Удосконалення оптичного методу контролю визначення енерговмісту природного газу

Abstract

На основі аналізу оптичних методів встановлено, що для високоточного, швидкісного та селективного аналізу компонент природного газу безпосередньо на газопроводі досить перспективним є використання одного із оптичних методів - інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії. Запропоновано удосконалення цього методу, яке полягає у застосуванні трикюветної схеми визначення основних горючих складових природного газу та використанні кільцевидної кювети для визначення компонента у газовій суміші з максимальною довжиною ходу оптичного променя без попередньої підготовки проб. На основі удосконаленого оптичного методу запропоновано методику вимірювання енерговмісту природного газу, яка полягає в безпосередньому одночасному вимірюванні основних трьох компонент (СН4, С2Н4, С3Н8) на смугах ІЧ-випромінення, які мають мінімальний вплив одна на одну, а визначення вищих компонент (С4Н10+) виконується за допомогою розробленої математичної моделі. Для контролю енерговмісту природного газу розроблено принципову схему експериментального зразка системи контролю та алгоритм функціонування.

Based on the analysis of the optical methods it has been claimed that in order to carry out highly-accurate, velocity and selective analyses of the natural gas component directly in the gas pipeline the use of infrared spectroscopy appears to be advanced. The improvement of the optical method was offered resulted in applying the threecuvette scheme for determining main of natural gas combustible components and the use of the circular-shaped cuvette for estimating component in the gas mixture with max. travel length of the optical beam without previous samples preparation. Based on the improved optical method the methodology has been offered to measure energy content of natural gas which is grounded on direct simultaneous measurement of three main components (CH2, C2H6, C3H8) in the infrared radiation band having minimal impact on each other but the evaluation of the higher components (C4H10+) is carried out using the developed mathematical model. For natural gas content inspection the basic scheme of the experimental model for check system and operation algorithm has been worked out.