Устройство для создания дозированного пересыщения пара веществ в потоке газа

 

Изобретение относится к технике газового анализа по методу молекулярных ядер конденсации и позволяет исключить накопление конденсата и предотвратить помехи в работе устройства, стабилизировать температурный режим. Устройство для создания дозированного пересыщения пара веществ в потоке газа содержит соединенные с помощью металлической капиллярной трубки испарительную и смесительную части. В корпусе испарительной части имеется электронагреватель и гильза с носителем испаряепого вещества, предназначенные для насыщения малого потока газа паром вещества при повышенной температуре. Смесительная часть состоит из трубки с соплом для основного разбавляющего потока с ядрами конденсации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795065/26 (22) 09,01.90 (46) 15.06.92. Бюл, М 22 (71) Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (72) Я,И.Коган и В,Я.Кателевский (53) 53,089.62(088.8) (56) Журнал физической химии, т,34, 1960, с.2631, ДАН, т.161, hh 2, 1965, с.384. (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДОЗИРОВАННОГО ПЕРЕСЫЩЕНИЯ ПАРА ВЕЩЕСТВ В ПОТОКЕ ГАЗА (57) Изобретение относится к технике газового анализа по методу молекулярных ядер конденсации и позволяет исключить накопИзобретение относится к устройствам для создания дозированного пересыщения пара веществ в потоке газа, предназначено для использования в составе аппаратуры газового анализа по методу молекулярных ядер конденсации (МоЯК) и может быть также использовано в качестве лабораторного генератора монодисперсных аэрозолей заданных характеристик.

Известно устройство, состоящее из испарительной и смесительной частей. В испарительной части помещена гильза с пористым носителем испаряемого вещества. Гильза окружена рубашкой для нагрева конденсирующимся водяным паром, Испарительная часть снабжена штуцером для . подвода малой части общего потока газа, подаваемого в устройство, „,!Ж, 1741105 Al (я)э G 05 0 11/00, В 01 F 3/02, В 01 F 15/04 ление конденсата и предотвратить помехи в работе устройства, стабилизировать температурный режим. Устройство для создания доэированного пересыщения пара веществ в потоке газа содержит соединенные с помощью металлической капиллярной трубки испарительную и смесительную части. В корпусе испарительной части имеется электронагреватель и гильза с носителем испаряекого вещества, предназначенные для насыщения малого потока газа паром вещества при повышенной температуре. Смесительная часть состоит из трубки с соплом для основного разбавляющего потока с ядрами конденсации. 2 ил, В смесительной части имеется штуцер для подвода основного потока. содержаще- ф го ядра конденсации, через кольцеобраз- - д ную щель в диффузор, в котором смешанный поток образует пересыщение пара испаряемого вещества,

Принцип действия этого устройства эа-. Л ключается в смешении двух разнотемпературных потоков, Малый поток нагрет и насыщен парами дозируемого вещества, а большой поток комнатной температуры несет ядра конденсации. Соответственно эти устройства под общим названием КУСТЫ характеризуются соединением двух частей: испарительной и смесительной. В испарительной части малый поток газа нагревается и насыщается парами испаряемого вещества, а в смесительной части происходит смешение этого потока с большим потоком

1741105

20 более холодного газа, несущего ядра конденсации, Регулируя соотношения потоков и их температуру, можно с помощью таких устройств создавать дозированное пересыщение веществ, проявляющих молекулярные ядра конденсации (МоЯК) или укрупняющих проявленные ядра до размеров азроэольных частиц, удобных для измерения их конденсации, Известны конструкции приборов типа

КУСТ, в которых применялся регулируемый электронагрев испарительной части, Но схема устройства оставалась без изменений, Недостатком известных устройств являются помехи от скопления конденсата испаряемых веществ в зоне соединения испарительной и смесительной части устройств. Н; ãðåòûé, насыщенный поток на пути от испаригельной части к смесительной частично охлаждается и оставляет конденсат в переходной зоне, Скопление жидкого или твердого конденсата отрицательно сказывается на работе устройства: возникают

"плевки" или пыление, мешающие набл|одению сигналов от анализируемых примесей в пот .: е газа. Уменьшение скопления конденсата за счет сближения смесительной и испарительной части, как, например, в приборе КУСТ-4, вызывает постепенный разогрев смесительной части и соответствующее изменение теплового режима работы устройства, Целью изобретения является исключения помех OT скопления конденсата в соединениях частей устройства и нестабильности теплового режима работы устройства.

