Устройство для отбора проб воздуха Советский патент 1989 года по МПК G01N1/10 

1

Изобретение относится к средствам пробоотбора и может быть использовано в исследованиях физических и химических свойств веществ, а также в криогенной технике.

Цель изобретения - повьпиение скорости пробоотбора.

На чертеже показано устройство, продольный разрез.

Устройство содержит криогенный пробоотборник 1, в котором размещен погруженный в жидкий азот 2 тепло- обменный элемент 3 с конденсирующими трубками 4s сборным конусом 5 и жидкостным затвором 6. Криогенный пробоотборник 1 соединен с защитным кожухом 7 приемной емкости 8 через

теплообменник 9. На боковой поверхности сборного конуса 5 расположены дополнительные патрубки 10, с которыми герметично соединены вспомогательные трубки 11. Вторые концы трубок 11 герметично соединены с теплообменником 9.. Функцию жидкостного затвора, предотвращающего проникновение газовой фазы в защитный кожух 7, например, в случае нарушения герметичности соединений, в устройстве выполняет столб жидкого воздуха.

Устройство работает следующим . образом.

При подаче в криогенный пробоотборник 1 жидкого азота 2 в теплооб- менном элементе происходит сжижение

42

сэ

О ND СО

воздуха в конденсирующих трубках 4 теплообменного элемента 3. Под действием силы тяжести сжиженный воздух стекает в сборный конус 5 и затем вытекает в приемную емкость 8, размещенную в защитном кожухе 7, Из сборного конуса 5 часть жидкого воздуха через дополнительные патрубки 10 и трубки 11 подводится к поверх- ности теплообменника 9, При соответственно подобранных диаметров трубопроводов 11 и площади контакта торцов этих трубопроводов с теплообменником 9 в них устанавливается пу- зырьковый режим кипения сжиженного воздуха. При этом газ в виде пузырьков поднимается по трубкам 11 и бар- ботирует через жидкий воздух жидкостного затвора, возмущая его поверх- ность. В результате сжижаемый воздух находящийся в нижней части теплообменного элемента, подвергается турбулентному перемешиванию, что приводит к снижению градиента концент- рации кислорода в поперечном сечении в их нкй:них областях, к увеличению удельной скорости сжижения воздуха в этих областях уменьшению градиента концентрации кислорода по высоте трубок. В конечном итоге увеличивается средняя удельндя скорость сжижения воздуха, зависящая при данной температуре теплоотводящей поверхности от состава газовой смеси, и, следовательно, производительность пробоотбора.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб воздуха, содержащее криогенный пробоотборник с конденсирующими трубками, охлаждаемый жидким азотом, размещенные под ним сборный конус, теплообменник и приемную емкость, о т л и - чающеееся тем, что, с целью повьшзения скорости пробоотбора, оно снабжено вспомогательными трубками, а сборный конус выполнен с дополнительными йатрубками в боковой поверхности, при этом выходной конец каждого патрубка герметично соединен, через вспомогательные патрубки с теплообменником.

Изобретение относится к средствам пробоотбора и может быть использовано в исследованиях физических и химических свойств веществ, а также в криогенной технике. Целью изобретения является повышение скорости пробоотбора. Устройство содержит конденсирующий элемент, охлаждаемый жидким азотом, сборный конус с патрубками, теплообменник и приемную емкость. В процессе воздух конденсируется на теплоотводящей поверхности и через сборный конус сбегает в приемную емкость в виде жидкости, при этом скорость пробоотбора ограничена скоростью молекулярной диффузии кислорода в газовой фазе. Для повышения скорости сжижаемый воздух подвергается турбулизирующему перемешиванию пузырьками, образующимися при кипении небольшой части пробы во вспомогательных трубопроводах, соединенных одни1«1 концами в патрубками конуса, а другими с теплообменником. 1 ил. с (Л с