CS214151B1 - Shock absorber of liquids for chromatography - Google Patents
Shock absorber of liquids for chromatography Download PDFInfo
- Publication number
- CS214151B1 CS214151B1 CS418780A CS418780A CS214151B1 CS 214151 B1 CS214151 B1 CS 214151B1 CS 418780 A CS418780 A CS 418780A CS 418780 A CS418780 A CS 418780A CS 214151 B1 CS214151 B1 CS 214151B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- pressure
- hydraulic circuit
- primary
- liquid
- chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
Vynález se týká tlumiče, který po zařazení mezi zdroj pulzního toku kapaliny a hydraulioký odpor tlumí velikost rázů toku kapaliny. Zařízení pracuje jako hydraulický akumulátor, ktdrý ve spojení s hydraulickým odporem, v případě kapalinové chromatografie s chromatografickou kolonou, tvoří tlumicí hydraulický RC-yČlen,BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a damper which, upon inclusion between a pulsed fluid flow source and a hydraulic resistance, attenuates the magnitude of the fluid flow impacts. The device works as a hydraulic accumulator, which in conjunction with hydraulic resistance, in the case of liquid chromatography with a chromatographic column, forms a damping hydraulic RC-y member,
Pro přesnost vvsíedků chromátografických analýz je nutné, aby do chromatografické koloný byla přiváděna kapalina uklidněné - bez tlakových rázů; ty dopravě kapalin se však používá čerpadel, která vytlačují kapalinu s pulsy, které se před kolonou musí tlumit. Pfcoto bývají kapalinové chromatografy vybaveny tlumičem rázů kapaliny dopravované ke koloně. .For the accuracy of the results of the chromatographic analysis, it is necessary that the liquid column is supplied with a calm - free pressure surge; however, in the case of liquid transport, pumps are used which displace liquid with pulses which must be damped in front of the column. Therefore, liquid chromatographs are equipped with a shock absorber for the liquid transported to the column. .
Tlumič rázů kapalin bývá zapojen mezi výstup čerpadla a vstup chromatografické kolony. Podstatnou částí tlumiče je tlakový převodník, což bývá membránová krabice rozdělená membránou horní - primární průtočnou komoru a na dolní - sekundární komoru. Prýmární hydraulický okruh tlumiče sestává ze spojovací trubky mezi čerpadlem a jednou stranou primární průtočné komory, a ze spojovací trubky mezi druhou stranou primární průtočné komory a chromatografickou kolonou. Pokud se v tlómiči používá monitoru tlaku, bývá zabudován v primárním hydraulickém okruhu. Sekundární hydraulický okruh obsahuje neprůtočnou sekundární komoru tlakového převodníku spojenou s akumulátorem tlaku a s uzavíracími a škrtícími prvky. Aby se mohl měnit tlak v sekundárním hydraulickém okruhu, který ovládá proudovou charakteristiku primárního hydraulického okruhu, obsahuje tlumič složité regulační zařízení, které musí obsahovat tlaková čidla na primárním a sekundárním hydraulickém okruhu spojená s diferenciálním elektronickým zesilovačem, kterým se ovládá servomotor, který řídí manostat pro ovládání regulačních prvků.A shock absorber is connected between the pump outlet and the inlet of the chromatography column. An essential part of the damper is a pressure transducer, which is a diaphragm box divided by a diaphragm of the upper - primary flow chamber and the lower - secondary chamber. The primary hydraulic damper circuit consists of a connecting pipe between the pump and one side of the primary flow chamber, and a connecting pipe between the other side of the primary flow chamber and the chromatography column. If a pressure monitor is used in the silencer, it is built into the primary hydraulic circuit. The secondary hydraulic circuit comprises a non-flowing secondary pressure transducer chamber connected to the pressure accumulator and to the shut-off and throttle elements. In order to vary the pressure in the secondary hydraulic circuit, which controls the current characteristic of the primary hydraulic circuit, the damper comprises a complex control device which must include pressure sensors on the primary and secondary hydraulic circuit coupled to a differential electronic amplifier that controls the servomotor that controls the manostat. control of control elements.
