CS201356B1 - Hubice izokinetické sondy - Google Patents

Description

Vynález se týká hubice izokinetické sondy se snímacími otvory tláků ve sběrných komůrkách, do nichž jsou zaústěny tlakovody spojené svým druhým koncem a manometrem.

Jsou známy různé hubice sond pro izokinetioký odběr vzorků plynů proudících v potrubí a obsahujících tuhé nebo kapalné příměsi. Některé z nich jsou založeny na principu <

sledování statických tlaků na vnitřní a vnější stěně hubice, tzn. statických tlaků hlavního a odsávaného proudu.

Dosud známá provedení hubic izokinetických sond zajišťují plynulý odběr vzorku, avšak neumožňují měřeni objemu dílčího proudu (vzorku) přímo v odběrním stavu daném teplotou a tlakem. Objem se obvykle zjišíuje výpočtem z hodnot naměřených na měřidle umístěném mimo potrubí, ze kterého se provádí odběr, a to s ohledem na změny stavu, k nimž docházípři průchodu vzorku částmi zařízení a potrubím mezi hubicí sondy a měřidlem objemu. Nutnou podmínkou pro použití uvedeného způsobu je zachováni hmotnostního a hmotově kvalitativního průtoku ve složkách kapalných příměsí a plynné fáze vzorku mezi hubicí sondy a měřidlem. V tomto úseku nesmi docházet například ke kvantitativně nezjistitelným kondenzacím par kapalin a kovů, sublimacím a chemickýcm reakcím, tvořeni náletů z par kovů, případně kysličníků apod.

201 356

201 350

Tuto podmínku nelze obvykle splnit v provozech, kde při odběru vzorků dochází v trase odběrového zařízení k takovým fyzikálním, popřípadě chemickým změnám, které velmi ztěžuji, až prakticky znemožňuji kvantitativní prašná měřeni* Jde zejména o měřeni v oblasti účinnosti odlučovacích, filtračních a absorpčních zařízení.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje hubice izokinetická sondy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ve válcové hubici je vytvořena Venturiho trubice, která sestává z kon fuzoru, zúženého válcového dílu a difuzoru. V zúženém válcovém dílu je tato trubice opatřena snímacími otvory tlaku a spojena přes prstencovou sběrnou komůrku s tlákovodnou trubkou. U Venturiho trubice jsou vyměnitelné buS konfuzor a difuzor spolu se sací částí válcové hubice, nebo je Venturiho trubice vyměnitelná jako celek.

Hubice sondy podle vynálezu umožňuje tedy měření objemu vzorku přímo v odběrném stavu, tj. v takovém stavu, jako má hlavní proud. Jejich výroba je poměrně nenáročná, požadavky na technologii a kvalitu provedení nejsou vyšší než u dosavadních sond.

Na výkresech jsou znázorněny dva příklady provedení sondy podle vynálezu. Obr. 1 a 4 představuje svislý řez hubicí a částí sondy, obr. 2 a 5 svislý řez odlišně tvarovanou nátokovou hranou hubice a obr. 3 je čelní pohled na hubici a část sondy (ve směru proudění).

Sonda podle obr.l má válcovu hubici 1 se zaostřenou nátokovou hranou 2 a v zadní části vytvořeným konfuzorem J. Konfuzor J je spojen zúženým válcovým dílem £ s následným difuzorem Tak je vytvořena z konfuzoru J sací části válcové hubice 1, zúženého válcového dílu 4 a difuzoru Venturiho trubice. Sací část válcové hubice 1 s konfuzorem J a na něj navazující zúžený válcový dil 4 a difuzor J jsou uloženy v dutině objímkové hlavice ázk jejíž zadní části je připojena kolenovitě ohnutá odsávací trubice 2. Odsávací trubice 2 prochází přední zátkou 8 nosné trubky J a dále neznázoměnou zátkou na druhém konci nosné trubky j·)· K vnějšímu povrchu objímkové hlavice 6 jsou v místech, kde jsou vyvrtány otvory 13. 14, 15. připájeny tři tlakovodné trubky 10, 11 a 12. Otvory 13. 14 a- jsou zaústěny do neprodyšně oddělených prstencových sběrných komůrek 15, 17 a 18. vytvořených mezi stěnou objímkové hlavice £. a osazeným povrchem sací části válcové hubice 1, konfuzoru J, zúženého válcového dílu a difuzoru 2 Venturiho trubice.

