Генератор влажного газа Советский патент 1987 года по МПК G01W1/11 

1

Изобретение относится к технике измерения влажности газов и может быть использовано для юстировки и поверки гигрометров.

Цель изобретения - повышение надежности в работе генератора влажного газа.

На фиг, 1 представлена схема генератора влалсного газа на фиг. 2 - конструкция насытителя влаги на фиг. 3-4 - тарелки насытителя.

Генератор влажного газа (фиг. 1) содержит жидкостньш термостат 1, линию 2 входа газа, соединенные последовательно, регулятор 3 давления газа, осушитель 4, насытитель 5, ре- гулируе1 1ый дроссель 6, рабочую камеру 7, измеритель 8 расхода газа и линию 9 выхода газа.

Давление газа в насытителе 5 в 1 абочей камере 7, -которые размещены 4 термостате, измеряется манометра- йи 10 и 11. Температура в термоста- ,те измеряется термометром 12 и поддерживается регулятором 13 температуры с помощью теплообменника 14. Циркуляция жидкости в термостате осуществляется мешалкой 15. Налив воды в насытитель 5 и слив излишков воды производится через штуцеры 16 и 17.

Насытитель (фиг. 2) состоит из вертикального набора тарелок 18 и 19, снабженных вертикальными перегородками 20, и промежуточного кольца 21, стянутых между фланцами 22 и 23 с по- мфщыо резьбовых шпилек 24. Герметизируется насытитель уплотнительными прокладками 25 из фторопласта, расположенными в канавках фланцев 22 и-23 и замках-, образованных выступами и впадинами в стенках тарелок 18 и 19.. Подсоединяется насытитель к газовому тракту генератора штуцерами Вход газа 26 и Выход газа 27. Заполняется водой насытитель через штуцеры Налив воды 16-и Слив воды 17. Уровень жидкости на тарелках задается высотой переливных патрубков 28, расположенных на основаниях тарелок 18 и 19. Б промежуточном кольце 21 размещены сетка 29 и фильтр 30. На верхней тарелке и во фланце 22 перед патрубком Выход газа 27 установлены распределители 31 и 32 потока газа. Поверхности каналов для прохождения увлажняемого газа, образованных перегородками 20, основаииям-г и наружными стенками

13306002

тарелок 18 и 19, покрыты слоем пористого водоудерживающего материала 33. Перегородки 20 жестко и герметично соединены с нижней поверхностью тарелок, образуя зазор с верхней поверхностью нижележащей тарелки. Величина зазора меньше высоты переливного патрубка.

1Q Тарелки на фиг. 3 и 4 изображены со стороны перегородок, расположен- ньпс по концентрическим окружностям с разрывами, смещенными в соседних перегородках диаметрально противопо15 ложно. Они отличаются между собой расположением сливньк патрубков и устанавливаются при сборке насытителя с чередованием по высотке.

Стрелками на фиг. 2-4 показаны

20 направления потоков увлажняемого газа по каналам между перегородками с образованием параллельных потоков и .между тарелками по высоте насытителя. Перед началом работы расчетное

25 количество дистиллированной воды заливается через штуцер 16 в насытитель 5, из которого излишки воды сливаются через штуцер 17.

В насытителе (фиг. 2) вода после2Q довательно заполняет пространство на основаниях тарелок 18 и 19 до уровня сливных патрубков 28, образуя с погруженными в нее до заданного

уровня перегородками 20 гидрозатворы и смачивая водоудерживающий материал 33.

Пространство насытителя над зеркалом воды, ограниченное перегородками, наружными стенками и основаниям тарелок 18 и 19, представляет собой развитую сеть соединенных параллельно-последовательно каналов для прохода увлажняемого газа.

