Устройство для приготовления парогазовых смесей Советский патент 1982 года по МПК G01N1/22 B01F3/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВ ПЕНИЯ ПАРОГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки и градуировки газоанализаторов . Известно устройство для приготовления парогазовых смесей, включающее диффузионный дозатор паров жидкости и смесительную камеру, расположенные в термостате, измеритель, расходомер и насос 1 3. Недостатком этого устройства является высокая погрешности, обусловленная низкой степенью точности -термоста тирования диффузионного дозатора паров жидкости из-за того, что поток газа-носителя, проходя по смесительной камере, вносит возмущение в работу термостата. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для приготовления парогазовых смесей, содержащее пневматический блок питания и соединенные последовательно расходомер, теплообменник и помещенную в термостат смесительную камеру с диффузионным дозатором паров жидкости 2, Недостатком известного устройства является низкая точнесть и эффективность из-за ограниченного диапазона концентраций и номенклатуры приготавливаемых смесей, так как не позволяет использовать для приготовления смесей жидкости.с температурой кипения ниже температуры окружающей соеДЫ. Целью изобретения является повышение точности и эффективности устройства за счет расширения диапазонов концентраций и номенклатуры приготавливаемых смесей. Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит стабилизатор расхода газа-носителя, . соединенный входом с блоком питания, а выходом - с расходомером, байпа ;ную линию с установленным на ней регулируемым дросселем и подключенную к вы ходу смесительной камеры и к входу теплообменника, и блок отбора смеси с выходными патрубками, с патрубком Сброса, состоящий из регулируемых и нерегулируемых дросселей, подключенных параллельно к выходу смесительной камеры, и коммутатора, входы которого связаны ,с выходами дросселей, а выходы - с выходными патрубками, при этом выход одного из дросселей подключен к патрубку сброса. Кроме того, стабилизатор расхода выполнен в виде дросселя, элемента сравнения, задатчика и пневмоусилителя, один вход которого связан с блоком питания, а другой - с выходом элемента сравнения, подключенного соответствующими входами к выходам задатчика, дросселя и пиевмоусилителя, при этом вход задатчика соединен с блоком питания, а выход пневмоусилителя через дроссель соединен с входом расходомера , а термостат и теплообменник выполнены в виде термоэлектрических нагревателей-холодильников. На чертеже представлена блок-схема устройства для приготовления парогазовых смесей. Устройство состоит из пневматического блока 1 питания, стабилизатора 2 расхода, газа-носителя состоящего из зааатчика 3 давления, последовательно соединенных пневмоусилителя k, дросселя 5 и элемента 6 сравнения, расходомера 7, смесительной камеры 8, байпасной линии 9 с регулируемым дрос селем 10, теплообменника 11, диффузионного дозатора 12, размещенного в термостате 13 вместе со .смесительной камерой 8, выход которой подключен к блоку И отбора сМеси, содержащему регулируемые и нерегулируемые дроссели 15 и коммутатор 16, выходами соединенный с выходными патрубками 17Блок 1 отбора смеси содержит патрубок 18 сброса, к которому подключен выход одного из дросселей 15Устройство работает следующим образом. Газ-носитель, проходя через стабилизатор 2 расхода, расходомер 7 раз деляется на два потока, поймем большая его часть проходит через байпасную линию 9 и дроссель 10. Вторая существенно меньшая часть потока, поступает в теплообменник 11, в котором нагревается до температуры, поддерживаемой в смесительной камере 8 термостатом 13 Пары жидкости, находящей9754 ся в дозаторе 12, диффундируют в смесительную камеру В и смешиваются с потоком газа-носителя. На выходе из смесительной камеры 8 два ранее разделенных газовых потока смешиваются и поступают в блок Н отбора смеси, в котором с помощью дросселей 15 и коммутатора 16 происходит распределение парогазовой смеси между потребителями (газоанализаторами). При изменении нагрузки на выходе устройства изменяется расход газа-носителя. Это приводит к изменению падения давления на дросселе S, при этом элемент 6 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, который поступает на вход пневмоусилителя k, а последний компенсирует изменение расхода. При градуировке газоанализаторов не требуются столь значительные расходы парогазовой смеси, которые выдает источник калибровочных парогазовых смесей. Кроме того, при больших расходах возникает значительное сопротивление нагрузки, что, в свою очередь , ухудшает работу стабилизатора расхода 2. Блок k отбора смеси позволяет облегчить режим работы стабилизатора расхода 2. При этом с помощью дросселей 15 устанавливается необходимый расход парогазовой смеси в нагрузке. Концентрация парогазовой смеси С определяется по формуле г - L где m - производительность дозатора; V - расход полученной смеси, при микроконцентрациях, практически равный расходу газа-носителя, который измеряется расходомером. Термостат 13 и теплообменник 11, выполненные в виде термоэлектрических нагревателей - холодильников, позволяют устанавливать рабочую температуру устройства в широких, пределах, как выше температуры окружающей среды, так и ниже. Для поддержания заданной температуры термостата и теплообменника и исключения влияния изменяющегося потока газа-носителя на работу диффузионного дозатора паров жидкости дроссель 10 настраивают таким образом., чтобы расход газа-носителя в смесительной камере 18 был постоянным при изменении расхода основного потока. 5. 9 Применение предлагаемого изобретения позволит исключить влияние сопротивления нагрузки на расход газа-носителя, что повысит точность газоана лизаторов, предназначенных для технологических процессов и контроля загрязнения окружающей среды в 3 раза, а диапазон получаемых концентраций составит 0,1-0,001 мг. Формула изобретения 1. Устройство для приготовления парогазовых смесей, содержащее пневматический блок питания, соединенные последовательно расходомер, теплообменник и помещенную в термостат смесительную камеру с диффузионным дозатором паоов жидкости, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности устройства путем расширения диапазонов концентраций и номенклатуры приготавливаемых смесей, оно дополнительно содержит стабилизатор расхойа газа-носителя, соединенный входом с блоком питания, а выходом - с расходомером, байпасную линию с установленными на ней регулируемым дросселем и подключенную к вы ходу смесительной камеры и к входу теплообменника, и блок отбора смеси с выходными патрубками, патрубком сброса, состоящий иа регулируемых и 5 нерегулируемых дросселей, подключенных параллельно к выходу смесительной камеры, и коммутатора, входы которогосвязаны с выходами дросселей, а выходы - с выходными патрубками, при этом выход одного из дросселей подключен к патрубку сброса. 2,Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ ее с я тем, что стабилизатор расхода выполнен в виде дросселя, элемента сравнения, задатчика и пневкоусилителя, один вход которого связан с блоком питания, а другой - с выходом элемента сравнения, подключенного соот-. ветствующими входами к выходам задатчика, дросселя и пневмоусилителя, при этом вход задатчика соединен с блоком питания, а выход пневмоусилителя через дроссель соединен с входом расходомера. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что термостат и теплсменники выполнены в виде термоэлектрических нагревателей - холодильников. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Дайлидовим Н. А. и др. Диффузионный метод приготовления паровоздушных смесей. Северодонецк, 2. Додь И. И. и др. Диффузионный дозатор паров жидкости.- Измерительная техника, 1977i N 7. с. 76-78.