Устройство для получения калибровочных газовых смесей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИБРОВОЧНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащее смеситель с трубопроводом подачи воздуха и каналомподачи жидткocт I , установленных перпендикулярно , распылитель, подключенный к линии сжатого воздуха, сосуд с жидкостью , каплеотбойник и линию разбавления , отличающееся тем, что, с целью повышения степени дисперсности пробы и повышения надежности контроля примесей в воздухе , смеситель установлен в линии сжатого воздуха, а устройство CHai6жено нагревателем, установленным в линии сжатого воздуха перед смесителем , холодильником, установленным после каплеотбоййика, и объемным дозатором , установленным в линии подачи жидкости. Omltip ttpoS

СОЮЗ СОВЕТИ1ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(др G 01 и 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,13" . ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3583919/23-26 (22) 27.04.83 (46) 30 ° 06.84. Бюл. 0 24 (72) Б.А.Милько, В.М.Шарапов, П.Т.Буша и В.И.Рябченко (53) 543.053(088.8) (56) 1. Перегуд Е.А. и др. Быстрые методы определения вредных веществ в воздухе. М., "Химия", 1970, с. 56. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

КАЛИБРОВОЧНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащее смеситель с трубопроводом подачи воздуха и каналом подачи жидг кости, установленных перпендикуляр, SU„„1100523 А но, распылитель, подключенный к линии сжатого воздуха, сосуд с жидкостью, каплеотбойник и линию разбавления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени дисперсности пробы и повышения надежности контроля примесей в воздухе, смеситель установлен в линии сжатого воздуха, а устройство снабжено нагревателем, установленным в линии сжатого воздуха перед смесителем, холодильником, установленным после каплеотбойника, и объемным до затором, установленным в линии подачи жидкости

1100523

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на .,фиг. 2 — устройство для получения калибровочных смесей масла.

Устройство содержит линию 1 сжа45 того газа, сосуд 2, заполненный жидкостью 3, распылитель, выполненный в виде канала 4 для подачи сжатого газа и канала 5 для подачи жидкости, каплеотбойник 6, холодильник 7 и линию разбавления 8, объемный доза50 тор 9 и нагреватель 10. Кроме того, устройство снабжено регуляторами, стабилизаторами и измерителями расхода установленными в линиях сжатоЭ

ro воздуха и разбавления (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Изобретение относится к газовому анализу, в частности к устройствам для получения калибровочных газовых смесей.

Известно устройство, содержащее смеситель с трубопроводом подачи воздуха и каналом подачи жидкости, установленньгх перпендикулярно, распылитель, подключенный к линии сжатого воздуха, сосуд с жидкостью, каплеотбойник и линию разбавления t1j .

Недостатками устройства являются полидисперсность и сравнительно большие размеры получаемых частиц жидкости, низкая воспроизводимость значений15 создаваемых концентраций, что обусловлено стохастическим характером процесса распыления.

Цель изобретения — повышение степени дисперености и повышения надеж- 20 ности контроля примесей в воздухе.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для получения калибровочныхегазовых смесей, содержащем смеситель с трубопроводом подачи воз-25 духа и каналом подачи жидкости, установленных перпендикулярно, распылитель, подключенный к линии сжатого воздуха, сосуд с жидкостью, каплеотбойник и линию разбавления, 30 смеситель установлен в линии сжатого воздуха, а устройство снабжено нагревателем, установленным в линии сжатого воздуха перед смесителем, холодильником, установленным после .каплеотбойника, и объемным дозатором, установленным в линии подачи жидкости.

В канал 4 из сосуда 2 .с помощью объемного дозатора 9 поступает распыляемая жидкость 3, а из линии сжатого воздуха — воздух, подогретый в нагревателе 10. Под действием струи воздуха жидкость распыляется, причем размеры полученных частиц жидкости распределены случайным образом.Воздух, поступающий на распыление, нагревается до температуры, близкой к температуре кипения жидкости, благодаря чему большая часть распыленной жидкости полностью испаряется в струе горячего воздуха.

Неиспарившиеся крупные частицы

1 оседают в каплеотбойнике. При быстром смешении парогазовой струи с воздухом, поступающим из линии разбавления 8, достигается высокая степень пересыщЕнияя, при котором идет спонтанная конденсация с образованием очень мелких частиц жидкости.

По данным Ленгмюра средний размер частиц для случая образования аэрозоля из потока с температурой 275 С равен 0,121 мкм.

Для предотвращения процесса роста массы капелек за счет изотермической перегонки поток аэрозоля пропускается через трубчатый холодильник.

На выходе из холодильника произво1 дится отбор проб смеси аэрозоля и несконденсировавшейся части пара.

Так как с помощью объемного дозатора на распыление подаются строго определенные дозы жидкости, создаются стабильные условия для диспергирования и испарения жидкости и благодаря этому обеспечивается меньший разброс размеров частиц. В связи с тем, что испарение частиц жидкости происходит в потоке горячего воздуха и контакт жидкости непосредственно е элементами нагревателя отсутствует, обеспечивается также соответствие химического состава получаемой пароаэрозольной смеси химсоставу исходной жидкости.

