УСТАНОВКА ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПОГЛОЩАЮЩИХ СОРБЕНТОВ Российский патент 2018 года по МПК G01N25/48 

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля качественного состояния поглощающих сорбентов и может быть использована для оценки их остаточной сорбционной емкости при воздействии паров загрязняющих веществ, поглощающихся как на основе физической адсорбции, так и хемосорбции.

Предлагаемой установкой можно проводить экспресс-оценку и прогнозировать остаточную сорбционную емкость поглощающих сорбентов по парам различных веществ на стадии эксплуатации.

Известна установка динамическая «Колхида», предназначенная для испытания фильтрующе-поглощающих коробок противогазов и других изделий, на время защитного действия по парам контрольных загрязняющих веществ на постоянном и пульсирующем потоке паровоздушной смеси при постоянной температуре и влажности (1. Установка динамическая «Колхида». Паспорт BP 11310.000 ПС. - 1988. - 32 с. 2. Установка динамическая «Колхида». Технические условия. BP 11310.000 ТУ. - 1988).

К недостаткам известной установки относятся:

- длительность определения выходных характеристик фильтрующе-поглощающих систем;

- трудоемкость, энергоемкость и невозможность определения теплофизических свойств фильтрующе-поглощающих систем;

- большой расход материалов.

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости и создание эффективной экспрессной установки для оценки остаточной сорбционной емкости сорбентов поглощающих изделий и аппаратов парами различных загрязняющих веществ, поглощающимися по различным механизмам сорбции.

Технический результат достигается тем, что установление остаточной сорбционной емкости рабочего поглощающего изделия определяется путем регистрации изменения температуры поверхности сорбента и теплоотражающим элементом при прохождении через них паровоздушной смеси дистанционным пассивным сканирующим устройством.

Сущность изобретения заключается в обеспечении регистрации теплового эффекта дистанционным пассивным сканирующим устройством процесса поглощения паров различных сорбтивов.

Поставленная задача решается за счет того, что установка для неразрушающего контроля поглощающих сорбентов, содержащая осушительные колонки, ротаметры, гусек, смеситель, психрометр, двухходовые краны, увлажнительную колонку, вакуумный насос, краны отбора проб, холостое поглощающее изделие, рабочее поглощающее изделие и фильтр, связанные между собой воздухопроводами, отличается тем, что она снабжена дистанционным пассивным сканирующим устройством, камерой для термостатирования рабочего поглощающего изделия и теплоотражающим элементом, установленным в камере для термостатирования за рабочим поглощающим изделием.

Совокупность существенных признаков полезной модели достаточна для достижения технического результата - определения изменения температуры поверхности сорбента при прохождении через него паровоздушной смеси с поглощаемым компонентом и регистрации изменения температуры выходящего очищенного от загрязняющих веществ паровоздушного потока на границе раздела отработанной и исходной частей сорбента или времени изменения регистрируемого теплового эффекта.

На чертеже 1 представлена схема предлагаемой установки для неразрушающего контроля теплофизических свойств поглощающих изделий. Установка содержит осушительные колонки 1, 7, ротаметры 2, 13 для контроля объемного расхода воздуха, гусек 3 с контрольным загрязняющим веществом, смеситель 4, психрометр 5, двухходовой кран 6, увлажнительную колонку 8, вакуумный насос 9, фильтр 10, краны отбора проб 11, 14, 17, трехходовой кран 16, поглощающие изделия 12, 15 холостое и рабочее соответственно с исследуемыми сорбентами, дистанционное пассивное сканирующее устройство 18, камеру термостатирования 20, внутри которой размещается рабочее поглощающее изделие 15 и теплоотражающий элемент 19.

Перед началом работы необходимо установить рабочее 15 и холостое 12 поглощающие изделия с исследуемыми сорбентами.

Установка работает следующим образом.

Поток воздуха, инициированный вакуумным насосом 9, поступает одновременно по двум линиям: через осушительную колонку 7, увлажнительную колонку 8, психрометр 5 в смеситель 4 и через осушительную колонку 7, ротаметр 2, гусек 3 с контрольным загрязняющим веществом в смеситель 4. В смесителе 4 происходит образование паровоздушной смеси с задаваемыми параметрами (влажности, объемной скорости, концентрации контрольного вещества). Регулирование параметров паровоздушной смеси осуществляются при помощи кранов 6, ротаметров 2 и 13. Из смесителя 4 паровоздушная смесь через трехходовой кран 16 направляется в обводную линию с холостым поглощающим изделием 12, ротаметром 13 и фильтром 10. Из обводной линии при помощи крана 17 осуществляется отбор паровоздушной смеси для определения исходной концентрации контрольного вещества в потоке. При достижении заданной концентрации производят включение дистанционного пассивного сканирующего устройства 18 и при помощи крана 16 осуществляется переключение паровоздушного потока на рабочую линию через рабочее поглощающее изделие 15 и теплоотражающий элемент 19, установленные в камере термостатирования 20, ротаметр 13 и фильтр 10. Определение концентрации контрольного вещества за рабочим поглощающим изделием 15 и теплоотражающим элементом 19 осуществляют путем отбора проб через кран 14. Результаты измерений, регистрируемые при помощи дистанционного пассивного сканирующего устройства 18, сравниваются со стандартными градуировочными данными и определяется остаточная сорбционная емкость рабочего поглощающего изделия.

Информацию об интенсивности излучений отдельно взятой точки или участка изображения можно получить как в числовом виде, так и в виде гистограммы.

Экспериментальные исследования проводятся при следующих условиях:

температура воздуха Т, °С от 16 до 20 равновесная влажность сорбентов W_p, % (40±3) относительная влажность паровоздушной смеси ϕ, % от 45 до 90 скорость паровоздушного потока на образец ν, л/мин 1

Таким образом, использование предлагаемой установки для неразрушающего контроля поглощающих сорбентов позволяет определить остаточную сорбционную емкость рабочего поглощающего изделия без проведения каких-либо расчетов, что значительно снижает трудоемкость, расход материалов, а также время определения регистрируемых характеристик поглощающих сорбентов.

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля качественного состояния поглощающих сорбентов и может быть использовано для оценки их остаточной сорбционной емкости при воздействии паров загрязняющих веществ, поглощающихся как на основе физической адсорбции, так и хемосорбции. Заявлена установка для неразрушающего контроля поглощающих сорбентов, содержащая осушительные колонки, ротаметры, гусек, смеситель, психрометр, двухходовые краны, увлажнительную колонку, вакуумный насос, краны отбора проб, холостое поглощающее изделие, рабочее поглощающее изделие, расположенное внутри камеры для термостатирования, и фильтр. Она снабжена дистанционным пассивным сканирующим устройством и теплоотражающим элементом, установленным в камере для термостатирования за рабочим поглощающим изделием. Технический результат - возможность определения остаточной сорбционной емкости и снижения трудоемкости, энергоемкости, расхода материалов, времени определения регистрируемых характеристик поглощающих сорбентов. 1 ил.

Установка для неразрушающего контроля поглощающих сорбентов, содержащая осушительные колонки, ротаметры, гусек, смеситель, психрометр, двухходовые краны, увлажнительную колонку, вакуумный насос, краны отбора проб, холостое поглощающее изделие, рабочее поглощающее изделие и фильтр, связанные между собой воздухопроводами, отличающаяся тем, что она снабжена дистанционным пассивным сканирующим устройством, камерой для термостатирования рабочего поглощающего изделия и теплоотражающим элементом, установленным в камере для термостатирования за рабочим поглощающим изделием.