

+ Bộ phận chiếu sáng

Sử dụng 1 pin điện áp 1,5 V và 2 bóng đèn loại 1V, 2 cơng tác đèn 4 và 5 hình 7.9 + Hệ thống dẫn khí: Gồm: - Hệ thống dẫn khí sạch có buồng chứa khí 5; 10 và ống cân bằng áp suất 11.- Hệ thống dẫn khí cần đo gồm: Bình chứa vơi sơ đa silicagen và buồng chứa khí cần đo 9.

Khi đo khí mê tan CH4: Khí từ điểm đo qua bình silicagen thì hơi n-ớc bị hút hết qua bình vơi sơ đa thì CO2 bị hút hết, qua buồng 9 qua ống cao su, qua quả bóp ra ngồi.

Khi đo các khi các bon nic CO2: Khí từ điểm đo qua bình silicagen thì hơi n-ớc bị hút hết qua buồng 9 qua ống cao su tới quả bóp cao su và ra ngồi.

- Kiểm tra chất l-ợng hoá chất ở trong bộ phận hoá học (quy định 500 lần phải thay) hoặc kiểm tra mức độ biến chất của hóa học để xử lý.

- Kiểm tra độ kín của quả bóp cao su và hệ thống dẫn khí.

- Bóp quả bóp cao su cho khơng khí ra hết, một tay bịt chặt ống cao su nối với qủa bóp rồi bỏ tay ra khỏi quả bóp nếu quả bóp khơng căng phồng lên thì qủa bóp cịn tốt và ng-ợc lại thì phải xử lý.

- Lắp nút cao su vào bình vơi sơ đa rồi bóp qủa bóp cao su và bỏ tay ra nếu quả bóp cao su khơng phồng lên thì đ-ờng dẫn khí kín, nếu bỏ bóp cao su ra quả bóp phồng lên thì hệ thống dẫn khí đã thơng.

- Khơng khí và buồng chứa khơng khí cần đo bằng khí sạch, bằng cách bóp qủa bóp cao su 56 lần để đ-a khí sạch vào hệ thống ống dẫn khí và buồng chứa khí cần đo.

- Kiểm tra và điều chỉnh thị kính để có hình ảnh giao thoa và khắc vạch trên thang đo chính có độ nét cao và dễ đọc.

- Đ-a vạch giao thoa về vị trí số 0 ấn công tắc 5 xoay núm 1 để đ-a về vị trí 0 trên màn vi chỉnh vào vạch chuẩn (hình 7-9) ấn công tắc 4 xoay núm 2 để đ-a vạch giao thoa

chuẩn về vạch 0. Vặn cố định nắp đậy e, Nguyên tắc và trình tự đo

+ Nguyên lý đo

- Máy đo AQG-1 đo khí mê tan CH4 và các bon níc CO2 dựa trên tính chất giao thoa ánh sáng

- Khi đo khí CH4 cần đo cho CH4 đi qua ống Silicagen (hơi n-ớc bị hút hết) qua bình vơi sơđa (CO2 bị hút hết) và bình chứa khí 9 làm vạch giao thoa di chuyển, khoảng cách di chuyển tỷ lệ thuận với nồng độ khí CH4 chứa trong khơng khí.

- Khi đo khí CO2: Khí cần đo có CH4 và CO2, qua silicagen (hơi n-ớc bị hút hết) vào buồng chứa khí 9 làm vạch giao thoa di chuyển, khoảng cách di chuyển tỷ lệ thuận với nồng độ CH4 + CO2.