Tato složitá regulační část je nutná proto, peněvadž neprůtočná sekundární komora není hydraulicky přímo spojená s primárním okruhem. Jsou tedy dosavadní tlumiče rázů kapalin vybaveny komplikovaným a tím i poruchovým, především však drahým zařízením.This complicated control section is necessary because the non-flowing secondary chamber is not hydraulically directly connected to the primary circuit. Thus, the current shock absorbers are equipped with a complicated and thus also malfunctioning, but in particular expensive equipment.
Sekundární hydraulické okruhy musí obsahovat hydraulické akumulátory, jejichž kapacit? je C dV/dP, kde V a P jsou objem a tlak akumulované kapaliny, Některé akumulátory jsou tvořeny průtočnými nebo neprůtočnými komorami s pružnými stěnami, jako jsou Bourdonova pera, spe ciální vlnovce, akumulátory se stěnami z vrstvených plochých per. Požadovaná odolnost akumulátorů vůči tlakům do 30 MPa nedává možnost dosáhnout dostatečnou kapacitu při zachování přiměřených hmotností a rozměrů.The secondary hydraulic circuits must contain hydraulic accumulators whose capacities? is C dV / dP, where V and P are the volume and pressure of the accumulated liquid. Some accumulators consist of flow-through or non-flow-through chambers with flexible walls, such as Bourdon springs, special bellows, accumulators with laminated flat spring walls. The required resistance of the accumulators to pressures up to 30 MPa does not give the possibility to achieve sufficient capacity while maintaining adequate weights and dimensions.
Plynové hydraulické akumulátory obsahují v jedné nádobě obě tekutiny neoddělené. Obtíže při dělení kapaliny od komprimovaného plynu při změně tlaku kapaliny brání aplikaci tohoto typu akumulátoru v kapalinové chromatografii, ačkoliv mají jinak vhodné vlastnosti.The gas hydraulic accumulators contain both liquids in a single container. The difficulty in separating a liquid from a compressed gas when changing the pressure of a liquid prevents the application of this type of accumulator in liquid chromatography, although they otherwise have suitable properties.
Uvedené nevýhody odst»aňuje tlumič rázů kapalin pro chromatografii, který obsahuje primární hydraulický okruh, v němž je primární průtočná komor? tlakového převodníku zapojena mezi čerpadlo a kolonu chromatografu, který obsahuje sekundární hydraulický okruh, v němž je sekundární komora tlakového převodníku spojena s akumulátorem a blokem uzavíracích a omezovačích prvků, a který obsahuje dále monitor tlaku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že primární a sekundární hydraulický okruh je propojen jednosměrným ventilem, jehož vstup je umístěn před nebo na primární průtočnou komoru a sekundární hydraulický okruh je opatřen monitorem tlaku. Monitor tlaku může být také umístěn na akumulátoru vytvořeném nádobou s vloženým pružným členem, přičemž jeden z_tfikto_vzniklých oddělených prostorů je průtočný a spojený s kapalinou sekundárního hydraulického okruhu. Je-li pružný dutý člen průtočný, má na jednom konci spojovací trubky ve tvaru spirály. V alternativním řešení může být sekundární komora na jedné stra ně spojena s výstupem jednosměrného ventilu a na opačné straně se vstupem akumulátoru.These drawbacks are eliminated by a liquid shock absorber for chromatography, which comprises a primary hydraulic circuit in which the primary flow chamber is located? A pressure transducer is connected between the pump and the chromatograph column, which comprises a secondary hydraulic circuit in which the secondary pressure transducer chamber is connected to an accumulator and a block of closing and limiting elements, and further comprising a pressure monitor. SUMMARY OF THE INVENTION The primary and secondary hydraulic circuits are connected by a one-way valve whose inlet is located upstream or downstream of the primary flow chamber and the secondary hydraulic circuit is provided with a pressure monitor. The pressure monitor may also be located on an accumulator formed by a receptacle with an elastic member inserted, one of the resulting separated spaces being flowable and connected to the fluid of the secondary hydraulic circuit. If the flexible hollow member is flow-through, it has a spiral-shaped connection tube at one end. In an alternative solution, the secondary chamber may on one side be connected to the outlet of the non-return valve and on the opposite side to the inlet of the accumulator.
