JP3372137B2 - Simulated flue gas control device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガス湯沸し器やガスス
トーブ等の燃焼機器から出る排ガスと同様のガス成分を
所望濃度含むガス(疑似燃焼排ガス)を発生させる疑似
燃焼排ガス調整装置に関する。特には、SOX やNOX
等の腐食性成分ガスと水分の双方を含む疑似燃焼排ガス
を供給するのに適した疑似燃焼排ガス調整装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pseudo combustion exhaust gas adjusting device for generating a gas (pseudo combustion exhaust gas) containing a desired concentration of gas components similar to the exhaust gas emitted from combustion equipment such as a gas water heater and a gas stove. Especially, SO X and NO X
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pseudo combustion exhaust gas adjusting device suitable for supplying pseudo combustion exhaust gas containing both corrosive component gas and water.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近のガス湯沸し器等の屋内燃焼機器の
排ガス系統には、COセンサーが設置されているものも
ある。燃焼機器において、何らかの原因で不完全燃焼が
生じた場合にはCOガスが発生することとなるが、CO
センサーでそれを検知して、燃焼機器を停止させる等の
処置をとるためである。このCOセンサーの特性や耐久
性を試験するためには、所望濃度の各種ガス成分を含
み、所望温度に調整された擬似燃焼排ガスが必要とな
る。2. Description of the Related Art Some exhaust gas systems of recent indoor combustion equipment such as gas water heaters are equipped with a CO sensor. In the combustion equipment, if incomplete combustion occurs for some reason, CO gas will be generated.
This is because the sensor detects it and takes action such as stopping the combustion equipment. In order to test the characteristics and durability of this CO sensor, a pseudo combustion exhaust gas containing various gas components of desired concentration and adjusted to a desired temperature is required.
【0003】都市ガスを燃料とする燃焼機器を例にとる
と、一般的な燃焼排ガスの成分は、H2 O;3〜12
%、O2 ;3〜18%、CO2 ;1〜10%、残りほと
んどがN2 である。各成分のバンドは、主に燃焼空気過
剰率の変化に起因する。さらに、ppmオーダー以下の
微量成分として、CO、SOX 、NOX が含まれる。ま
た、該燃焼排ガスの温度は一般的に60〜230℃であ
る。Taking a combustion apparatus using city gas as a fuel, for example, the components of general combustion exhaust gas are H 2 O; 3 to 12
%, O 2 ; 3 to 18%, CO 2 ; 1 to 10%, and most of the rest is N 2 . The band of each component is mainly due to the change in the combustion air excess ratio. Furthermore, as the following minor component ppm order, CO, SO X, include NO X. The temperature of the combustion exhaust gas is generally 60 to 230 ° C.
【0004】擬似燃焼排ガスを作製する最も単純な方法
は、既知の濃度の各種ガスを混合することである。しか
し、H2 Oの場合、常温・常圧では液体であり、また露
点も低いため、上記のような高濃度でH2 Oをガス中に
混入させるには、やや工夫が必要である。The simplest way to produce a simulated flue gas is to mix various gases of known concentration. However, since H 2 O is a liquid at room temperature and pressure and has a low dew point, it is necessary to devise a little in order to mix H 2 O into the gas at a high concentration as described above.
【0005】H2 Oをガス中に混入させる方法の中で、
従来行われてきた代表的な方法は以下の2種類である。
スチーマーによって水を加熱し水蒸気とし、それをガ
ス中に混入させる方法:スチーマーとは、200〜30
0℃に加熱してある蒸発室内に水を定量供給して瞬時に
蒸発させ、所望量の水蒸気を得る器具である。
サチュレーターによってガスを水中に泡にして通し
(バブリング)、ガス中に水蒸気を含ませる方法:Among the methods of mixing H 2 O into gas,
The following two types of typical methods have been performed conventionally. A method of heating water by a steamer to form water vapor and mixing it into gas: A steamer is 200 to 30
It is a device that supplies a fixed amount of water into the evaporation chamber heated to 0 ° C. and instantly evaporates it to obtain a desired amount of water vapor. Bubbling the gas into the water with a saturator and letting the gas contain water vapor:
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術には
以下のような問題点がある。
スチーマーによる方法:常圧で定常的に水蒸気を混入
させる場合には、スチーマーの温度を100℃以上にし
なければならないので、生成するガスの温度が高くなり
すぎる場合がある。また、スチーマーで発生した水蒸気
と混合される成分ガスの圧力によっては、水蒸気の流れ
が阻害されて定常的に水蒸気を送ることができなくな
る。The above-mentioned conventional technique has the following problems. Steamer method: When steam is constantly mixed at normal pressure, the temperature of the steamer must be 100 ° C. or higher, so the temperature of the produced gas may be too high. Further, depending on the pressure of the component gas mixed with the steam generated in the steamer, the flow of steam is obstructed and it becomes impossible to constantly send steam.
