Термостат хроматографа для экспресс-анализа газовоздушных смесей Советский патент 1993 года по МПК G01N30/30 

Изобретение относится к экспресс-хро- матографии для анализа потока газовоздушных смесей с целью определения содержания в них примесей органических и небрганических веществ и может найти применение в отраслях промышленности, связанных с добычей и переработкой нефти и при контроле окружающей среды.

Целью изобретения является снижение тепловой инерционности,

На фиг.1 и фиг.2 представлено схематически устройство термостата. В термостате размещена хроматографическая колонка 1 с сорбентом, выполненная в виде змеевика и соединенная со штуцерами 2, являющимися

одновременно и токоподводящими клеммами. Штуцеры закреплены на электроизоляционном основании 3. На этом же основании внутри змеевика колонки расположен электронагреватель 4. Колонка 11 и нагреватель 4 размещены внутри тонкостенной металлической оболочки 5, закрепленной с помощью стоек 6 в корпусе 7. В зазоре между оболочкой 5 и корпусом 7 расположены тонкие лопасти вентилятора 8, угол изгиба которых позволяет получить разную производительность при прямом и обратном вращении, осуществляемом с помощью приспособления для переключения полярности питания 9. Корпус 7 имеет два

00

о

CJ 00 СП 00

ряда отверстий - расположенных по окружности большего диаметра 10 обеспечивающих прямой поток в зоне между корпусом и оболочкой, и расположенных по окружности меньшего диаметра 11, совмещенных с отверстиями 12 оболочки 5 и обеспечивающих противоток воздуха. Нижняя часть оболочки 5 открыта.

Устройство работает следующим образом. В режиме термостатирования направ ление и скорость вращения лопастей вентилятора обеспечивают небольшое давление воздушного потока (до 5 мм вод. столба), при этом он направлен в межкамерном пространстве сверху вниз, а внутри оболочки вверх. Верхняя температура термостатирования поддерживается за счет нагрева током колонки 1 и температуры нагревателя 4. Нижняя температура термостатирования поддерживается в основном за счет температуры нагревателя. Контроль температуры и ее поддержание осуществляется за счет обратной связи в контуре электропитания нагревателя и колонки либо с использованием различных датчиков (например термопары или термосопротивления), либо за счет изменения физических величин самих объектов (например,сопротивления). В режиме охлаждения изменяется направление и скорость вращения лопастей вентилятора, обеспечивая увеличение давления воздушного потока (до 100 мм вод. столба). При этом в пространстве между стенками корпуса и оболочки воздушный поток направлен снизу вверх, а внутри оболочки вниз, что обеспечивает быстрое охлаждение как тер- мостатируемых объектов, так и стенок оболочки и корпуса. При достижении заданной температуры устройство переходит в режим термостатирования.

,-

10

15

20

25

30

35

40

Термостатирование определяется в основном протоком воздуха, т.к.теплопередача за счет движущегося воздушного потока на два порядка и более выше чем за счет излучения.

Формула изобретения

1.Термостат хроматографа для экспресс-анализа газовоздушных смесей, содержащий теплоизолированный корпус с отверстиями, котором с зазором установлена тонкостенная металлическая оболочка с отверстиями для прохождения циркулирующего потока воздуха, в которой размещена хроматографическая колонка, а также нагреватель и вентилятор, отличающий- с я тем, что, с целью снижения тепловой инерционности, в верхнем торце корпуса выполнены два ряда отверстий, расположенных по окружностям различного диаметра, причем отверстия, размещенные по окружности меньшего диаметра, расположены напротив отверстий оболочки, а отверстия, размещенные по окружности большего диаметра, - напротив зазора между оболочкой и стенками корпуса, вентилятор снабжен приспособлением для. переключения полярности питания, а его лопасти размещены в зазоре между верхним торцом оболочки и корпусом напротив отверстий в корпусе, расположенных по окружности большего диаметра.

2. Хроматограф по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что колонка снабжена токо- подводами и выполнена в виде змеевика, а нагреватель - в виде цилиндра и установлен по оси змеевика колонки, при этом концы хроматографической колонки с токоподво- дами и нагреватель закреплены на нижнем основании корпуса.

Использование: экспресс-хроматогра- фия для анализа потока газовоздушных смесей на содержание в них примесей органических и неорганических веществ, Сущность изобретения: термостат хроматографа содержит теплоизолированный корпус, внутри которого установлены тонкостенная металлическая оболочка с отверстиями для прохождения циркулирующего потока воздуха, хроматографическая колонка, вентилятор и нагреватель. Металлическая оболочка установлена с зазором по отношению к корпусу, в верхнем торце которого выполнены два ряда отверстий, расположенных по окружностям различного диаметра. Вентилятор имеет переключатель полярности питания, а его лопасти размещены в зазоре между верхним торцом оболочки и корпусом. Колонка снабжена то- коподводами и выполнена в виде змеевика, а нагреватель в виде цилиндра установлен по оси змеевика колонки, 2 ил.