Výhody tlumiče rázů kapalin vyplývají zásadně již z hydraulického propojení primárního a sekundárního hydraulického okruhu. Kromě toho se k propojení použilo velmi jednoduchého ale spolehlivého jednosměrného ventilu, jehož cena je jen zlomkem dosavadního zařízení na snímání tlaků s regulačním zařízením v obou hydraulických okruzích.The benefits of a shock absorber are essentially derived from the hydraulic connection of the primary and secondary hydraulic circuits. In addition, a very simple but reliable one-way valve was used for connection, the cost of which is only a fraction of the existing pressure sensing device with the control device in both hydraulic circuits.
Akumulátor se dvěma oddělenými medii, v jedné komoře, odstraňuje závady dosavadních smíšených akumulátorů a umožňuje použiti plynového hydraulického akumulátoru v chromatografii.An accumulator with two separate media, in one chamber, removes defects of the existing mixed accumulators and allows the use of a gas hydraulic accumulator in chromatography.
Nová souhrnná koncepce tlumiče dává možnost teoreticky libovolně zvýšit- hodnotu kapacity akumulátoru a tím i účinnost tlumení rázů toku kapaliny bez vzrůstu efektivního vnitřního objemu systému tlumiče, a hodí se obzvláště pro tlumení pulzace levných jednočinných plunžrových čerpadel s konstantní frekvencí a proměnnou výškou zdvihu plunžru. Konstrukční a výrobní náročnost předloženého řešení je hodnotově nejméně o řád nižší než rozdíl hodnotových náročností recipročního a jednočinného čerpadla při zachování analogických kvalitativních paramentrů s výjimkou doby náběhu hydraulického systému tlumiče.The new overall silencer concept gives the possibility to increase the capacity of the accumulator and thus the damping effect of the fluid flow without increasing the effective internal volume of the silencer system, and is particularly suitable for damping the low-frequency single-acting plunger pumps with constant frequency and variable plunger lift. The design and production intensity of the presented solution is at least one order of magnitude lower than the difference in value intensity of the reciprocating and single-acting pump, while maintaining analogous quality parameters, except for the rise time of the hydraulic shock absorber system.
Tlumič rázů kapalin pro chromatografii podle tohoto vynálezu je znázorněnýma přiložených třech výkresech, na nichž obr. 1 znázorňuje celkové schematické zapojení tlumiče s průtočnou sekundární komorou tlakového převodníku. Obr. 2 představuje jedno z možných provedení akumulátoru a obr. 3 znázorňuje tlumič s neprůtočnou sekundární komorou tlakového převodníku.The shock absorber for the chromatography of the present invention is shown in the accompanying three drawings, in which Fig. 1 shows the overall schematic of the damper with the flow secondary chamber of the pressure transducer. Giant. 2 shows one embodiment of the accumulator and FIG. 3 shows a silencer with a non-flowing secondary chamber of the pressure transducer.
Tlúmič rázů kapalin pro chromatografii představuje hydraulický systém, který je zapojen mezi výstup pulsního čerpadla 1 a vstup hydraulické zátěže, kterou je v tomto případě kolona kapalinového chromatografu 8 s výstupem 2· Důležitou součástí tlumiče je tlakový převodník 2, což je membránové krabice, která svou membránou 2 rozděluje tlumič na primární a sekundární hydraulický okruh. Oba hydraulické okruhy jsou propojeny jednosměrným ventilem £.The shock absorber for chromatography is a hydraulic system that is connected between the output of the pulse pump 1 and the hydraulic load input, which in this case is the liquid chromatograph column 8 with the output 2. · An important part of the damper is the pressure transducer 2. Diaphragm 2 divides the damper into the primary and secondary hydraulic circuits. The two hydraulic circuits are connected by a one-way valve 6.
Primární hydraulický okruh obsahuje primární průtočnou komoru 4, což je membránou J5 oddělená horní část tlakového převodníku 2. Tato primární průtočná komora 4 je na jedné straně snojena s čerpadlem 1 a na druhé straně s kolonou chromatografu 8.The primary hydraulic circuit comprises a primary flow chamber 4, which is a diaphragm 15 separated from the upper part of the pressure transducer 2. This primary flow chamber 4 is fertilized on one side with a pump 1 and on the other side with a chromatographic column 8.