【0007】サチュレーターによる方法:ガス中に付
加される水分の量が不安定なため、生成されるガス中の
水分濃度の変動が大である。また、バブリングの脈動が
生じやすいため、ガスの流量も変動しやすい。さらに飽
和水蒸気量を越えては水分をガス中に含有させることは
できないので、H2 O濃度や他の成分のガスの温度によ
っては、水温をコントロールする必要がある。また、水
温を100℃にすることはできないので、100℃以上
の調整ガスを得ようとするとサチュレーター以降にヒー
ターを設けなければならない。その場合には、ヒーター
部でのヒーターエレメントの腐食という問題も生じる。Saturator method: Since the amount of water added to the gas is unstable, the water concentration in the generated gas varies greatly. Further, since the pulsation of bubbling is likely to occur, the flow rate of gas is also likely to change. Further, since water cannot be contained in the gas beyond the saturated water vapor content, it is necessary to control the water temperature depending on the H 2 O concentration and the temperature of the gas of other components. Further, since the water temperature cannot be 100 ° C., a heater must be provided after the saturator in order to obtain a regulated gas of 100 ° C. or higher. In that case, the problem of corrosion of the heater element in the heater part also arises.
【0008】本発明は、SOX やNOX 等の腐食性成分
ガスと水分の双方を含む燃焼排ガスを供給するのに適し
た疑似燃焼排ガス調整装置を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to provide a pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus suitable for supplying combustion exhaust gas containing both corrosive component gas such as SO X and NO X and water.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の疑似燃焼排ガス調整装置は、水蒸気及びそ
の他のガス成分を任意の濃度で含む疑似的な燃焼排ガス
を発生させるための疑似燃焼排ガス調整装置であって;
水蒸気以外の各種のガス成分を含むガスを所望流量ずつ
供給する成分ガス供給手段と、供給された成分ガスを混
合するミキサーと、混合されたガス(混合ガス)を加熱
するヒーターと、加熱された混合ガス中に所望流量の水
分を添加する水分添加手段と、を具備することを特徴と
する。In order to solve the above problems, a pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus of the present invention is a pseudo combustion exhaust gas for generating pseudo combustion exhaust gas containing water vapor and other gas components at arbitrary concentrations. An exhaust emission control device;
Component gas supply means for supplying a gas containing various gas components other than water vapor at a desired flow rate, a mixer for mixing the supplied component gases, a heater for heating the mixed gas (mixed gas), and a heater Water addition means for adding a desired flow rate of water to the mixed gas.
【0010】[0010]
【作用】まず、CO2 やN2 等のH2 O以外の成分ガス
を、例えばガスボンベ等から流量調整弁等を介してある
流量ずつミキサーに供給し、これらの成分ガスを混合す
る。なおこの例では、ガスボンベと流量調整弁が成分ガ
ス供給手段を構成する。そして得られた混合ガスをヒー
ターで加熱した後、ヒーターの下流に配置された水分添
加手段により、ガス中に所望流量の水分を添加する。添
加された水分は、ガスの有する熱によって蒸発し混合ガ
ス中に含有され、所望のH2 O濃度の調整ガスが得られ
る。First, component gases other than H 2 O such as CO 2 and N 2 are supplied to the mixer from a gas cylinder or the like at a certain flow rate through a flow rate adjusting valve or the like to mix these component gases. In this example, the gas cylinder and the flow rate adjusting valve form the component gas supply means. Then, after heating the obtained mixed gas with a heater, a desired flow rate of water is added to the gas by a water addition means arranged downstream of the heater. The added water is evaporated by the heat of the gas and is contained in the mixed gas to obtain a regulated gas having a desired H 2 O concentration.
【0011】したがって、ヒーターでは水蒸気の含まれ
ていない成分ガス(乾ガス)を加熱するため、腐食性ガ
スとH2 Oの混合物によるヒーターの腐食断線を防止す
ることができる。Therefore, since the heater heats the component gas (dry gas) that does not contain water vapor, it is possible to prevent corrosion breakage of the heater due to the mixture of corrosive gas and H 2 O.
【0012】本発明の疑似燃焼排ガス調整装置において
は、さらに、水分添加手段出側のガス(調整ガス)の温
度を検知する温度センサーと、この温度センサーよりの
信号を入力され、ヒーターの出力を制御することにより
調整ガスの温度を制御するガス温度コントローラーと、
を具備することが好ましい。In the pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus of the present invention, further, a temperature sensor for detecting the temperature of the gas (adjusted gas) on the outlet side of the water adding means and a signal from this temperature sensor are input to output the heater. A gas temperature controller that controls the temperature of the regulated gas by controlling,
Is preferably provided.
【0013】所望の温度(例えば室温〜200℃)にコ
ントロールされた疑似排ガスを生成させることができる
ので、COセンサーの特性試験や耐久試験を行うのに好
適だからである。また、温度センサーとヒーターとの距
離を短くすることもできるため(例えば20〜30m
m)、温度コントロールの応答性を改善することもでき
る。This is because it is possible to generate a pseudo exhaust gas controlled to a desired temperature (for example, room temperature to 200 ° C.), which is suitable for conducting a characteristic test or a durability test of a CO sensor. Also, the distance between the temperature sensor and the heater can be shortened (for example, 20 to 30 m).
m), the responsiveness of temperature control can also be improved.
