Пробоотборник химически активного газа Советский патент 1980 года по МПК G01N1/22 

1

Изобретение относится к устройствам для отбора проб Б газообразном состоянии, в частности для отбора проб химически активного газа.

Известно устройство для отбора химически активной пробы газа/ содержащее водоохлаждаемый корпус с расположенными в нем пробоотборной трубкой и трубкой для подачи инертного газа 1.

Смешиваясь с отбираемой пробой, инертный газ разбавляет и понижает температуру пробы, прекращая тем самым химическую реакцию в пробе газа, поэтому состав отобранной пробы не соответствует составу газа в месте отбора.

Известен пробоотборник химически активного газа, содержащий корпус с охлаждаемой рубашкой и расположенно в нем пробоотборной трубкой 2 ,

Недостатком пробоотборника является недостаточная представительность пробы.

Целью изобретения является повышение представительности пробы.

Для этого в предлагаемом пробоотборнике входная часть пробоотборной пубки снабжена расположенной внутр

нее на расстоянии втулкой, выполненной с глухим центральным и боковыми каналами, соединенными с полостью пробоотборноП трубки.

Целесообразно, расстояние между втулкой и пробоотборной трубкой сделать равным 3-5 диаметрам бокового канала, а центральный канал втулки выполнить переменного сечения, умень0шающегося к пробоотборной трубке.

На фиг, 1 изображен описываемый пробоотборник; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Корпус 1 пробоотборника выполнен

5 с разделителем охлаждающей жидкости 2 и пробоотборной трубкой 3. На входе в пробоотборную трубку 3 размещена втулка 4 с глухим центральным каналом 5 и системой боковых каналов 6

0 длиной 5-15 калибров, соединенных с полостью пробоотборной трубки.

При установке втулки необходимо обеспечить хороший тепловой контакт между ее стенками и стенками охлаж5даемой пробоотборной трубки, например, с помощью пайки или сварки.

Пробу газа засасывают в глухой центральный канал 5 втулки 4 и через систем боковых каналов 6 подают

0 в полость трубки 3 отбора, стенки

которой охлаждаются. В отборнике при этом эффективно охлаждается проба газа, путем использования трех эффектов: 1) разбиения основного канала для отбора газовой пробы на ряд каналов малого диаметра; 2) охлаждения струек газа, вытекающих из боковых аналов втулки, в затопленном пространстве, которое образуется стенками втулки и трубки отбора, 3) охлаждения струек газа, вытекающих из боковых каналов втулки, при перпендикулярном натекании их на охлаждаемую стенку трубки отбора.

Длина боковых каналов втулки может быть определена из условия необходимой глубины охлаждения пробы газа по формуле

H,76Ke-° P,.

ДТ

-1-е

где дТ - изменение температуры пробы;

Т - температура газового потока; .

Tg температура стенок втулки;

d - гидравлический диаметр кан ал а; - длина канала;

Рг - число Прандтля газового потока;

(Ри)Ае

(р и),.- массовая скорость в канале,

у - коэффициент динамической

вязкости в канале. Предвс.рительные испытания опытного образца пробоотборника, имеющего глухой центральный канал втулки длиной 10 мм и диаметром 1,5 мм и восем боковых каналов длиной 5 мм и диаметром 0,4 мм каждый, показали возможность эффективного охлаждения пробы. Так, при массовой скоростигазового п отока (ри)ц - 80 кг/см величина U.T 0,75. Аналогичные испытания, проведенные с водоохлаждаемой трубко диаметром 1,5 мм, показали, что дТ

изменяется от 0,65 при (pU )к. 8 кг/см -до 0,16 (при/р UJ) 80 кг/см).

Использование предлагаемого пробоотборника для определения состава химически активного газа с высокими значениями массовой скорости и температуры позволит повысить по сравнению с существующими методами точность соответствия состава отобранной пробы составу газа в месте отбора. Это достигается, во-первых, эффективным охлаждением газа в отборнике, что исключает, протекание в нем химических реакций, и, во-вторых, итокинетичностью отбора, когда в отборник попадает только струйка тока,

диаметр которой равен диаметру приемного отверстия отборника.

Формула изобретения

1.Пробоотборник химически активного газа, содержащий корпус с охлаждаемой рубашкой и расположенной в

нем пробоотборной трубкой, о т л ич ающи и с я тем, что, с целью повышения представительности пробы, входная часть пробоотборной трубки снабжена расположенной внутри нее на расстоянии втулкой, выполненной с глухим центральным и боковыми каналами, соединенными с полостью пробоотборной трубки.

2.Пробоотборник по П.1, о т л ичающийся тем, что расстояние между втулкой и пробоотборной трубкой равно 345 диаметрам бокового канала.

3.Пробоотборник по пп.1,2, о тли чающийся тем, что центральный канал втулки выполнен переменного сечения, уменьшающегося к пробоотборной трубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 463029, кл. G 01 N.1/22, 1972.

2.- Патент ФРГ, № 116162, кл. 42 L 4/01, 1964 (прототип).

т1

Фиг I