Пробоотборник для криогенной жидкости

(51) 4 С 01 Б 110 Я Бюл. У 38в и Ю.А.Христенк088.8)Г У 728134 э ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к техникепробоотбора и может быть использова"но в криогенной и других областяхтехники для отбора проб жидкостей,которые до анализа необходимо газифицировать. Целью изобретения являетсяуменьшение потерь криопродукта засчет снижения давления в емкости, из которой осуществляется отбор пробы, и повышение скорости пробоотбора. Устройство содержит термостатированный заборный трубопровод, соединенный с входом центробежного насоса, выход которого сообщен с испарительной камерой. На одном валу с насосом установлена турбина с сопловым аппа" ратом, сообщенным с испарительной камерой посредством трубопровода. Газифицированная в испарительной камере проба поступает на сопловой аппарат турбины и приводит ее во вращение. Вращающий момент передается на центробежный насос, который увлекает жидкость по заборному трубопроводу, а центробежная сила отбрасывает ее в испарительную камеру. Положительный эффект достигается благодаря Са исключению наддува емкости. 3 з,п.ф-лы. 2 ил.Изобретение относят я тс технике проботбора и может бьг;ь использовано н криогенной и других областях техт-.як.1 для отбора проб жидкостей которые для анализа необходимо газифицяроьать,Целью изобретения является уменьше;.Иа потерь криспродуктя за счетснттжения давления н ем.,ости. из котсрой осуществляется отбор гтробы, иповышение скорости пробоотбора.Ня фиг. 1 представлена принципиаль.ная схема устройства ня фиг. 2узел приема,. испарени".: жидкой пробы 15и выдачи ее на анализ, разрез,Пробоотбарник,гля тсряогенной жидкости содерю:;т трубопровод 1,цлязабора жидкой пробы (фяг. 1) с термостатярующгй полостью 2 н виде трубо- -0провода, покрь 1 того теплоязсляцяей 3.ПЯ Выходе из заборного трубопроводаустановлен центробежный насос 4 с исП 1 ЯРт:.ТЯЛЬНСИ КЯКЕРОй ПРЕДСТЯВЛЯЮкей собой спяэапьный канал (улитку);, 25снабжант 1 ый нттбядткой 6 ттега 1 тератявного Обогрева Испарятельная камера 5особтана тяг 1;етятельнь 11 1 рубспронОдоы 1 С 1 оЛЛЕКТ ОДОМ 8 " О ттГВОГО ЯППЯ1 ятя 1: прецнязняченнсгс для псдячи;:абсчегс тела на турбину 10 Ба выхотз ттрбянь установлен коллектордля отвода газа, Турбина и насоссттснгирОняны 11 я Оттном Балу: 2 с под"шчпнякямтт. 13. Коллектор 11 через тур- .бспрсвсд и клапан 14 ссобщен с газоЯ: аПязатором (не показан), Крометотс, коллектор 11 может сыть ссоб"ще. с гязанализатором через клапанТа 11 Л:тсб 11 ЕННИК 6 руба 111 ку 6 раГЕпт-ратявнсго Обссгрева 1 клЯпан 1 7 .,,ттт г,";тат-ч - бог.евя 1 ощщгод тя -а илигаза посдунки рубЯшкЯ 6 через клЯЛЯН18 коке.: подключаться к источникугаза., я ствод газа осущаст-нляют через4 гктанан 17: Термостятирующая полость2;:мает клапан 19 слива термостатяруюшей жидкости. Пробоотбсрпое устройстно устаэснлено НЯ емкости 20,кстсряя зяпслненя крисг.нноя жидксстью 21. Для уменьшения теплопритокаемкость имеет теплоязоляцию 3,Узел приема испарения жидкой пробы 1 выдачи ее на авали.:, (фиг, 2) состоит из корпуса 22 в котором нападши 1 нт 1 ках 13 установлены валы 12,55связанные межту собой муфтой 23, Навалях 12 расположены колесо ",.тентробежногс насос; 4 сс шнеком 2, распорные втулки 25 и 26, турбина 10 сошттснкой 27, которые фиксируются навалу с помощью стопорных гаек 28.Положение валов относительно корпусафиксируется упорным кольцом 29, крышками 30 и 31 с крепежными болтами ишайбами 32 и 33,Устройство работает следующимобразом.Под давлением в газовой подушкекриожидкость из емкости 20 отводятчерез термостатирующую полость 2 приоткрытом клапане 19 к потребителюили в систему утилизации. В результате отвода жидкости через клапан 19происходит охлаждение трубопровода1 для забора криожидкости на анализ,а также частичнОе охлаждение корпуса 22. После охлаждения трубопровода1 до температуры кряожидкости открывают клапан 14 я тем самым начинаютохлаждение насоса 4. Затем в рубашку 6 через клапан 18 подают обогревающий газ, а отводят его через кла-,пан 17, Регулируют темп охлаждениянасоса плавным открытием клапана 14,что способствует исключению выбросовткидкостя и пара н емкость 20. ГазяФИцированная проба из испарительнойкамеры 5 по нагнетательному