Устройство для получения калибровочных газовых смесей

СОЮЗ СОВЕТО.РХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1 Н 1/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ МИТЕТ СССР НИЙ И ОТНРЫТИ1,".,бМ 6 ММ РЕТЕНИ ов,трыеествс. 56. ве 70,НИЯсодер(54) (57)УСТРОЙСТ КАЛИБРОВОЧНЫХ ГАЗ жащее смеситель с подачи воздуха и кости, установлен О ДЛЯ ПОЛУЧЕВЫХ СМЕСЕЙ,трубопроводоаналомподачпс перпендик и жидгулярОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС, 801100523 А ключенный к лисосуд с жидк и линию разбавщ е е с я вышения степени повышения примесей в возновлен в линии стройство снабстановленным уха перед смеси- , установленным , и объемным до ым в линии подано, распылитель, под нии сжатого воздуха, костью, каплеотбойни ления, о т л и ч а ю тем, что, с целью по дисперсности пробы и надежности контроля духе, смеситель уста сжатого воздуха а у жено нагревателем, у в линии сжатого возд телем, холодильником после каплеотбойника затором, установленн чи жидкости.На фиг. 1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства; на.,фиг, 2 - устройство для получениякалибровочных смесей масла. 40 Устройство содержит линию 1 сжа 45 того газа, сосуд 2, заполненный жидкостью 3, распылитель, выполненный в виде канала 4 для подачи сжатого газа и канала 5 для подачи жидкости, каплеотбойник 6, холодильник 7 и линию разбавления 8, объемный доза 50 тор 9 и нагреватель 10. Кроме того, устройство снабжено регуляторами, стабилизаторами и измерителями расхода установленными в.линиях сжатоЭ55 го воздуха и разбавления (не показаны).Устройство работает следующим образом. Изобретение относится к газовому анализу, в частности к устройствам для получения калибровочных газовых смесей.Известно устройство, содержащее 5 смеситель с трубопроводом подачи воздуха и каналом подачи жидкости, установленных перпендикулярно, распылитель, подключенный к линии сжатого воздуха, сосуд с жидкостью, каплеот бойник и линию разбавления 11 .Недостатками устройства являются полидисперсность и сравнительно большие размеры получаемых частиц жидкости, низкая воспроизводимость значений 15 создаваемых концентраций, что обусловлено стохастическим характером процесса распыления.Цель изобретения. - повышение степени дисперености и повышения надеж ности контроля примесей в воздухе.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для получения калибровочныхфгазовых смесей, содержащем смеситель с трубопроводом подачи воз духа и каналом подачи жидкости, установленных перпендикулярно, распылитель, подключенный к линии сжатого воздуха, сосуд с жидкостью, каплеотбойник и линию разбавления, 30 смеситель установлен в линии сжатого воздуха, а устройство снабжено нагревателем, установленным в линии сжатого воздуха вперед смесителем, холодильником, установленным после ,каплеотбойника, и объемным дозатором, установленным в линии подачи жидкости. В канал 4 из сосуда 2 .с помощьв, объемного дозатора 9 поступает распыляемая жидкость 3, а из линии сжатого воздуха - воздух, подогретый в нагревателе 10. Под действием струи воздуха жидкость распыляется, причем размеры полученных частиц жидкости распределены случайным образом.Воздух, поступающий.на распыление, нагревается до температуры, близкой к температуре кипения жидкости, благодаря чему большая часть распыленной жидкости полностью испаряется в струе горячего воздуха.Неиспарившиеся крупные частицы1 оседают в каплеотбойнике, При быстром смешении парогазовой струи с воздухом, поступающим из линии разбавления 8, достигается высокая степень пересыщЕнияя, при котором идет спонтанная конденсация с образованием очень мелких частиц жидкости.По данным Ленгмюра средний размер частиц для случая образования аэрозоля из потока с температурой 275 С равен 0,121 мкм.Для предотвращения процесса роста массы капелек за счет изотермической перегонкипоток аэрозоля пропускается через трубчатый холодильник.На выходе из холодильника производится отбор проб смеси аэрозоля и несконденсировавшейся части пара,Так как с помощью объемного доза- тора на распыление подаются строго определенные дозы жидкости, создаются стабильные условия для диспергирования и испарения жидкости и благодаря этому обеспечивается меньший разброс размеров частиц. В связи с тем, что испарение частиц жидкости происходит в потоке горячего воздуха и контакт жидкости непосредственно с элементами нагревателя отсутствует, обеспечивается также соответствие химического состава получаемой пароаэрозольной смеси химсоставу исходной жидкости. Так как температура горячего воздуха и температура в холодильнике поддерживаются постоянными, то и соотношение количества паро-аэрозоля также остается постоянным. Изменением же температуры горячего воздуха и температуры воздуха в холодильнике это соотношение при необходимости можно изменять.00523 з 11П р и м е р, Испытывается устройство для созданияконцентраций калиб-.