【0014】本発明の疑似燃焼排ガス調整装置において
は、上記水分添加手段が、混合ガスが通過するガス流路
中に配置された多孔部材と、この多孔部材に水分を所望
流量ずつ供給する水供給手段と、を含むものとすること
が好ましい。供給される水が確実に蒸発するので、調整
ガス中のH2 O濃度の変動が防止できるからである。In the pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus of the present invention, the water addition means is a porous member arranged in a gas passage through which the mixed gas passes, and water supply for supplying water to the porous member at a desired flow rate. And means are preferably included. This is because the supplied water surely evaporates, so that the fluctuation of the H 2 O concentration in the adjusted gas can be prevented.
【0015】本発明の疑似燃焼排ガス調整装置において
は、上記成分ガス供給手段、ミキサー、ヒーター及び水
分添加手段等で構成される疑似燃焼排ガス調整系統を2
系統以上具備し、上記各種成分ガスの何種かは、上記ガ
ス成分が希釈ガスによって希釈された低濃度ガスとして
供給され、上記各調整系統によって該低濃度ガスの濃度
が異なることが好ましい。In the pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus of the present invention, the pseudo combustion exhaust gas adjusting system comprising the above component gas supply means, mixer, heater, water adding means and the like is provided.
It is preferable that some of the above-mentioned various component gases are provided as a low-concentration gas obtained by diluting the gas component with a diluent gas, and the concentration of the low-concentration gas varies depending on each adjustment system.
【0016】燃焼排ガス中のガス成分は、大きくわけ
て、N2 やH2 O、CO2 、O2 等のパーセントオーダ
ー含まれる高濃度ガス成分と、COやSOX 、NOX 等
のppmオーダー以下の低濃度ガス成分(微量成分)と
がある。もし、後者の微量成分を100%濃度のガスボ
ンベ等から取出して混合しようとすると、極めて少量の
ガスを精度良く流量コントロールして流してやらねばな
らず、調整装置の運転はかなりむつかしくなる。一方、
そのような微量成分をN2 等で希釈した所定濃度の低濃
度ガスとしておけば、微量なコントロールは不要となり
運転が容易になる。The gas components in the combustion exhaust gas are roughly divided into high-concentration gas components such as N 2 and H 2 O, CO 2 and O 2 which are contained in the percent order, and CO, SO x and NO x which are in the ppm order. There are the following low-concentration gas components (trace components). If the latter trace component is to be taken out from a 100% concentration gas cylinder or the like and mixed, an extremely small amount of gas must be flow-controlled with high precision, and the operation of the adjusting device becomes considerably difficult. on the other hand,
If such a trace component is diluted with N 2 or the like as a low-concentration gas of a predetermined concentration, a trace amount of control becomes unnecessary and the operation becomes easy.
【0017】さらに、CO等については、かなり広い濃
度範囲(例えば0〜3000ppm)で変化させた調整
ガスを生成させることが求められる。そのような場合、
希釈ガスの濃度が1種類では、流量を1000倍以上も
変化させなければならないこととなり、これもきわめて
むずかしいこととなる。なお、一般的な流量調整器(マ
スフローコントローラー等)の調整範囲は5%〜100
%(20倍)である。そこで、濃度の異なる複数の希釈
ガスを供給できるようにしておき、求められる濃度によ
ってガスボンベを切り替えられるようにしておくのであ
る。Further, regarding CO and the like, it is required to generate a regulated gas which is changed in a considerably wide concentration range (for example, 0 to 3000 ppm). In such cases,
If the concentration of the diluent gas is one, the flow rate must be changed 1000 times or more, which is also extremely difficult. In addition, the adjustment range of a general flow rate regulator (mass flow controller, etc.) is 5% to 100.
% (20 times). Therefore, it is possible to supply a plurality of diluting gases having different concentrations so that the gas cylinder can be switched depending on the required concentration.
【0018】また、COセンサーの動的特性を試験した
い場合などは擬似燃焼排ガスのCO濃度や温度を瞬間的
に切り替える必要がある。1つのガス調整系統しかない
疑似燃焼排ガス調整装置では、そのような瞬間的な切替
は困難である。複数の調整系統を調整装置に備えること
により、上述の要請に応えることができるFurther, when it is desired to test the dynamic characteristics of the CO sensor, it is necessary to instantaneously switch the CO concentration and temperature of the simulated combustion exhaust gas. Such a momentary switching is difficult with the pseudo combustion exhaust gas adjusting device having only one gas adjusting system. By providing the adjusting device with a plurality of adjusting systems, it is possible to meet the above-mentioned demand.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
本発明の1実施例に係る疑似燃焼排ガス調整装置の係統
図である。この疑似燃焼排ガス調整装置1は、2つの調
整系統(A)3及び調整系統(B)3’を有する。各調
整系統3、3’で調整された擬燃焼排ガスは、選択的に
テストボックス7に送られてCOセンサーの試験に供ぜ
られる。各調整系統3、3’は、ガスボンベのガス成分
濃度が一部異なることを除く他は、同じ構成である。こ
の疑似燃焼排ガス調整装置1の各部(機器、配管等)
は、ステンレス(SUS316)等の耐食性の材料で構
成されている。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Figure 1
FIG. 1 is a schematic diagram of a pseudo combustion exhaust gas adjusting device according to an embodiment of the present invention. This pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus 1 has two adjusting systems (A) 3 and (B) 3 '. The pseudo-combustion exhaust gas adjusted by each adjustment system 3, 3'is selectively sent to the test box 7 for the CO sensor test. The adjustment systems 3 and 3 ′ have the same configuration except that the gas component concentrations of the gas cylinders are partially different. Each part (equipment, piping, etc.) of this pseudo combustion exhaust gas adjusting device 1
Is made of a corrosion-resistant material such as stainless steel (SUS316).