Sekundární hydraulický okruh obsahuje sekundární komoru, 2· která je podle obr. 1 průtočná, a proto Je na jedné straně napojena na akumulátor 11 a blok uzavíracích a omezovačích prvků 12. který konči výstupem 2 do atmosféry. Sekundární komora 2 je dále na protilehlé straně napojena na Jednosměrný ventil £.The secondary hydraulic circuit comprises a secondary chamber 2, which is flow-through according to FIG. 1, and therefore is connected on one side to the accumulator 11 and the block of closing and limiting elements 12 which terminate in the outlet 2 into the atmosphere. The secondary chamber 2 is further connected to the one-way valve 6 on the opposite side.
Jednosměrný ventil £ spojuje podle obr. 1 výstup z primární průtočné komory 4 s jednou stranou sekundární komory £ a umožňuje propouštění jen z primárního do sekundárního hydrau*The one-way valve 8 connects, according to FIG. 1, the outlet of the primary flow chamber 4 to one side of the secondary chamber 4 and allows only the primary to secondary hydrau to be discharged *.
1ického okruhu. Tímto propojením se sekundární komora J stává průtočnou. Jestliže nebude třeba přívodní systém ke chromatografické koloně 8 proplachovat, postačí neprňtočná sekundární komora J podle obr. 3. V tom případě ústí sekundární hydraulický okruh do středu sekundární komory JS a jednosměrný ventil £ je soojen s tímto výstupním vedením. Pro snížení mrtvých objemů v primárním hydraulickém okruhu je vstupní objem Jednosměrného ventilu £ nulový, případně Je proveden kapilární trubičkou, sloužící jako oddělovací člen s nízkým axiálním difúzním tokem. Vstup jednosměrného ventilu £ může být v primárním okruhu zapojen v libovolném pořadí: buá za primární průtočnou komorou 4, jak je znázorněno na obr. 1, nebo před touto komorou 4.1ického okruh. By this connection, the secondary chamber J becomes flow-through. If the feed system to the chromatography column 8 does not need to be purged, the non-flowing secondary chamber J of FIG. 3 suffices. In this case, the secondary hydraulic circuit opens into the center of the secondary chamber JS and the one-way valve 6 is connected to this outlet line. In order to reduce dead volumes in the primary hydraulic circuit, the inlet volume of the check valve is zero or is provided by a capillary tube serving as a separator with a low axial diffusion flow. The inlet of the unidirectional valve 6 may be connected in the primary circuit in any order: either downstream of the primary flow chamber 4, as shown in Figure 1, or upstream of this chamber 4.
V druhém případě je pak nutno v sekundární komoře 2· má-li být tato průtočná, přemístit výstup k akumulátoru 11 na opačnou stranu.In the latter case, it is necessary in the secondary chamber 2 to move the output to the accumulator 11 to the opposite side if it is to be flowable.
