Смеситель газов

О П И С А Н И Е 270334ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сава Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 16,11,1967 ( 113370426-25) Кл. 421, 4,01 с присоединением заявкиКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров сссеМПК б 01 пУДК 543.27 (088.8) Приоритет Опубликовано 08 Х.1970. Бюллетень16 СМЕСИТЕЛЪ ГАЗОВ Изобретение относится к приборам для непрерывного получения газовых смесей с заданчым объемным соотношением. Оно можетбыть использовано как часть пробоотборникадля газоанализатора, а также как устройстводля приготовления эталонных газовых смесей,требующихся при калибровке газоанализаторов,Известно устройство для приготовления смесей заданного состава, содержащее несколько(по числу смешиваемых газов) емкостей постоянного объема, на входе и выходе которыхустановлены клапаны. Однако это устройствоне позволяет быстро и непрерывно смешиватьгазовые потоки в заданном соотношении.Предлагаемый смеситель отличается тем,что емкости выполнены с развитой внутренчейповерхностью, и на их входе установлены регуляторы перепада давления, а клапанные переключатели снабжены командными устройствами.Благодаря этому обеспечивается непрерывное смешивание газов.На фиг. 1 показана принципиальная схемарегулятора, содержащая повторитель давлений 1, дозирующие емкости 2 и 3, клапаны 4 -7, камеру смешения 8, входы 9, 10, клапанныйраспределитель 11.1-1 а фиг, 2 приведена циклограмма включений: а - входных клапанов, б - выходных клапанов, в - график изменений давления рабочего газа в дозирующей емкости во времени,На фиг. 3 изображен повторитель давлении,5 содержащий элемент сравнения 12 и грубыйповторитель 18; на фиг. 4 показана принципиальная схема клапанного распределителя, выполненного на четырех элементах типа релеуниверсальное Р-ЗН, в состав которого входят10 трехмембранные реле 14, 15, элементы 16, 17распределителя, дроссели 18, 19.Устройство работает следующим образом.Один цз смешцваемых газов (анализируемый), давление которого задается повторите 15 лю 1, заполняет емкость 2 через периодическиоткрывающицся входной клапан 4 и выходитиз камеры также через периодически действующий клапан. Клапанный распределитель11 поочередно включает входные и выходные20 клапаны емкостей 2 и 3 выдачей пневматических импульсов по двум каналам, Другой цзсмешиваемых газов перед входом в емкость 8проходит повторитель, где его давление снижается до давления, равного давлению перво 25 го газа.Постоянное соотношение объемных расходовподдерживается одновременным заполнениеми опорожненпем двух камер.При необходимости приготовления двух-,ч 0 трех- и в общем случае гг-компонентных сме 270334сей в схему добавляют соответствующее количество повторителей и камер, снабженных дзумя запорными клапанами. Управляет клапанами клапанный распределитель. В установках динамического (непрерывного) приготовления 5 газовой смеси точность поддерхкания соотношений определяется точностью поддержания давлений.В качестве точного повторителя давления используются элементы системы УСЭППА: эле мент сравнения ЭСи грубый повторитель с мощным выходом ПГ, соединенные между собой в соответствии со схемой на фиг. 3.Один из смешиваемых газов (анализируемый) под давлением подается в камеру зада ния элемента сравнения. Другой газ проходит сначала через шариковый клапан грубого повторителя, а затем в камеру обратной связи элемента сравнения и на вход емкости 3. При повышении (или уменьшении) входного 20 давления газа-разбавителя увеличение (или уменьшение) давления газа на выход из повторителя вызывает уменьшение (или увеличение) давления сжатого воздуха, управляющего грубым повторителем. Благодаря высокому ко эффициенту усиления (порядка 500) выходное давление с большой точностью определяется давлением анализируемого газа.Клапанный распределитель предназначен для формирования на двух выходах пневмати ческих импульсов, возникающих попеременно с некоторой задержкой во времени, которая необходима для исключения наложения двух импульсов.Трехмембранное реле 14 работает в режиме 35 генератора, на выходе которого возникают колебания давления сжатого воздуха с амплитудой, равной амплитуде давления питания. С выхода генератора сжатый воздух поступает на вход элемеьта 16. Трехмембранное реле 40 15 совместно с дросселем 18 образует схему импульсатора. Так же образуется схема импульсатора на элементах 17 и 19. На входе в импульсатор возникает пневматический импульс, когда закрыто сопло сброса в атмосфе ру. Порядок появления сигналов на выходах 20 и 21 соответствует циклограмме фиг, 2. Время цикла Т устанавливают вращением головки переменного дросселя. Время задержки определяют величиной объема камеры импульсатора и сопротивлением постоянного дросселя,Отношение расходов равно отношению обьемов емкостей 2 и 8. Емкости 2 и 3 заполняются до давления Р, и опорожняются до давления Ро.Соотношение расходов зависит только от объемов дозирующих камер и не зависит от физических свойств газовых компонентов, входных давлений и сопротивления на выходе из камеры смешения, но лишь при условии, если температура газа на входе в камеру равна температуре на выходе, т. е, при условии изотермпчности процессов заполнения и опорожнения, В действительности имеет место политропный процесс, причем приближение к адиабатическому процессу оказывается тем сильней, чем выше частота переключений клапанов. Существенное влияние на протекание процесса оказывает конструктивное выполнение дозирующей камеры, Увеличивая отношение внутренней поверхности к объему и тем самым улучшая условия теплопередачи, можно значительно поднять частоту переключений при сохранении изотермичности процессов заполнения и опорожнения.Поэтому целесообразно изготовлять емкость со значительным соотношением полной внутренней поверхности и объема.Предмет изобретенияСмеситель газов для приготовления смесей заданного состава, содержащий несколько, по числу смешиваемых газов, емкостей постоянного объема, на входе и выходе которых установлены клапаны, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывного смешения потоков газов, емкости выполнены с развитой внутренней поверхностью, и на входе в них установлены регуляторы перепада давления, а клапанные переключатели снабжены командными устройствами.270334 Риг 1Уиг Редактоо Т, 3, Орловская Техред 3. Н. Тараненно Корректор Л. С. Веденеев Заказ 2177/13 Тираж 480 Подписпо ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр. Сапунова, 2