【0020】調整系統の構成を説明する。調整系統3内
には、空気、及び、N2 やO2 等の各々のガス成分の貯
留されているガスボンベ11〜25が設けられている。
空気は、後で詳述するように、ヒーター93のヒートア
ップ時に流すダミーガスとして用いられる。各ガス成分
は、所望流量ずつ取出されて混合され擬燃焼排ガスを構
成することとなる。空気ボンベ11内の空気は、調圧弁
31、逆止弁49、流量調節弁51、管路71等を経
て、ミキサー91、ヒーター93の方向に送られる。The configuration of the adjustment system will be described. In the adjustment system 3, gas cylinders 11 to 25 in which air and gas components such as N 2 and O 2 are stored are provided.
The air is used as a dummy gas that flows when the heater 93 heats up, as described in detail later. Each gas component is taken out at a desired flow rate and mixed to form a pseudo combustion exhaust gas. The air in the air cylinder 11 is sent to the mixer 91 and the heater 93 via the pressure regulating valve 31, the check valve 49, the flow rate regulating valve 51, the pipe 71 and the like.
【0021】N2 ボンベ13、O2 ボンベ15、及び、
CO2 ボンベ17については、100%濃度の各ガスが
充てんされている。H2 ボンベ19、COボンベ21、
SOX ボンベ23、及び、NOX ボンベ25について
は、N2 で希釈された低濃度ガスが充てんされている。
濃度の一例としては、H2 ;4000ppm,1%、C
O;1%〜10%、SOX ;200ppm、NOX :1
000ppmである。なお、COボンベ21の濃度につ
いては、調整系統Aにおいて10%、調整系統Bにおい
て1%と異ならせており、広い濃度範囲の調整ガスを生
成できるようにしている。N 2 cylinder 13, O 2 cylinder 15, and
The CO 2 cylinder 17 is filled with each gas having a concentration of 100%. H 2 cylinder 19, CO cylinder 21,
The SO X cylinder 23 and the NO X cylinder 25 are filled with a low concentration gas diluted with N 2 .
An example of the concentration is H 2 ; 4000 ppm, 1%, C
O: 1% to 10%, SO X : 200 ppm, NO X : 1
It is 000 ppm. The concentration of the CO cylinder 21 is set to 10% in the adjustment system A and 1% in the adjustment system B so that the adjustment gas in a wide concentration range can be generated.
【0022】各成分ガスは、ガスボンベ13〜25を出
た後、調圧弁33〜45、マスフローコントローラー5
3〜65、管路73、流路切替弁75、77を経て、ミ
キサー91、ヒーター93の方向に送られる。各調圧弁
の出側の圧力は、一例として1kg/cm2 Gである。
マスフローコントローラーは、ガス及び水(マスフロー
コントローラー67)の流量を精密にコントロールする
ものである。本実施例のマスフローコントローラーは、
加熱式質量流量センサとその信号によって作動するサー
マルバルブを組み合わせたものである。このようなマス
フローコントローラーの一例としては、エステック株式
会社製の型番SEC−410を挙げることができる。The respective component gases flow out from the gas cylinders 13 to 25, then the pressure regulating valves 33 to 45, and the mass flow controller 5.
3 to 65, the conduit 73, and the flow path switching valves 75 and 77, and is sent to the mixer 91 and the heater 93. The pressure on the outlet side of each pressure regulating valve is, for example, 1 kg / cm 2 G.
The mass flow controller precisely controls the flow rates of gas and water (mass flow controller 67). The mass flow controller of this embodiment is
It is a combination of a heating type mass flow sensor and a thermal valve that operates by its signal. An example of such a mass flow controller is model number SEC-410 manufactured by STEC Co., Ltd.
【0023】一方、水蒸気の元となる水(純水)は、水
タンク27からマスフローコントローラー67、水管路
69を経て水添加器95に送られる。On the other hand, water (pure water) which is the source of water vapor is sent from the water tank 27 to the water adder 95 via the mass flow controller 67 and the water pipe 69.