Tlumicí efekt tlumiče je určen velikostí kapacity akumulátoru 11. Nejjednodušším řešením akumulátoru 11 je průtočná nebo neprůtočná nádoba 13. Její akumulační kapacita C je rovna hodnotě výrazu V^.kde je objem kapaliny v nádobě 13 a oC koeficient stlačitelnosti akumulačního media, jímž je nádoba 13 naplněna, při daném tlaku. Nejvýhodnější je, jestliže se akumulační kapacita stlačitelného media 14 rovná alespoň akumulační kapacitě dané stlačitelností vody. Snížení efektivní hodnoty objemu nádoby 13 se dosáhne vložením pružného dutého členu 15 do uzavřené nádoby 13. Podle obr. 2 je pružný dutý člen 15 průtočný, a proto je potrubí na jednom konci tohoto pružného členu 15 tvarováno do spirály 16 spojené s blokem uzavíracích a omezovačích prvků 12. Spirála slouží k vyrovnávání délkových změn pružného dutého členu 15. V tomto případě protéká pružným členem 15 kapaliny sekundárního hydraulického okruhu a v neprůtočné nádobě 13 je stlačitelná kapalina. Uvedený pružný dutý člen 15 má schopnost zvětšit svůj objem o hodnotu Vc dle vztahuThe damping effect of the damper is determined by the size of the capacity of the accumulator 11. The simplest solution of the accumulator 11 is a flow-through or non-flow-through container 13. Its accumulation capacity C is equal to V ^. filled, at a given pressure. Most preferably, the storage capacity of the compressible medium 14 is at least equal to the storage capacity given by the water compressibility. The reduction in the effective value of the volume of the container 13 is achieved by inserting the flexible hollow member 15 into the closed container 13. According to Fig. 2, the flexible hollow member 15 is flow-through, and therefore the conduit at one end The spiral serves to compensate for length changes in the resilient hollow member 15. In this case, the resilient member 15 of the fluid of the secondary hydraulic circuit flows and in the non-flowing vessel 13 is a compressible liquid. Said flexible hollow member 15 has the ability to increase its volume by a value of Vc according to the relationship
Pmax avJc.dP, oPmax avJc.dP, o
kde pmax Je nejvyšší dovolený tlak v systému. Pružný dutý Sien 15 průtočný zabraňuje smíšení stlačitelného media 14 s mediem sekundárního hydraulického okruhu.where p max Is the maximum allowable pressure in the system. The resilient hollow Si 15 prevents flow of the compressible medium 14 with the medium of the secondary hydraulic circuit.
Popsaný akumulátor 11 může být proveden také opačně. V tom případě je nádoba 13 průtočná, poněvadž ji protéká kapalina sekundárního hydraulického okruhu. Pružný dutý člen 15 je neprůtočný a obsahuje stlačitelné medium 14.The described accumulator 11 can also be designed in reverse. In this case, the vessel 13 is flow-through, as it is flowed through the fluid of the secondary hydraulic circuit. The resilient hollow member 15 is non-flowable and comprises a compressible medium 14.
Stlačitelným mediem 14 může být kapaliny nebo kapalina a plyn. Objem plynu V& při otevřeném, tj. průchozím bloku uzavíracích a omezovačích prvků 12, je řádově roven několika setinám objemu nádoby 13 případně pružného členu 15 při plnicím tlaku Pg. Hodnota výsledného zvlnění tlaku v sekundárním hydraulickém okruhu je pak, při zanedbání hydraulických odporů a tuhostí pružných členů sestavy tlumiče, pro všechny hodnoty odporu kolony chromatografu 8 a pro všechny rychlosti průtoku čerpané kapaliny nejvýše rovna hodnotě výrazuThe compressible medium 14 may be a liquid or a liquid and a gas. The gas volume V at & open, i.e. through the block and closing limiting elements 12, is equal to the order of several hundredths of the container volume 13 eventually the elastic member 15 when the filling pressure P g. The value of the resulting pressure ripple in the secondary hydraulic circuit is then, for all the resistance values of the chromatographic column 8 and for all pumped liquid flow rates, not more than
ΔP/P * 0/(8.P V.V-.oG)172, g 1 kde Q Je nejvyšší objem očekávaného proudového rázu kapaliny například 0,1 cm , g a V plni6 6 cí tlak a objem plynu například 0,2 MPa a 10 cm , objem kapaliny v nádobě 13 případně v pružném členu 15. například 500 cm^ a její koeficient stlačitelnosti například 8jl0?lMPá2^ pro petrolej. Dosažitelná hodnota zbytkového zvlnění tlaku, v daném příkladě P/P - 0,04, je dostatečně malá i pro nejvyšší nároky na stabilitu základní linie vysoce citlivých optických detektorů pro kapalinovou chromatografií.ΔP / P * 0 / (8.P VV-.oG) 172 , g 1 where Q is the highest volume of the expected liquid jet surge, for example 0,1 cm, g at filling pressure and gas volume for example 0,2 MPa and 10 cm, the volume of liquid in the vessel 13 or in the elastic member 15. for example 500 cm ^ and a compressibility factor 8jl0 e.g.? ^ l MPA2 for kerosene. The achievable residual pressure ripple value, in the example P / P - 0.04, is sufficiently small to meet the highest stability requirements of the high-sensitivity liquid chromatography optical line detector.