трубопроводу 7, коллектору 8 поступает насопловой аппарат 9, в котором газразгоняют. Из соплового аппарата 9газ попадает на лопатки турбины 10 иприводит ее во вращение вместе с валом 12, с которого вращающий моментпередается на центробежный насос 4,После охлаждения трубопронода 1 и насоса 4 лопатки рабочего колеса насоса унлекают по трубопроводу 1 криожидкость, а возникающая при этом :центробежная сила отбрасывает ее виспарительную камеру 5. Попадая натеплую стенку камеры 5, жидкостьпогностью испаряется и прогреваетсявыше температуры кристаллизациианализируемых примесей в газовой пробе, Двигаясь по каналу камеры 5, газпопадает в нагнетательный трубопровод 7, н результате чего на входе внасос 4 (во всасывающей полости) создается разрежение, и криожидкость 21яз емкости 20 поднимается по заборному трубопроводу 1 В насос 4. Такимобразом устанавливается непрерызныйпроцесс равномерного забора жиЛкойпробы и происходит Внсл ее в иттпярительную камеру.45 Газ после коллектора 11 при закрытых клапанах 14 и 18 через теплообменник 16 может быть подан в рубашку 6, далее отведен через клапан 17 к газовому анализатору. В теплообменнике 16 газ прогревается до температуры, близкой к температуре окружающей среды, за счет регенеративного тепло- обмена с окружающей средой (воздухом).10 Клапан 17 выполняет функцию регулирования расхода пробы во время. запуска пробоотборника в работу, что способствует исключению выбросов жидкости и пара в емкость. 21. 15При такой циркуляции пробы по контуру испарительная камера 5 - трубопровод 7 - коллектор 8 - сопловой аппарат 9 - турбина 10 - коллектор 11 - клапан 15 - теплообменник 16 - рубашка 6 - клапан 17 снижаются энергетические затраты на испарение пробы.Валы насоса и турбины могут быть соединены между собой муфтой - термо сопротивлением 23 (фиг. 2). Соединение валов муфтой 23 снижает тепловой поток к йасосу 4 и тем самым предот.вращает кавйтацию на входе .насоса, т.еповышает устойчивую работу насоса.Применение пробоотборника позволяет избежать потерь анализируемой жидкости, связанных с ее испарением при наддуве емкости, исключить загряз нение пробы примесями, неизбежно при 35 сутствующими в газе наддува, исключить выбросы пара и жидкости в емкости при отборе пробы, что повьппает достоверность анализа, а также ловы сить скорость пробоотбора. формула изобретения 1. Пробоотборник для криогенной живости, включающий заборный трубо провод с термостатирующей полостью, устройство для формирования потока отбираемой жидкости, испарительную камеру и клапан для регулирования расхода пробы, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью уменьшения потерь криопродукта за счет снижения давления в емкости, из которой осуществляется отбор пробы, и повьппения скорости пробоотбора, устройство для формирования потока жидкости выполнено в виде центробежного насоса, вход которого сообщен с выходным концом заборного трубопровода, а выход - с испарительной камерой, а пробоотборник снабжен турбиной с сопловым аппаратом, установленной на одном валу с насосом, при этом испарительная камера выполнена с рубашкой, соединена трубопроводом с сопловым аппаратом турбины, а выход турбины соединен трубопроводом с клапаном для регулирования расхода пробы.2, Пробоотборник по п. 1, о т л и" ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, он снабжен регенеративным теплообменником, сообщенным с выходом турбины и с рубашкой испарительной камеры, а рубашка снабжена патрубком с клапаном,3. Пробоотборник по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я:тем, что, с целью повьппения устойчивой работы за счет уменьшения теплового потока к насосу, вал насоса выполнен из двух частей, на одной из которых установлен насос, а на другой - турбина, при этом части вала соединены между собой муфтой - термосопротивле нием.4, Пробоотборник по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, устройствЬ для формирования потока жидкости выполнено в виде вихревогонасоса.1430796 Составитель Л.НечипореТехред Л, Сердюкова Черни рек 5334/43 а писно 11 ИИПИ Го по делаМоскв 130 твенно-полиграфич ско рои дактор Л.Веселовск Тираждарствен изобрет Ж,847ого коиитета СССРний и открытийаушская наб., д,жгород, ул. Проектна