【0024】管路73及び71の接続されている流路切
替弁75は、ミキサー91、ヒーター93方向に送るガ
スを、空気又は成分ガスのいずれかに切替える三方弁で
ある。上述のように、ヒーター93をヒートアップする
時は空気を送り、その他の場合は、各成分ガスを送る。
流路切替弁75の出側に位置する流路切替弁77は、ガ
スを、ガスメーター83やパージライン85方向に送る
か、ミキサー91、ヒーター93方向に送るかを切替え
る三方弁である。この流路切替弁77の動作については
後述する。The flow path switching valve 75 connected to the pipelines 73 and 71 is a three-way valve for switching the gas sent to the mixer 91 and the heater 93 to either air or component gas. As described above, when heating the heater 93, air is sent, and in other cases, each component gas is sent.
The flow passage switching valve 77 located on the outlet side of the flow passage switching valve 75 is a three-way valve that switches between sending gas to the gas meter 83 and the purge line 85, or to the mixer 91 and the heater 93. The operation of the flow path switching valve 77 will be described later.
【0025】ミキサー91は、ガス成分を均一に混合す
るためのものである。ヒーター93は、ミキサー91の
出側に接続されており、混合ガスを加熱(例えば60〜
200℃)するためのものである。その構造については
後述する。水添加器95は、ミキサー91の出側に接続
されており、加熱された混合ガスに水分を添加するため
のものである。その構造については後述する。The mixer 91 is for uniformly mixing the gas components. The heater 93 is connected to the outlet side of the mixer 91 and heats the mixed gas (for example, 60 to 60).
200 ° C.). Its structure will be described later. The water adder 95 is connected to the outlet side of the mixer 91 and is for adding water to the heated mixed gas. Its structure will be described later.
【0026】温度センサー97は、水添加器95の出側
に付設されており、水添加器95から出てくる調整ガス
の温度を検知する。温度センサー97の温度信号は、ガ
ス温度コントローラー99に入力される。ガス温度コン
トローラー99は、温度センサー97部の調整ガス温度
を所望の温度にすべく、ヒーター93の出力をコントロ
ールする。The temperature sensor 97 is attached to the outlet side of the water adder 95 and detects the temperature of the regulated gas discharged from the water adder 95. The temperature signal of the temperature sensor 97 is input to the gas temperature controller 99. The gas temperature controller 99 controls the output of the heater 93 in order to bring the adjusted gas temperature of the temperature sensor 97 to a desired temperature.
【0027】水添加器95を出た調整ガスは、管路10
5、流路切替弁107、管路109を経てテストボック
ス7等に送られる。流路切替弁107は、調整ガスを管
路108の経てパージライン85に送るか、管路109
を経てテストボックス7に送るかを切替える便である。
流路切替弁111は、調整系統(B)3’における同様
の流路切替弁である。テストボックス7でCOセンサー
の過渡応答特性を試験するような場合に、調整系統
(A)3と調整系統(B)3’とで異なるCO濃度のガ
スを調整準備しておき、流路切替弁107及び流路切替
弁111を切替えることにより、テストボックス7に、
CO濃度の急激に変化する調整ガスを送ることができ
る。The adjusted gas exiting the water adder 95 is supplied to the pipeline 10.
5, it is sent to the test box 7 and the like via the flow path switching valve 107 and the pipe 109. The flow path switching valve 107 sends the regulated gas to the purge line 85 via the conduit 108 or the conduit 109.
This is a flight for switching between sending to the test box 7 via.
The flow path switching valve 111 is the same flow path switching valve in the adjustment system (B) 3 ′. When the transient response characteristic of the CO sensor is tested in the test box 7, the adjustment system (A) 3 and the adjustment system (B) 3'prepare to adjust different CO concentration gases, and the flow path switching valve By switching 107 and the flow path switching valve 111, the test box 7
It is possible to send a regulated gas whose CO concentration changes rapidly.
【0028】水添加器95の出側に接続されている管路
101は、テストボックス7に送る調整ガスの流量を調
整(微調整)するラインである。すなわち、管路105
の流量を下げる時は、流量調節弁103の開度を大きく
する。管路101を閉じておくときは、ストップバルブ
102を閉じておく。The pipe line 101 connected to the outlet side of the water adder 95 is a line for adjusting (finely adjusting) the flow rate of the adjusting gas sent to the test box 7. That is, the pipeline 105
When decreasing the flow rate of, the opening degree of the flow rate control valve 103 is increased. When closing the pipe line 101, the stop valve 102 is closed.
【0029】パージライン85は、調整系統3内の管路
をパージする場合等に用いられるラインである。流路切
替弁81は、管路79、82等に接続されている。管路
82にはガスメーター83が接続されており、流路切替
弁81からガスメーター83に調整ガスを送り、調整ガ
スの流量を測定することができる。ガスメーター83の
出側には、さらにガス分析計5が接続されており、調整
ガス中の各ガス成分(CO、CO2 等)の濃度を測定す
ることができる。The purge line 85 is a line used when purging the pipeline in the adjusting system 3. The flow path switching valve 81 is connected to the conduits 79, 82 and the like. A gas meter 83 is connected to the conduit 82, and the adjusted gas can be sent from the flow path switching valve 81 to the gas meter 83 to measure the flow rate of the adjusted gas. The gas analyzer 5 is further connected to the outlet side of the gas meter 83, and the concentration of each gas component (CO, CO 2, etc.) in the adjusted gas can be measured.