Monitor tlaku 17 lze v zásadě připojit do libovolného místy hydrauliokého systému tlumiče. V případě řešení hydraulické akumulační kapacity dle posledně uvedené varianty, je monitor tlaku 17 s výhodou připojen ke stlačitelnému mediu 14, což vede k dalšímu snížení objemu hydraulického systému tlumiče, přicházejícího do styku s čerpanou kapalinou, a umožňuje použití méně nákladného řešení monitoru tlaku 17.The pressure monitor 17 can in principle be connected to any point in the hydraulic damper system. In the case of the hydraulic storage capacity of the latter variant, the pressure monitor 17 is preferably connected to a compressible medium 14, which further reduces the volume of the hydraulic damper system coming into contact with the pumped liquid and allows the use of a less costly pressure monitor solution 17.
Sestava bloku uzavíracích a omezovačích hydraulických prvků 12 je volena podle účelu p použití kapalinového chromatografu. Pro izokratickou eluční chromatografií, tj. při stálém složeni a rychlosti průtoku čerpané kapaliny, postačí na tomto) místě uzavírací kohout. Po pře stavení ovládacích prvků čerpadla, které působí snížení průtoku čerpané kapaliny, je nutno snížení tlaku v sekundárním hydraulickém okruhu těsně pod očekávaný pracovní tlak vypuštěním části kapaliny kohoutem. Cas nutný k tomuto úkonu všetně doby na ustálení systému je řádově § minut. Stejné uspořádání lze použít i pro recyklační chromatografií, pro chromatografií s gradientem tvořeným vzrůstající velikostí průtoku čerpané kapaliny a pro chromatografií s gra dientem tvořeným změnou složení čerpané kapaliny s rostoucí viskozitou.The assembly of the blocking and restraining hydraulic elements 12 is selected according to the purpose of the liquid chromatograph. For isocratic elution chromatography, i.e. at constant composition and flow rate of the pumped liquid, a stopcock is sufficient at this point. After adjusting the pump controls which cause a reduction in the flow rate of the pumped liquid, the pressure in the secondary hydraulic circuit must be just below the expected working pressure by draining a portion of the liquid through the tap. The time required for this operation, including the time to stabilize the system, is of the order of minutes. The same arrangement can also be used for recycle chromatography, for chromatography with a gradient formed by increasing the flow rate of a pumped liquid and for chromatography with a gradient made by changing the composition of a pumped liquid with increasing viscosity.
V případě, kdy viskozita čerpané kapaliny v průběhu chromatografické analýzy klesá, klesá tlak v primárním hydraulickém okruhu a zvlněni tlaku se zvyšuje o hodnotu středních tlaků mezi sekundárním a primárním hydraulickým okruhem. V extrémně nepříznivém případě sníženi tlaku v koloně chromatografu 8 z 20 MPa na 10 MPa za 30 minut, je pro uvedený příklad požadovaná rychlost snížení objemu kapaliny v sekundárním hydraulickém okruhu asi 0,15 cm^.min_\, Za podmínek přicházejících v úvahu v analytické praxi vyhoví hodnoty nejméně o řád nižší.If the viscosity of the pumped liquid decreases during chromatographic analysis, the pressure in the primary hydraulic circuit decreases and the pressure ripple increases by the mean pressures between the secondary and primary hydraulic circuits. In extremely unfavorable case, reducing the pressure in the gas chromatograph 8 from 20 MPa to 10 MPa for 30 minutes, for example said required speed reduction in the volume of liquid in the secondary hydraulic circuit of about 0.15 cm ^ .min _ \, Under practical circumstances in analytical practice will satisfy values at least one order lower.