Prstencová sběrná komůrka 16 je propojena s vnějším povrchem válcové hubice 1 kruhovou štěrbinou 1S. Střední prstencová sběrná komůrka 17 je spojena s vnitřkem válcové hubice 1 čtyřmi otvory 20. žádní prstanoevA sběrná komůrka 18 souvisí se zúženým válcovým dilem ± Venturiho trubice čtyřmi otvory 21. Vzájemné spojeni a upevněni částí sondy, tj. válcové hubice 1 s konfuzorem J, zúženým válcovým dílem 4 a difuzorem J Venturiho trubice a objímkové hlavice 5, je provedeno závitem 22 vytvořeným na konfuzoru Jav objímkové hlavici 6. Těsnost příslušných dílů a prostupů je zajištěna vloženými těsnicími kroužky 23. 24, 25 a 26.

Tlakoyodné trubky 10, 11 a 12 jsou vyvedeny z nosné trubky J a připojeny na neznázorněné manometry, popřípadě mikromanometry. Na jeden manometr jsou napojeny tlakovodné trubky 10 a 11 a na druhý manometr je napojena tlakovodná trubka 12. První manometr udává rozdíl

201 350 statických tlaků vně a uvnitř válcové hubice 1, které jsou snímány kruhovou štěrbinou 19 a otvory 20. Druhý manometr učLává rozdíl statických tlaků na vstupu do Venturiho trubice a v jejím zúženém válcovém dílu 4, které jsou snímány otvory 20 a 21. Stejným způsobem jako tlakovodné trubky 10, 11 a 12. je vyveden z nosné trubky 2 výstupní konec odsávací trubice 2» který je spojen s neznázorněným filtračním zařízením a zdrojem sání.

Sací část válcové hubice 1 s konfuzorem 2 a difuzor 2 Venturiho trubice jsou vyměnitelné. U těchto dílů lze volit různé průměry vnitřního vrtání a vyměňovat je v objímkovém dílu 6 podle vhodně voleného rozsahu objemů odsávaného vzorku a rychlosti proudu, z kterého má být vzorek izokinetioky odebrán.

Při vlastním objemově přímo sledovaném izokinetickém odběru se sonda vsune nosnou trubkou 2 ^z boční strany do potrubí, z něhož se má odebrat vzorek plynu. Válcová hubice 1 se nastaví tak, aby plyn s příměsemi proudil rovnoběžně s její osou a do jejího ústí. Sacím zdrojem se seřídí odsávání v odsávací trubici 2 tak, aby poměr tlakových rozdílů udávaných oběma manometry měl stejnou a stálou nacejchovanou hodnotu při všech rychlostech proudícího plynu bez ohledu na jeho měrnou hmotnost. Při dodržení konstantní hodnoty uvedeného poměru během odsávání regulací odsávacího zdroje je zaručen izokinetický odběr vzorku i při změnách rychlosti hlavního proudu v průběhu odběru. Průtočné množství odsávaného vzorku se zjišňuje výpočtem z nacejchovaného tlakového rozdílu na Venturiho trubici indikovaného na tlakovodných trubkách 11 a 12.