【0030】図1の疑似燃焼排ガス調整装置の運転方法
の一例について説明する。
各ガスボンベ13〜25を開け、各調圧弁33〜4
5で圧力を調整し、各マスフローコントローラー53〜
65で成分ガスの流量を調整する。
成分ガスを流路切替弁75、77、管路79、流路
切替弁81、管路82を経てガスメーター83に送りガ
ス流量(H2 O除く全体流量)を測定・調整する。ま
た、ガス分析計5で、ガス成分が所定濃度になっている
か確認する。An example of the operation method of the pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus of FIG. 1 will be described. Open each gas cylinder 13-25 and adjust each pressure regulating valve 33-4.
Adjust the pressure with 5, and each mass flow controller 53 ~
At 65, the flow rate of the component gas is adjusted. The component gas is sent to the gas meter 83 through the flow passage switching valves 75 and 77, the pipe 79, the flow passage switching valve 81, and the pipe 82, and the gas flow rate (total flow rate excluding H 2 O) is measured and adjusted. Further, the gas analyzer 5 confirms that the gas component has a predetermined concentration.
【0031】 流路切替弁75、77を切替え、空気
が空気ボンベ11から、ミキサー91、ヒーター93、
水添加器95、流路切替弁107、管路108を経てパ
ージライン85に流れるようにした後、ヒーター93を
昇温する。
水を、水タンク27から、マスフローコントローラ
ー67、水管路69を経て水添加器95に導入する。The flow path switching valves 75 and 77 are switched so that air flows from the air cylinder 11 to the mixer 91, the heater 93,
After allowing the water to flow to the purge line 85 through the water adder 95, the flow path switching valve 107, and the pipe 108, the heater 93 is heated. Water is introduced from the water tank 27 into the water adder 95 via the mass flow controller 67 and the water pipe 69.
【0032】 水添加器95の出側の温度(温度セン
サー97で検知)が目標値近辺で安定したことを確認し
た後、流路切替弁75、77を切替えて、成分ガスをミ
キサー91、ヒーター93、水添加器95に導入する。
最終的に調整ガス温度が安定したことを確認した
後、流路切替弁107を切替えて調整ガスをテストボッ
クス7に流す。After confirming that the temperature on the outlet side of the water adder 95 (detected by the temperature sensor 97) is stable near the target value, the flow path switching valves 75 and 77 are switched to mix the component gas with the mixer 91 and the heater. 93, introduced into the water adder 95. Finally, after confirming that the adjusted gas temperature is stable, the flow path switching valve 107 is switched to allow the adjusted gas to flow into the test box 7.
【0033】 調整ガスの全体流量を減らす時には、
流量調節弁103を開いて、調整ガスの一部をパージ
し、調整ガスの組成を変化させることなく流量をコント
ロールできる。When reducing the total flow rate of the adjusting gas,
The flow rate control valve 103 can be opened to purge a part of the adjustment gas, and the flow rate can be controlled without changing the composition of the adjustment gas.
【0034】上述の実施例の疑似燃焼排ガス調整装置に
おいては、上述の各試験の他、一成分(例えばH2 やH
2 O)を変化させた場合のCOセンサーの特性評価を行
うこともできる。In the simulated combustion exhaust gas control apparatus of the above-mentioned embodiment, in addition to the above-mentioned tests, one component (for example, H 2 or H 2
It is also possible to evaluate the characteristics of the CO sensor when 2 O) is changed.
【0035】次に、本実施例の疑似燃焼排ガス調整装置
の各構成機器の構造の一例について説明する。図2は、
図1の疑似燃焼排ガス調整装置のヒーターの内部構造を
示す断面図である。Next, an example of the structure of each component of the simulated combustion exhaust gas adjusting apparatus of this embodiment will be described. Figure 2
It is sectional drawing which shows the internal structure of the heater of the pseudo combustion exhaust gas adjustment apparatus of FIG.
【0036】ヒーター93は、ガス入口131及びガス
出口143等を備えた本体129を有している。ガス入
口131から本体129内に入ったガスは、入側チャン
バー133から、ヒーター線137を通り、出側チャン
バー141を経てガス出口143から外に出る。The heater 93 has a main body 129 having a gas inlet 131, a gas outlet 143 and the like. The gas that enters the main body 129 through the gas inlet 131 passes through the heater wire 137 from the inlet chamber 133, passes through the outlet chamber 141, and exits through the gas outlet 143.
【0037】ヒーター線137は、外側ガイシ135と
芯状ガイシ139の間の円柱状の空間に、6段にわたっ
て配置されている。このヒーター線137には、電気コ
ード130から電力が供給される。ヒーター93中を流
れるガスは、ヒーター線137によって加熱される。The heater wire 137 is arranged in six columns in a cylindrical space between the outer insulator 135 and the core insulator 139. Electric power is supplied to the heater wire 137 from the electric cord 130. The gas flowing in the heater 93 is heated by the heater wire 137.