ровочюх парс-аэрозольных смесей компрессорного масла, предназначенныхдля проверок анализаторов примесеймасла в воздухе (фиг. 2),Очищенный и осушенный сжатый воздух через регулятор 11, стабилиза тор 12 и измеритель 13 расхода поступает в нагреватель 10, где нагревается до 350+50 С. Горячий воздух подается в канал 4 распылителя, В канал 5распылителя подается компрессорноемасло 3 из сосуда 2 с помощью объемного доэатора 9. Дозатор осуществляет равномерную и непрерывную подачумасла в поток горячего воздуха, гдеоно диспергируется и испаряется,Неиспарившиеся, а также образовавшиеся на границе потока крупные частицы масла, осаждаются в каплеотбойни.ке 6, Здесь же происходит образование аэрозоля. Паро-аэрозольная смесьпоступает в холодильник 7, откудапроизводится отбор проб на анализ.Разбавление полученной воздушно-мас,пяной смеси производят подачей очищенного и осушенного воздуха черезрегулятор 14, стабилизатор 15 и измеритель 16 расхода.Канал 4 для подачи горячего воздуха представляет собой трубку свнутренним диаметром 1,мм, а каналдля подачи масла - медицинскую иглу.Объемный дозатор 9 представляет собой медицинский шприц объемом 1 мл,. который приводится в движение с помощью микрометрического винта 17 сшагом 1 мм и понижающего редуктора,соединенного с валом электродвигателя. В качестве регуляторов 11 и 4используется иго.ьчатый дроссель.В качестве стабилизаторов 12 и 15используется регулятор расхода и вкачестве измерителя расхода 13и 16 - рбтаметры,.Нагреватель 10 представляет собойдве трубчатые печи, установленныеснаружи титановой трубки ф 19 мм,внутри которой проходит сжатый воздух, Давление воздуха 1,2 атм,Ь качестве каплеотбойника исполь" зуется циклон, изготовленный из жести. Холодильник представляет собой цилиндр из дюралюмина с внутренним диаметром 40 мм и внешним диаметром 70 мм. высотой 400 мм. На наружной стороне холодильника закрепляетсярадиатор,Концентрация масла в смеси измеряется с помощью инфракрасного анализатора.Спектр поглощения ультрафиолетового излучения масла, отобранного изгазовой смеси, практически не отпичается от исходного, что свидетельст 10 вует о том, что в устройстве химический состав масла не изменяется.Спектр определялся на спектрофотометре,Повышение степени дисперсности,15 т.е. уменьшение размера частиц получаемого аэрозоля, проверяется путемотбора проб с помощью пробоотборников разного сечения и при разной скорости отбора газового потока. Измерен 20 ное значение концентрации для этихслучаев не изменяется, что свидетельствует о том, что частицы аэрозоля имеют размеры менее 1 мкм. Соотношение количества пара-аэрозоля в25 смеси остается постоянным при данныхтемпературах и составляет примерно3-977,Установка позволяет создавать паро-аэрозольную смесь с концентрациями10 - 200 мг/м , Размеры аэрозоля непревышают 5 мкм.Доза масла, подаваемого в потоквоздуха, равняется 0,02 мл/мин.Расход воздуха на сдув 3 л/мин,температура в холодильнике +40 С.При этих величинах среднее значениеконцентрации (для 10 измерений)39,2 мг/м, среднеквадратичное отклонение 1,8 мг/м, Погрешность под-держания концентраций в течение 6 ч40не превышает 8 . (для прототипа -до 30 ).Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить степеньдисперсности и уменьшить разброс45частиц по размерам, а также повыситьвоспроизводимость создаваемых концентраций. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является воэможность создавать концентрации паро-аэрозольных смесей жидкостибез изменения их химсостава.Применение предлагаемого способа.: позволяет в конечном счете повыситьнадежность контропя примесей маселв воздухе помещений и в газовых системах, что снижает вероятность создания взрывоопасных ситуаций и увеличивает безопасность ведения работ.3 1100523 6Таким образом, эффектом от внедрения Устройство предназначено дпя изобретения является социально-эконо- калибровки линейно-калористичесмичФскЬй эффект сохраненчя зодоровья ких анализаторов примесей маслюдей и предотвращенный ущерб от ава-. ла в системах высокого даврии оборудования. 5 ления. Составитель А.Сондортор Т.Парфенова Техред Л.Инкеш Корректор О.Ти Заказ 4498(33ВНИИПИ Г 113035, Мосй илиал ППП "Патент", г.Уагород, ул.Проектна Тирак 823дарственного комиглам изобретений и Ж, Раушская на Подписное та СССР ткрытийд. 4/5