+ Trình tự đo:

- Đo khí CH4: Lắp ống dẫn khí vào đầu ống silicagen, đặt đầu cịn lại vào vị trí cần đo, lắp đầu ống silicagen vào vịi khí 6, đầu ống cao su của quả bóp vào vịi khí 7, bóp 56 lần quả bóp để hút khí cần đo vào máy, ấn công tác 4 để quan sát vạch giao thoa chuẩn, nếu khí mỏ có CH4 thì vạch giao thoa cũ sẽ di chuyển sang bên phải. Vì thang đo chỉ có các vạch chẵn 0,1,2, …,10. Nên kết quả chính xác phải sử dụng vi chỉnh. 6 7 3 5 4 2 1 Hình 7.9: Bộ phận chiếu sáng của máy đo khí

Ví dụ: Vạch chuẩn dừng lại ở khoảng 2 và 2,5 ta đọc là 2% sau đó xoay núm vi

chỉnh 1 đ-a vạch giao thoa chuẩn về 2, bấm cơng tác 5 đọc đ-ợc số lẻ. Ví dụ: giữa 0,240,26 ta lấy 0,25. Kết quả đo sẽ là 2,25% CH4.

Chú ý: Khi đo tiếp theo ta phải xoay núm vi chỉnh về số 0.

- Đo khí CO2 lắp đầu ống dẫn khí vào đầu ống silicagen đầu cịn lại đặt vào vị trí vừa đo khí CH4 lắp đầu ống silicagen vào vịi khí 7, đầu ống cao su của qủa bóp lắp vào vịi khí 6 (miệng ống vơi sơ đa) bóp quả bóp 56 lần để hút khơng khí vào máy, bấm cơng tác 4 để quan sát vạch giao thoa chuẩn. Nếu khí mỏ có khí CO2 + CH4 thì vạch giao thoa chuẩn sẽ di động. Kết quả đọc đ-ợc là tổng hợp của CH4 + CO2.

Muốn biết hàm l-ợng khí CO2 ta lấy giá trị tổng hợp trừ đi giá trị đo khí CH4 tr-ớc đó.

f, Cơng tác bảo quản máy AQG-1

- Máy AQG-1 là thiết bị quang học nên tránh va đập, rung, sóc, tránh làm -ớt, bụi và các chất khí ăn mịn. Sau khi dùng phải lau chùi sạch sẽ. Tất cả các tr-ờng hợp phát hiện sai lệch, h- hỏng thì khơng đ-ợc sử dụng phải đ-a về nhà máy sửa chữa.

Một số tr-ờng hợp h- hỏng và cách sử lý:

Vạch giao thoa chuẩn khơng nét hoặc vì tr-ờng hợp khơng sáng do bóng đèn cháy hoặc đặt sai vị trí thì phải điều chỉnh tiêu cự thị kính thay bóng đèn, điều chỉnh bóng đèn để có độ sáng cao nhất.

Số đọc trên thanh đo khơng rõ, nhịe thì điều chỉnh thị kính. Hóa chất hết tác dụng thì phải thay thế.

Vôi sô đa cỡ hạt 35 mm, độ ẩm 1621%, CO2 < 4%. Silicagen hạt đều trong suốt.

Màn hình tối do pin yếu hoặc tiếp xúc khơng tốt thì thay pin mới.

Hệ thấu kính phóng đại 89 bị lệch thì bộ phận chính khơng chuẩn ta xoay núm vi chỉnh 1 vịng vạch chuẩn khơng di chuyển đúng 1 đơn vị.

Tất cả các tr-ờng hợp trên nếu ng-ời sử dụng khơng tự sử lý đ-ợc thì phải đ-a đến cơ sở có chun mơn sửa chữa.

Cấm bơm ga vào để thử CH4 hoặc thổi trực tiếp vào máy để đo CO2.

2. Máy đo khí ЩИ -10

a, Công dụng

Máy ЩИ -10 dùng để đo khí mêtan (CH4) và khí các bon nic (CO2) trong giới hạn 06%.

103

- Sai số cho phép (đo ở 200C) 0,2%.

- Điều kiện sử dụng máy ở mơi tr-ờng từ – 10400C.

- Kích th-ớc máy 184 x 108 x 55 mm. - Trọng l-ợng 1,6 Kg.

c, Cấu tạo máy ЩИ -10: (hình 7-10)

- Về cơ bản giống máy AQG-1 chỉ khác là ống chứa silicagen đặt trong thân

máy.

- Bộ phận cân bằng áp suất là một ống ghen cuộn thành cuộn.