На фиг.1 изображено устройство, разрез, на фиг,2 — узел! на фиг.1, разрез.

Испарительная часть (испаритель) устройства выполнена в виде массивного металлического корпуса 1, в котором размещен цилиндрический электронагреватель 2, окру>кающий сьемную гильзу 3, заполненную зерненным пористым носителем 4 с испаряемым веществом, Спиральный канал 5 в теле корпуса 1 имеет входной штуцер 6 и служит для предварительного подогрева потока воздуха до входа его в гильзу с носителем.

Смесительная часть (смеситель) устройства выполнена в виде трубки 7, имеющей суженное сопло 8 перед зоной 9 смещения и диффузор 10. Металлическая капиллярная трубка 11 соединяет испарительную и смесительную части устройства по потоку нагретого газа и по цели электропитания нагревателя. Она герметично впаяна в выходной канал корпуса испарителя, имеющеt.o электрический контакт одним концом

55 нагревательной спирали 2, Другой . конец трубки расщеплен в зоне смещения (имеет отверстие) и контактирует с клеммой 12 подводки электропитания. У начала расщепления трубка 11 загерметизирована с трубкой

7. Корпус испарителя со всех сторон окружен слоем теплоизоляции 13 и заключен вместе с частью трубки 7 смесителя в обший стакан 14, В дне стакана имеется люк 15 для выемки гильзы 3. Гильза 3 имеет притертую часть, уплотняющую ее в корпусе 1, отверстие 16 для входа потока газа сетки 17, закрепляющие слой носителя, Спираль электронагревателя 2 выполнена из нихрома в стеклянной изоляции.

Один конец спирали соединен с корпусом

1, другой выведен к клемме 10, Датчик 19 температуры впаян в корпус 1 вблизи нагревателя и связан с регулятором тока.

С1ойки 20 упрочняют связь смесителя с испарителем, Устройство работает следующим образом.

К клеммам 12 и 18 подключается электропитание от регулятора тока и корпус 1 нагревается до заданной температуры. К штуцеру 6 и трубке 7 подвод„тся соответственно малый поток газа для нагрева и насыщения парами проявляющего вещества и большой поток с ядрами конденсации. Малый поток проходит спиральный канал 5, нагреваясь до температуры корпуса испарителя, проходит через слой носителя 4, насыщается в нем парами проявляющего вещества и через подогреваемую током тонкую капиллярную трубку 11 поступает в смеситель, В зоне смешения турбулентно смешиваются оба потока и в диффузоре 10 стационарно поддерживается дозированное пересыщение пара проявляющего вещества. Ядра конденсации превращаются в аэрозольные частицы (проявля отся) и. поступают (как правило, после укрупнения) в измерительный прибор (не показан). Показания прибора пропорциональны счетной концентрации ядер. Если ядрами конденсации являются конвертированные молекулы определяемой газовой примеси (метод МоЯК), то показания измерительного прибора пропорциональны концентрации определяемой примеси.

Опыт эксплуатации устройства показал, что помехи от конденсата проявляющего вещества практически полностью устранены, Формула изобретения

Устройство для создания дозированного пересыщения пара веществ в потоке газа, содержащее смесительную и соединенную с ней испарительную часть, снабженную электронагревателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения помех в работе устройства от появления конденсата в соединении частей устройства и нестабильности теплового режима, оно снабжено металлической капиллярной трубкой., включенной в цепь электронагревателя и соединяющей испарительную часть со смесительной, при этом капиллярная трубка B

5 пределах смесительной части имеет огаерстие, 1741105

Составитель В.Кателевский

Редактор Т.Лазаренко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Ваш

Заказ 2084 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101