Смешивание и проверка состава смеси

Устройства для смешивания и проверки состава смеси предназначены для смешивания элегаза с другими газами из отдельных резервуаров (например, баллонов) в требуемой пропорции или исправления концентрации элегаза в имеющейся смеси до требуемого значения.

При наличии малообъемного оборудования, газы из отдельных резервуаров могут быть смешаны вручную, при этом объемы заполняют элегазом до указанного парциального давления, а затем добавляют примесный газ до требуемого абсолютного давления. Состав смеси, уже содержащейся в оборудовании может быть откорректирован, путем добавления того или иного газа, входящего в смесь. После выполнения всех этих операций, газ не может считаться достаточно смешанным до окончания периода ожидания, собственного времени перемешивания t _mix. Верхний предел этого времени – время диффузионного перемешивания, самый медленный процесс перемешивания, который приблизительно равен

t _mix = L²/D (7)

где L – длина самого длинного участка оболочки, а D [м²/с] - коэффициент взаимной диффузии перемешанных газов. D – приблизительно выражается как

D=k/p (8)

где k – постоянная, k ~ 1 Па.м²/с для смесей SF6-азот [31], а p [Па] – абсолютное давление. Например, при длине участка 1 м при давлении 300 кПа, собственное время перемешивания составит несколько дней. Подробное описание диффузного перемешивания может быть найдено в [41].

В протяженных конструкциях КРУЭ и ГИЛ, t _mix может быть неприемлемо большим из-за большой длины сегмента L оборудования. В этом случае для смешивания газов или для корректировки состава смеси до ее прохождения через впускной клапан, требуется динамичное перемешивающее устройство. Такие устройства уже имеются в продаже для смесей SF6-N2 [32, 33]. В них применяются дозирующие клапана с микропроцессорным регулированием и регуляторы температуры, и они могут быть запрограммированы на требуемые состав смеси и давление заполнения. Они могут обрабатывать как компонентные газы, так и смеси.

Корректировка газовой композиции в крупномасштабном оборудовании, путем добавления то одного, то другого газообразного компонента, проблематична, потому что процесс смешивания и отбор проб газа трудно контролировать [31]. Эта форма корректировки должна использоваться только при наличии соответствующих сведений и методик для каждого конкретного случая.

Так как заполнение энергетического оборудования газом не связано с с потерями в атмосферу, то связанная с этим величина потерь А, практически равна нулю, если не произойдет ошибки при проведении газотехнологических операций.