- Bộ phận hóa học: Đ-ợc đặt gọn trong thân máylà một bình hình trụ có hai

ngăn chứa silicagen và 1 ngăn chứa vôi sô đa. d, Cách sử dụng máy

+ Chuẩn bị máy:

- Kiểm tra độ kín của đ-ờng dẫn khí để van phối hợp ở vị trí đóng.

Bóp quả bóp cao su rồi thả tay nếu quả bóp khơng phồng lên thì đ-ờng dẫn khí kín.

- Kiểm tra độ l-u thông của hệ thống dẫn khí để van phối ở vị trí đo CH4 hoặc CO2 rồi bóp quả bóp và thả tay ra nếu quả bóp phồng lên là đ-ờng ống l-u thơng tốt.

- Rửa máy bằng khơng khí sạch bằng cách lắp đầu ống của quả bóp vào 6 bóp qủa bóp 56 lần thì buồng khí 1 và 3 sẽ đ-ợc sạch.

- Đ-a vạch chuẩn về vị trí số 0 bằng cách lấy tay gạt về vị trí k, bật cơng tắc đèn nhìn vào thị kính xoay núm vi chỉnh để đ-a vạch giao thoa chuẩn về vị trí số 0 sau đó chuyển tay gạt về vị trí II.

Chú ý: Khi đo ln để tay gạt ở vị II.

76 6 5 4 3 2 1 8 9 10 11

Hình 7.10. Cấu tạo chung máy đo khí ЩИ -10

1- Tay điều khiển cần đo 6- Công tắc đèn màn giao thoa

2- Thị kính. 7. Núm điều chỉnh

3- ống lắp quả bóp cao su. 8. ống hút khí cần đo.

4- Khố chuyển vị trí kiểm 9. Bộ phận hóa học và silicagen. 5- tra và đo 10. ống cân bằng áp suất

+ Trình tự đo:

- Đo khí CH4: Ta xoay van phân phối về vị trí có ghi CH4 rồi nâng máy lên đ-a ống hút khí lên vị trí cần đo, 1 tay bóp quả bóp cao su 56 lần. Sau đó bật cơng tác đèn nhìn qua thị kính ta đọc đ-ợc trị số CH4.

- Đo khí CO2: Ta xoay van phân phối về vị trí có ghi CO2 rồi đ-a ống hút khí về vị trí cần đo, tay bóp quả bóp 56 lần sau đó bật cơng tắc đèn, nhìn qua thị kính đọc trị số CO2.

e, Công tác bảo quản máy

+ Máy ЩИ -10 là thiết bị quang học nên khi sử dụng phải nhẹ nhàng, tránh va

đập, xóc, tránh ẩm -ớt và bụi sau khi dùng song phải lau chùi sạch sẽ. Nếu phát hiện những sai lệch, h- hỏng thì phải đem đi sửa chữa.

+ Một số h- hỏng và cách xử lý:

- Vạch giao thoa khơng nét hoặc khơng sáng do bóng đèn cháy phải chỉnh tiêu cự thị kính hoặc thayđèn hoặc chỉnh cho đèn sáng.

- Hóa chất hết tác dụng phải thay. - Vôi sô đa cỡ hạt 35 mm, độ ẩm 1621%, CO2 d-ới 4%.

- Silicagen hạt đều trong suốt.

- Màn hình tối do pin yếu hoặc tiếp xúc kém phải thay pin hoặc chỉnh lại pin. - Thấu kính phóng đại bị lệch phải chỉnh lại.

- Tất cả các h- hỏng trên nếu ng-ời sử dụng không sửa đ-ợc phải đem đến cơ sở chun mơn sửa chữa.

KCKKII KII 4 1 7 6 5 2 3 10 Hình 7.11: Các bộ phận chính của máy ЩИ -10 1- Bộ phận hóa học và silicagen 5- Quả bóp cao su 2- Buồng chứa khí 6- Thị kính

3- Bộ phận quang học 7- ống hút khí cần đo

Một phần của tài liệu Giáo trình Kỹ thuật thông gió và thoát nước mỏ (Ngành Kỹ thuật mỏ) - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh (Trang 99 - 105)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(115 trang)