【0038】図3は、図1の疑似燃焼排ガス調整装置の
水添加器の内部構造を示す断面図である。水添加器95
は、ガス入口151とガス出口161を備えた本体15
7を有する。また、本体157内のガス流路には、多孔
部材159が配置されている。FIG. 3 is a sectional view showing the internal structure of the water adder of the pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus of FIG. Water adder 95
Is a body 15 with a gas inlet 151 and a gas outlet 161
Have 7. Further, a porous member 159 is arranged in the gas flow path inside the main body 157.
【0039】多孔部材159は、球形のステンレス粒
(SUS316、粒径90μm)を焼結して有頂筒状に
形成した部材である。頂部を上にして、台座160の上
に置かれている。多孔部材159は、バネ155によっ
て台座に押し付けられている。ガスは、多孔部材159
の外周部から内側へ同部材を抜けて流れる。The porous member 159 is a member formed by sintering spherical stainless particles (SUS316, particle size 90 μm) to form a top cylinder. It is placed on a pedestal 160 with the top facing up. The porous member 159 is pressed against the pedestal by the spring 155. The gas is the porous member 159.
Flows through the same member from the outer periphery to the inside.
【0040】多孔部材159の上方には、水滴下管15
3が配置されている。水滴下管153からは、図1の水
管路69を経て送られる水が、多孔部材159に滴下さ
れ、多孔部材159にしみこむ。しみこんだ水は、多孔
部材159を通り抜けるガス(加熱されている)と接触
し、蒸発してガス中に含有され、ガス出口161から出
ていく。Above the porous member 159, a water dropping pipe 15 is provided.
3 are arranged. From the water dropping pipe 153, water sent via the water pipe 69 of FIG. 1 is dropped onto the porous member 159 and permeates into the porous member 159. The impregnated water comes into contact with the gas (which is heated) passing through the porous member 159, evaporates and is contained in the gas, and exits from the gas outlet 161.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の疑似燃焼排ガス調整装置は以下の効果を発揮する。
供給される水の量を厳密に管理することができるの
で、H2 O濃度の正確な調整ガスを生成できる。
ヒーターでは水蒸気の含まれていない成分ガスを加
熱するため、腐食性ガスとH2 Oの混合物によるヒータ
ーの腐食断線を防止することができる。
調整ガスの温度を検知する温度センサーと、調整ガ
スの温度を制御するガス温度コントローラーと、を具備
する場合には、所望の温度にコントロールされた疑似排
ガスを生成させることができる。また、温度センサーと
ヒーターとの距離を短くすることもできるため、温度コ
ントロールの応答性を改善することもできる。As is apparent from the above description, the pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus of the present invention exhibits the following effects. Since the amount of water supplied can be strictly controlled, an accurate regulated gas of H 2 O concentration can be generated. Since the heater heats the component gas that does not contain water vapor, it is possible to prevent corrosion breakage of the heater due to the mixture of corrosive gas and H 2 O. When the temperature sensor that detects the temperature of the regulated gas and the gas temperature controller that controls the temperature of the regulated gas are provided, the pseudo exhaust gas controlled to a desired temperature can be generated. Further, since the distance between the temperature sensor and the heater can be shortened, the responsiveness of temperature control can be improved.
【0042】 水分添加手段が上述の多孔部材形式で
ある場合には、供給される水が確実に蒸発するので、調
整ガス中のH2 O濃度の変動が防止できる。
疑似燃焼排ガス調整系統を2系統以上具備し、各調
整系統によって低濃度ガスの濃度を異ならせた場合に
は、調整ガス中の微量成分のコントロールが容易にな
る。また、擬似燃焼排ガスのガス成分濃度や温度を瞬間
的に切り替えることもできる。When the water addition means is of the above-mentioned porous member type, the supplied water surely evaporates, so that the fluctuation of the H 2 O concentration in the adjusted gas can be prevented. When two or more pseudo combustion exhaust gas adjusting systems are provided and the concentration of the low-concentration gas is different depending on each adjusting system, the trace components in the adjusted gas can be easily controlled. Also, the gas component concentration and temperature of the pseudo combustion exhaust gas can be switched instantaneously.
【図1】本発明の1実施例に係る疑似燃焼排ガス調整装
置の係統図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の疑似燃焼排ガス調整装置のヒーターの内
部構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal structure of a heater of the pseudo combustion exhaust gas control apparatus of FIG.
【図3】図1の疑似燃焼排ガス調整装置の水添加器の内
部構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the water adder of the pseudo combustion exhaust gas control apparatus of FIG.
