Газоотборник Советский патент 1991 года по МПК G01N1/24 

образует газовый вихрь. Наличие выходного коллектора 7 за горловиной камеры и движение газового потока к нему вдоль радиуса обеспечивает разрежение в осевой зоне камеры 10. Че- оез пористую вставку 5 в осевую зону камеры 10 поступает отбираемая проба газа, при этом она дробится на отдельные струйки с уменьшенной дальнобойностью проникновения через вихревой поток нейтрального газа. 1 ил.

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано при определении составов высокотемпературного диссоциированного газового потока. Цель изобретения - повышение степени фиксации молекулярного состава пробы газа при отборе высокотемпературного диссоциированного гомогенного потока и снижение трудоемкости. В корпусе 1 газоотборника выполнены тангенциальные iотверстия 2. Передняя стенка содержит крышку 3, на оси которой выполнено заборное отверстие с элементами 4 крепежа. Р заборном отверстии установлена пористая вставка 5 и закреплена деформацией элемента 4 крепежа/ Задний торец закрыт крышкой 6 и образует с внутренней поверхностью корпуса 1 выгодной коллектор 7, за которым расположен штуцер 8 магистрали отвода пробы. На цилиндрической части корпуса 1 у его передней стенки выполнен коллектор ввода рабочего тела 9, снабженный штуцером и соединенный тангенциальными каналами с полостью вихревой камеры 10, расположенной между передней стенкой корпуса 1 и магистралью отвода и образованной внутренней поверхностью корпуса 1. Через штуцер 8 в коллекторе ввода рабочего тела 9 подают под давлением инертный газ, который, проходя тангенциальные отверстия 2, поступает в камеру 10 и, расширяясь, С с о Јь 3D да Сл 00 к;

Изобретение относится к газовому нализу и может быть использовано ри исследовании состава высокотемературного диссоциированного газо- 15 вого потока. Для исследования состава в заданной точке объема камеры сгорания необходимы газоотборники, в которых при охлаждении пробы состав ее не изменяется.20

Целью изобретения является повышение степени фиксации молекулярного состава пробы при отборе из высокотемпературного диссоциированного гомогенного потока высокого давления 25

я снижение трудоемкости.

Ка чертеже представлен газоотборник, продольный разрез.

В корпусе 1 газоотборника выполнены тангенциальные отверстия 2. Перед-JQ няя стенка содержит крышку 3, на оси которой выполнено заборное отверстие с элементами А крепежа. В заборном отверстии установлена пористая вставка 5 и закреплена деформацией $ элемента 4 крепежа (развальцовкой). Задний торец закрыт крышкой 6 и образует с внутренней поверхностью корпуса 1 выходной коллектор 7, за которым расположен штуцер 8 магистрали до отвода пробы. На цилиндрической части корпуса 1 у его передней стенки

выполнен коллектор ввода рабочего тела 9, снабженный штуцером и соединенный тангенциальными каналами с по- д лостыо вихревой камеры 10, расположенной между передней стенкой корпуса 1 и магистралью отвода и образованной внутренней поверхностью корпуса 1.

Газоотборник работает следующим образом.

Через штуцер в коллектор ввода рабочего тела 9 подают под давлением инертный газ, который проходя танген- циальные отверстия 2, поступает в камеру 10 и, расширяясь, образует газовый вихрь. Наличие выходного ксйшек- тора 7 за горловиной камеры и дви50

5 0

5

Q $

0

яение газового потока к нему вдоль радиуса обеспечивают разрежение в осевой зоне вихревой камеры 10. При повышении давления в коллекторе ввода рабочего тела и повышении сопротивления в магистрали отвода растет давление в осевой зоне вихревой камеры и рабочее тело через пористую вставку 5 поступает наружу. Газоотборное отверстие заперто. Для отбора пробы газа уменьшают давление в коллекторе ввода рабочего тела 9 и уменьшают сопротивление в магистрали отвода пробы, при этом в осевой зоне создается наибольшее разрежение и обеспечивается максимальный расход пробы газа. Проходя пористую вставку 5, отбирае- мая проба газа дробится на отдельные стружки с уменьшенной дальнобойностью проникновения через вихревой поток.

Повышение степени Фиксации молекулярного состава пробы осуществляется интенсивным тепломассообменом, отбираемой пробы с рабочим телом (инертным газом). Рабочее тело создает газовый вихрь вокруг оси ка- |меры, а отбираемая проба разбивается на отдельные струйки при прохождении через пористую вставку, которая является дросселирующим устройством, и подается вдоль оси. При та- кой подаче отбираемой пробы газа в вихревую камеру дальнебойность струек уменьшается энергия газового вихря в осевой зоне становится достаточной для рассеивания за очень короткое время по объему отбираемой пробы газа. При этом помимо того, что отбираемая проба газа отдает тепловую энергию рабочему телу вихревой камеры удается вмещаться в- цепной механизм химических превращений,- состоящий из бимолекулярных и тримоле- кулярных реакций, путем введения в него высокой концентрации нейтрального газа, приводя к уменьшению активности лабильных частиц, а

следовательно, к повышению степени 1 замораживания отбираемой пробу газа из области высокого давления, определяемой , например, по молекулярному составу при использовании хроматографов ,

Технико-экономическая эффективность данного технического решения заключается в повышении степени фиксации состава пробы, определяемой п молекулярному составу, по сравнению с решением аналогичной задачи в прототипе.

Допускается, что интенсивность вихревого потока одинаковая в сравниваемых устройствах, одинаковы параметры отбираемой пробы газа, одинаковы секундные расходы рабочего тела и отбираемой пробы газа. Примем что величина времени распада струи в вихревом потоке эквивалентн как величине времени прохождения струи длины, равной длине начального участка, например при истечении в камеру смешения эжектора, так и величине времени релаксации (запаздывания) введения в цепной механизм химических превращений нейтраль- , ного газа,

Экспериментально установлено, что при дозвуковом режиме истечения струи в камеру смешения при болшой плотности ее длина начального участка для осесимметричной струи определяется углом смешения величи

5

0

0

5

5

которого равна ...Zt)e, т.е. отношение длины начального участка к диаметру отверстия остается примерно постоянной величиной.

Следовательно, в данном устройстве длина начального участка будет на порядок меньше длины начального участка устройства-прототипа, так как диаметр пор во вставке на порядок н более меньше диаметра газоотборного отверстия устройства-прототипа. Следовательно, и время распада струи в вихревой камере значительно меньше, в предлагаемом устройстве по сравнению с устройством-прототипом, что позволяет существенно уменьшить время на введение в цепной механизм химических превращений нейтрального газа и повысить тем самым степень замораживания состава отбираемой пробы газа из области высокого давления.

Формула изобретения

Гаэоотборннк по «вт.св. 9 523325, отличающийся тем, что с целью повыяення степени Фиксации молекулярного состава пробы при отборе из высокотемпературного диссоциированного гомогенного потока высокого давления и снижения трудоем-, кости, он снабжен вставкой, выполненной из пористого материала, установленной в отверстия отбора перед- ней стенки корпуса газоотборника.