Способ определения составасмеси

О П И С А Н И Е 316968ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских т"оцизлистнческих Реопублмкависимое от авт. свидетельства Ловаявлено 24,Х 1.1966 ( 1114699,26-2 1 ПК 6 01 п 7,1 с присоединением заявки оритет Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССРДК 543,061(088,8 Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень М 3Дата опубликования описания 27.Х 11.1971 ООКУНАЯи, . т.и.цтт АвторизобретсциЗаявитель С. Н. фукс Всесоюзный ордена Трудового Красного Знам теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф, Э, ДзержинскогоСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ПАРО-ВОЗДУШНО СМЕСИИзобретение предназначено для определения состава паро-воздушной смеси при малыхсодержаниях воздуха в ней и низких давлениях.Такая задача возникает, например, когда 5изучают тепло- и массообмен при конденсации так называемого чистого водяного пара,если требуется оценить степень чистоты коцденсирующегося пара.Известен способ определения состава паровоздушной смеси, по которому отбирают исследуемую пробу и охлаждают ее в замкнутом мерном сосуде с последующим взвешиванием заполненного конденсатом сосуда, Визвестном способе охлаждение смеси производят до состояния вымораживания водяногопара в замкнутом объеме с последующим измерением понижения давления в этом объеме,При использовании известного спссоба не 20может быть получена достаточно высокаяточность в связи с низким исходным давлением смеси и малым количеством водяногопара в отобранной пробе.Цель изобретения - повысить точность 25анализа при низких давлениях и малых содержаниях воздуха в смеси.Это достигается тем, что сосуд в течениевсего периода охлаждения сообщают с местом отбора пробы до момента выравнивания 30 давления смеси в цем и месте отбора пробы, а соотношение компонентов смеси находят как функцшо от веса конденсата и давления в месте отбора пробы.На чертеже схематично показан вариант устройства, реализующего предложенный способ.Прибор состоит из мерного стеклянного сосуда 1 емкостью около 100,пл с двумя трубками 2 и 8 (приемной и выводной). Приемная трубка 2 проходит внутри сосуда 1, образуя с его дном небольшой зазор, а выводная трубка 8 впаяна в верхшою часть сосуда 1. Приемная трубка соединена с газоотборной трубкой 4 при помощи отрезка вакуумной резиновой трубки 5, а выводная трубка 8 при помощи отрезка вакуумной резиновой трубки 6 соединена с водоструйцым эжектором (на чертеже це показац). На обеих трубках б и 6 из вакуумной резины установлены соответственно зажимы 7 и 8. На газоотборной трубке 4 установлен холодильник 9.Прибор работает следующим образом. Открывают зажимы 7 и 8 и пропускают паровоздушную смесь при отключенном холодильнике 9 через пр бор для удаления остатков воздуха. При этом весь внутренний объем оказывается заполненным пробой паро-воздушной смеси. Затем зажим 8 закрывают иИскомое относительное содержаниев паре ег выражается отношением:6,г 1 У воздуха где бь - вес воздуха в наро-воздушной смесинад уровнем конденсата, кг;6, - вес конденсата, кг;6 - вес пара в паро-воздушной смесипад уровнем конденсата, кг.Для вычисления 6 ь и 6, при низких давлениях можно с большой степенью точности использовать уравнение состояния для идеальных газов.Объем, занятый воздухом и паром, вычислим, пользуясь первым уравнением: мерный сосуд 1 пачпгЯот охлаждать, для чего погружакт его в сосуд 10, цаголцепцый охлаждающей съесшо толченОГО льда и воды, Пар, заполняюций .;ерцьш сосух 1, конденсируется, давление в сосуде умецьгцяется. За счет этого 1 овые порции наро-воздушной смеси цодсась ваются в мерный сосуд 1, барботируя Срез слой конденсата, который скапливается в нпгсне части мерного сосуда.ПрполизПе:ьцо через 5 .шн процесс конденсации паря зясяцчпвяется, и сосуд 1 Окя. зывается заполненным Ясыщеццой рп температуре конденсата охлаждаОще смеси) наро-воздушной смесью с очень малым парция 1 эпыъ дявлепием тяра Давление в ъерном сосуде и месте забора пробы выравнивается. Следует заметить, что холодилшшк 9 может и це включаться в работу, так как служит лишь для ускорения процесса.Количество цакопивпегося 1 сондецсата .в сосуде 1 является мерой состава исследуемой паро-воздушной смеси, Зависимость для подсчета состава паро-воздушной смеси по результатам взвешивания может быть получена следуОщим образом,После окончания процесса конденсации пара з сосуде его объем заполцс: кодсцсатом и наро-воздушной смесью:-к +сц Бес воздуха з паро-воздушной смеси;Г О,;66 -- 1 си (1 -1 ь -,г КТьгде р и р полное давление смеси и парц;1 альное давление пара, сг/,.10 1 сь и Т -- газовая постоянная и абсолютная температура воздуха, кгл(,кгК, К.Бес пара в наро-воздушной смеси;(КВ этом уравнении парциальное давление р,принимается по температуре среды в мерном 25 сосуде.Если мерный сосуд охлаждать примерно доОС, то р:О и расчетное уравнение для определения содержания воздуха в смеси упростится и примет вид:30/ Й,ФкПредмет изобретения35Способ определения состава паро-воздушной смеси, по которому отбирают исследуе.,уо пробу и охлаждают ее в замкнутом мером сосуде с последующим взвешиванием за полненного конденсатом сосуда, отгичалоигийся тем, что, с целью повышения точности анализа при и:эких давлениях и малых содержаниях воздуха в смеси, сосуд в течение всего дериода охлаждения сообщаот с местом отбора пробы до момента выравнивания давления смеси в нем и месте отбора пробы, а соотношение компонентов смеси находят как функцию от веса конденсата и давления в месте отбора пробы.316968 акто ипография, пр, Сапунова, 2 Зака ЦНИ Составитель В. Гусеваолякова Техред А. А. Камышннкова Корректор О, Б. Тюри 3341/19 Изд. ЪЪ 1459 Тнрахк 473 ПодписноеПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5