1 疑似排ガス調整装置 3 疑似排ガス調
整係統(A)
3’疑似排ガス調整係統(B) 5 ガス分析計
7 テストボックス 11〜25 ガスボ
ンベ
27 水タンク 31〜45 調圧
弁
49 逆止弁 51 流量調節弁
53〜67 マスフローコントローラー
69 水管路
71、73、79、82、105、109、113、1
15 管路
83 ガスメーター 85 パージライ
ン
75、77、81、107、111 流路切替弁
91 ミキサー 93 ヒーター
95 水添加器 97 温度センサ
ー
129 本体 130 電気コー
ド
131 ガス入口 133 入側チャ
ンバー
135 外側ガイシ 139 芯状ガイ
シ
141 出側チャンバー 143 ガス出口
151 ガス入口 153 水滴下管
155 バネ 157 本体
159 多孔部材 160 台座
161 ガス出口1 Pseudo Exhaust Gas Adjustment Device 3 Pseudo Exhaust Gas Adjustment Part (A) 3'Pseudo Exhaust Gas Adjustment Part (B) 5 Gas Analyzer 7 Test Box 11-25 Gas Cylinder 27 Water Tank 31-45 Pressure Regulator 49 Check Valve 51 Flow Control Valve 53 ~ 67 Mass flow controller 69 Water pipes 71, 73, 79, 82, 105, 109, 113, 1
15 Pipe line 83 Gas meter 85 Purge line 75, 77, 81, 107, 111 Flow path switching valve 91 Mixer 93 Heater 95 Water adder 97 Temperature sensor 129 Main body 130 Electric cord 131 Gas inlet 133 Inlet side chamber 135 Outer wall 139 Core Gasisch 141 Outlet side chamber 143 Gas outlet 151 Gas inlet 153 Water dropping pipe 155 Spring 157 Main body 159 Porous member 160 Pedestal 161 Gas outlet
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−308535(JP,A) 特開 平8−201328(JP,A) 特開 昭50−28394(JP,A) 特開 平4−328444(JP,A) 特開 平7−103861(JP,A) 特開 平5−273170(JP,A) 特開 昭63−271047(JP,A) 実開 昭54−96690(JP,U) 実開 平5−94634(JP,U) 実開 平6−17184(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 1/00 B01F 3/02 B01F 15/04 B01J 7/00 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) Reference JP-A 63-308535 (JP, A) JP-A 8-201328 (JP, A) JP-A 50-28394 (JP, A) JP-A 4-328444 (JP , A) JP-A-7-103861 (JP, A) JP-A-5-273170 (JP, A) JP-A-63-271047 (JP, A) Practical use Shou 54-96690 (JP, U) Practical use flat 5-94634 (JP, U) Actual Kaihei 6-17184 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 1/00 B01F 3/02 B01F 15/04 B01J 7 / 00 JISST file (JOIS)
Claims (4)
度で含む疑似的な燃焼排ガスを発生させるための疑似燃
焼排ガス調整装置であって;水蒸気以外の各種のガス成
分を含むガス(以下単に成分ガスという)を所望流量ず
つ供給する成分ガス供給手段と、 供給された成分ガスを混合するミキサーと、 混合されたガス(混合ガス)を加熱するヒーターと、 加熱された混合ガス中に所望流量の水分を添加する水分
添加手段と、 を具備することを特徴とする疑似燃焼排ガス調整装置。1. A pseudo combustion exhaust gas adjusting device for generating pseudo combustion exhaust gas containing water vapor and other gas components at an arbitrary concentration; a gas containing various gas components other than water vapor (hereinafter simply referred to as a component). (Referred to as gas) at a desired flow rate, a mixer that mixes the supplied component gases, a heater that heats the mixed gas (mixed gas), and a desired flow rate in the heated mixed gas. A pseudo combustion exhaust gas adjusting apparatus comprising: a water adding means for adding water.
温度センサーと、 この温度センサーよりの信号を入力され、ヒーターの出
力を制御することにより調整ガスの温度を制御するガス
温度コントローラーと、 を具備する請求項1記載の疑似燃焼排ガス調整装置。2. A temperature sensor for detecting the temperature of the gas (regulated gas) on the outlet side of the water addition means, and a signal from this temperature sensor is input to control the output of the heater to control the temperature of the regulated gas. The simulated combustion exhaust gas control apparatus according to claim 1, further comprising a gas temperature controller for controlling.
材と、 この多孔部材に水分を所望流量ずつ供給する水供給手段
と、 を含む請求項1記載の疑似燃焼排ガス調整装置。3. The water addition means includes a porous member arranged in a gas flow path through which the mixed gas passes, and water supply means for supplying water to the porous member at a desired flow rate. The pseudo combustion exhaust gas adjusting device described.
ター及び水分添加手段等で構成される疑似燃焼排ガス調
整系統を2系統以上具備し、 上記各種成分ガスの何種かは、上記ガス成分が希釈ガス
によって希釈された低濃度ガスとして供給され、 上記各調整系統によって該低濃度ガスの濃度が異なる請
求項1、2又は3記載の疑似燃焼排ガス調整装置。4. A system comprising two or more systems of pseudo-combustion exhaust gas control system composed of the component gas supply means, a mixer, a heater, a water addition means, etc., wherein some of the various component gases are diluted with the gas component. The pseudo combustion exhaust gas adjusting device according to claim 1, 2 or 3, which is supplied as a low-concentration gas diluted with a gas and has a different concentration depending on each adjusting system.
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