Так как температура горячего воздуха и температура в холодильнике поддерживаются постоянными, то и соотношение количества паро-аэрозоля также остается постоянным. Изменением же температуры горячего воздуха и температуры воздуха в холодильнике это соотношение при необходимости можно изменять.

00523 з 11

Пример. Испытывается устройство для создания концентраций калиб-. ровочщ х парс-аэрозольных смесей компрессорного масла, предназначенных для проверок анализаторов примесей масла в воздухе (фиг. 2).

Очищенный и осушенный сжатый воздух через регулятор 11, стабилиза тор 12 и измеритель 13 расхода поступает в нагреватель 10, где нагревается до 350+50 С. Горячий воздух подается в канал 4 распылителя. В канал 5 распылителя подается компрессорное масло 3 из сосуда 2 с помощью объемного доэатора 9. Дозатор осуществляет равномерную и непрерывную подачу масла в поток горячего воздуха, где оно диспергируется и испаряется.

Неиспарившиеся, а также образовавшиеся на границе потока крупные частицы масла. осаждаются в каплеотбойни.ке 6. Здесь же происходит образование аэрозоля. Паро — аэрозольная смесь поступает в холодильник 7, откуда производится отбор проб на анализ.

Разбавление полученной воздушно-мас,пяной смеси производят подачей очищенного и осушенного воздуха через регулятор 14 стабилизатор 15 и измеритель 16 расхода.

Канал 4 для подачи горячего воздуха представляет собой трубку с внутренним диаметром 1.мм, а канал для подачи масла — медицинскую иглу.

Объемный дозатор 9 представляет собой медицинский шприц объемом 1 мл, . который приводится в движение с помощью микрометрического винта 17 с шагом 1 мм и понижающего редуктора, соединенного с валом электродвигателя. В качестве регуляторов 11 и 14 используется иго. ьчатый дроссель.

В качестве стабилиза-,оров 12 и 15 используется регулятор расхода и в качестве измерителя расхода 13 и 16 — ротаметры. °

Нагреватель 10 представляет собой две трубчатые печи, установленные снаружи титановой трубки ф 19 мм, внутри которой проходит сжатый воздух, Давление воздуха 1,2 атм.

Ь качестве каплеотбойника исполь" зуется циклон, изготовленный из жести. Холодильник представляет собой цилиндр из дюралюмина с внутренним диаметром 40 мм и внешним диаметром

70 мм. высотой 400 мм. На наружной стороне холодильника закрепляется радиатор.

Концентрация масла в смеси изме ряется с помощью инфракрасного анализатора.

Спектр поглощения ультрафиолетового излучения масла, отобранного из газовой смеси, практически не отпичается от исходного, что свидетельст10 вует о том, что в устройстве химический состав масла не изменяется.

Спектр определялся на спектрофотометре.

Повышение степени дисперсности, 15 т.е. уменьшение размера частиц получаемого аэрозоля, проверяется путем отбора проб с помощью пробоотборников разного сечения и при разной скорости отбора газового потока. Измерен2р ное значение концентрации для этих случаев не изменяется, что свидетельствует о том, что частицы аэрозоля имеют размеры менее 1 мкм. Соотношение количества пара †аэрозо в

25 смеси остается постоянным при данных температурах и составляет примерно

3-977.

Установка позволяет создавать паро-аэрозольную смесь с концентрациями

Зр 10 — 200 мг/м . Размеры аэрозоля не превышают 5 мкм.

Доза масла, подаваемого в поток воздуха, равняется 0,02 мл/мин.

Расход воздуха на сдув 3 л/мин, температура в холодильнике +40 С.

При этих величинах среднее значение концентрации (для 10 измерений)

39,2 мг/м, среднеквадратичное отклонение 1,8 мг/м . Погрешность под- держания концентраций в течение 6 ч

40 не превышает 8 . (для прототипа— до 30 ).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить степень дисперсности и уменьшить разброс

45 частиц по размерам, а также повысить воспроизводимость создаваемых концентраций. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является воэможность создавать концентрации паро-аэрозольных смесей жидкости без изменения их химсостава.

Применение предлагаемого способа .: позволяет в конечном счете повысить надежность контропя примесей масел в воздухе помещений и в газовых сис- . темах, что снижает вероятность создания взрывоопасных ситуаций и увеличивает безопасность ведения работ.

S 1100523 6

Таким образом, эффектом от внедрения Устройство предназначено дпя изобретения является социально-эконо- калибровки линейно-калористичесмичФскМй эффект сохраненчя зодоровья ких анализаторов примесей маслюдей и предотвращенный ущерб от ава-, ла в системах высокого даврии оборудования. 5 ления.

Составитель А.Сондор

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Инкеш Корректор О.Тигор

Заказ 4498/33 Тирак 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4