Получение парогазовой смеси в генераторе влажного газа производится следующим образом,

В жидкостном термостате 1 с по- мощью регулятора 13 температуры, теплообменника 14, измерителя 12 тем50 пературы у мешалки 15 устанавливается заданный температурный режим. Газ при повьш1енном давлении из линии 2 через регулятор .3 давления газа, осушитель 4, принимая температуру

55 термостата 1, поступает на вход насытителя 5(. В каналах насытителя 5 газ увлажняется до максимальной при данных температурах и давлении влажности и далее парогазовая смесь, ми35

40

45

нуя регулируемый дроссель 6 при уменьшенном (до атмосферного) давлении, поступает в .рабочую камеру 7 и через измеритель 8 расхода газа и выходную линию 9 выводится в атмосферу.

Предлагаемое устройство является метрологическим средством повышенной точности, используемым для юстировки и.поверки гигрометров.

Для создания парогазовых смесей с широкими пределами влагосрдержа- -ния (от микроконцентраций до 100% относительной влажности) газ должен протекать над поверхностью увлажняющей среды при избыточном давлении до 1 мН/м в интервале температур от -70 до +50 С, Поэтому к материалам деталей насытителя предъявляются требования коррозионной стойкости, высокой чистоты поверхностей а уплотняющий материал должен быть химически инертным, обладать стойкостью к набуханию в воде, не выделять газов, быть тепло- и холодостойким. Эт.им требованиям отвечают нержавеющая сталь и фторопласт-4 о

Высокая чистота поверхностей деталей из нержавеющей стали наиболее просто достигается при механической обработке методом точения с последующим электрохимическим полированием. Возможность применения указанных технологических приемов обусловлена выполнением перегородок в виде неотъемлемой части основания тарелок и расположением их по концентрическим окружностям.

Экспериментально установлено, что для полного насьщения газа водо над поверхностью воды или льда достаточен канал длиной около. 2 м с проходным сечением 144 мм при ширине эеркала увлажняющей среды 24 мм.

Исключение уплотняющих прокладок между перегородками и основаниями позволяет герметизировать наружные стенки тарелок от избыточного давления известными в технике приемами,

0

5

0

5

0

например установкой фторопластовых колец в торцах стенок тарелок в соединениях типа щип - паз и выступ - впадина.

Для более эффективного использования поверхности зеркала увлажняющей среды сечение канала в разрыве перегородки выбрано равным сечению параллельной ветви канала и составляет половину суммарного сечения двух каналов.

Экспериментально ширина и высота канала выбраны равными 12 мм.

Наполовину заполненньш водой канал имеет сечение 72 мм , такое же сечение имеет канал в разрыве перегородки (две параллельные ветви канала имеют суммарное сечение 144мм).

Глубина погружения перегородок в Ж1адкость 6 мм, что достаточно для противодействия гидростатического давления столба жидкости разности давлений, действующих на перегородку при прохождении газа через разрывы в перегородках.

Воздействие давления потока увлажняемого газа, вызванное динамическим сопротивлением каналов насытителя между двумя соседними разрывами в перегородках, незначительно.

Формула изобретения

Генератор влажного газа, содержащий термостат, в котором размещены рабочая камера и насытитель влаги, вьшолненньш в виде вертикального набора тарелок- с переливными патрубками и с вертикальными перегородками, образующими каналы для прохождения увлажняемого газа, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьшения надежности в работе, перегородки жестко и герметично соединены с нижней поверхностью тарелок, образуя зазор с верхней поверхностью нижележащей тарелки, величина которого

меньше высоты переливного патрубка.

;/ -Д5

Фи,г.2

Фиг.3

Изобретение относится к технике измерения влажности газов и может использовано как средство получения образцовых поверочных с{4есей. Целью изобретения является повьше- ние надежности в работе генератора влажного газа. Генератор содержит, как основную часть насытитель в виде вертикального набора тарелок с пере- ливньми патрубками. На нижней поверхности тарелок установлены вертикальные перегородки, которые опускаются в жидкость ниже лежащей тарелки, образуя гидрозатвор., Таким образом образуются каналы для прохода насыщаемого влагой газа. 4 ил. (Л с 00 со

Редактор М.Дьшьш

Составитель В.Екаев Техред М.Ходанич

Заказ 3580/49 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А.Обручар