Jiný příklad průvedení hubice podle vynálezu je znázorněn na obr. 4. Válcová objímková hlavice 6 je upevněna na kolenovitě ohnuté odsávací trubce 2· Na odsávací trubce 2 je navléknuta a upevněna komorová trubka 27 tak, že mezi zadní částí válcové objímková hlavice 6 a přední částí komorové trubky 27 je vytvořena kruhová štěrbina 19. kterou je propojena prstencová sběrná komůrka 16 s okolím válcové hubice 1. V zadní části komorové trubky 27 je kanálek 28 zaústěný jednou stranou do prstencové sběrné komůrky 16 a druhou stranou do tlakovodné trubky to. Další tlakovodná trubka 12 je připevněna k přední části stěny válcové objímkové hlavice 6 v místě, kde je vyvrtán otvor 15 do prstencové sběrné komůrky 18. Venturiho trubice sestávající z konfuzoru 2> zúženého válcového dílu £ a difuzoru 2 je upevněna ve válcové hubici 1 závitem 22 a utěsněna těsnicími kroužky 25 a 24. Nátoková hrana 2 válcové hubice 1 je tvořena konfuzorem 2 Venturiho trubice, která je na vnějším povrchu kulovitě zaoblena, takže plynule npvazuje na vnější válcovou plochu objímkové hlavice 6. Alternativní provedení nátokové hrany 2 je znázorněno na obr. 5· V tomto případě je nátoková hrana 2 vytvořena jako tenký břit z krátké válcové vstupní části Venturiho trubice a její vnější kuželové části povrchu navazujícího plynule na povrch válcové objímkové hlavice 6. Ve stěně zúženého válcového dílu 4 Venturiho trubice jsou vyvrtány otvory 21. které jsou zaústěny do prstencové sběrné komůrky 18. Připojení odsávací trubice 2 ^na neznázorněné filtrační zařízení a zdroj sání a napojení tlakových trubek 10 a 12 na manometr, popřípadě na mikromanometr, je provedeno stejným způsobem jako u prvního příkladu provedení.

201 390

Postup práce se sondou je obdobný jako u dříve popsaného přikladu· Sacím zdrojem se seřídí odsávání v odsávací trubici tak, aby tlakový rozdíl na Venturiho trubici odpovídal cejchovní hodnotě získané při izokinetickém prouděni dílěiho proudu (vzorku) do válcové hubice 1· Cejchovní hodnota tlakového rozdílu při izokinetickém odběru se získá laboratorním ověřením válcové hubice 1 sondy a výpočetního vztahu mezi uvedeným tlakovým rozdílem na Venturiho trubici a dynamickým tlakem proudu v místě, do kterého je válcová hubice 1 vložena. Dynamický tlak proudu je přitom udáván tlakovým rozdílem tlaků ve válcové hubici i a na jejím povrchu, je-li uzavřen průtok válcovou hubicí 1. Tímto postupem je zaručen izokinetický odběr vzorku. Průtočné množství se zjišťuje výpočtem z nacejchovaného tlakového rozdílu na Venturiho trubici.

Venturiho trubice tvořená konfuzorem zúženým válcovým dílem £ a difuzorem 2 j® vyměnitelná. Podle potřeby lze ve válcové objímkové hlavici 6 vyměňovat Venturiho trubice o různých průměrech vnitřního vrtání.

Claims (3)

1. PSEDMfiT VYNÁLEZU

   1. Hubice izokinetické sondy se snímacími otvory tlaků ve sběrných komůrkách, do nichž jsou zaústěny tlakovodné trubky spojené svým druhým koncem s manometrem, vyznačující se tím, že ve válcové hubici (1) je vytvořena Venturiho trubice, která sestává z konfuaoru (3), zúženého válcového dílu (4) a difuzoru (5)» a která je v zúženém válcovém dílu (4) rovněž opatřena snímacími otvory (21) tlaků a spojena přes prstencovou sběrnou komůrku (18) s tlakovou trubkou (12).
2. 2. Hubice podle bodu 1, vyznačující se tim, že sací část válcové hubice (1), konfuzor (3) a difuzor (5) Venturiho trubice jsou vyměnitelné.
3. 3· Hubice podle bodu 1, vyznačující se tim, že Venturiho trubice je vytvořena jako vymě nitelný celek.