Nejjednodušším řešením bloku uzavíracích a omezovačích prvků 12 pro gradientovou chromatografii Je použití jemného mlkrometrlckého ventilu s výhodou opatřeného stupnicí pro dosaže5 ní dotré reprodukovatelnosti. Vyšší operativnosti tlumiče je dosaženo, jestliže se za mikrometrický ventil zařadí uzavírací kohout. Tyto dva prvky se mohou případně paralelně doplnit dalším kohoutem. Je tím umožněn mžikový přechod z izokratického na gradientový provoz kapalinového chromatografu a na prpplach sekundárního hydraulického okruhu.The simplest solution of the blocking and restraining element block 12 for gradient chromatography is to use a fine micrometer valve preferably provided with a scale to achieve an even reproducibility. A higher damper operability is achieved when a shut-off valve is inserted downstream of the micrometer valve. These two elements can optionally be supplemented in parallel with another tap. This allows the instantaneous transition from isocratic to gradient operation of the liquid chromatograph and the flushing of the secondary hydraulic circuit.
Činnost tlumiče lze rozdělit na dvě fáze, a to na výtlačnou a saci část pracovního cyklu kapalinového čerpadla 1,. Je-li po ukončení sací části cyklu čerpadla 1 tlak v primárním hydraulickém okruhu nižší než tlak v sekundárním hydraulickém okruhu, uvede tlakový pulz ve výtlačné části oyklu čerpadla ,1 membránu 3 tlakového převodníku 2 do polohy odpovídající dosaženému tlakovému spádu mezi primární a sekundární komorou 4 a 3 nejvýše rovnému otevíracímu tlaku jednosměrného ventilu 7. Trvá-li výtlačná část cyklu čerpadla 1 i po dosažení otevíracího tlaku jednosměrného ventilu 7, protéká čerpaná kapalina tímto ventilem £ z primárního hydraulického okruhu. Během výtlačné části cyklu pulsního čerpadla £ je čerpaná kapalina akumulována v primární průtočné komoře 4 a jestliže není dosaženo ustáleného stavu při uzavřeném bloku uzavíracích a omezovačích prvků 12 - akumuluje se ještě v akumulátoru 11.The damper operation can be divided into two phases, namely the discharge and suction part of the working cycle of the liquid pump 1. If the pressure in the primary hydraulic circuit is lower than the pressure in the secondary hydraulic circuit after the suction part of the pump cycle 1, the pressure pulse in the discharge side of the pump moves the diaphragm 3 of the pressure transducer 2 to a position corresponding to the pressure drop achieved between primary and secondary chamber 4 and 3, at most equal to the opening pressure of the unidirectional valve 7. If the discharge portion of the pump cycle 1 persists after reaching the opening pressure of the unidirectional valve 7, the pumped liquid flows through this valve 6 from the primary hydraulic circuit. During the discharge part of the pulse pump cycle 6, the pumped liquid is accumulated in the primary flow chamber 4 and, if the steady state is not reached when the blocking and restraining element block 12 is closed - it is accumulated in the accumulator 11.
Během sací části cyklu čerpadla 1. vychyluje tlak akumulovaný v akumulátoru 11 membránu 3, snižuje objem primární průtočné komory 4 a tím dodává tok kapaliny do kolony chromatografu 8. V ustáleném stavu, při konstantním středním průtoku čerpané kapaliny, je průtok jednosměrným ventilem 7 nulový a v průběhu sací části cyklu čerpadla £ klesá tlak v sekundárním hydraulickém okruhu o hodnotuδΡ. Zvlnění tlaku v primárním hydraulickém okruhu je rovno hodnotě &P zvýšené o rozdíl tlaků odoovídajícich dvěma krajním pracovním stavům membrány 3· Otevírací tlak jednosměrného ventilu 7 a tuhost membrány 3 jsou proto voleny menší než odpovídá nejmenšímu požadovanému zvlnění tlaku v primárním hydraulickém okruhu.During the suction part of the pump cycle 1, the pressure accumulated in the accumulator 11 deflects the diaphragm 3, decreases the volume of the primary flow chamber 4, thereby supplying liquid flow to the chromatograph column 8. At steady state, at constant mean flow rate, during the suction part of the pump cycle £, the pressure in the secondary hydraulic circuit drops by δΡ. The pressure ripple in the primary hydraulic circuit is equal to & P increased by the pressure difference corresponding to the two extreme operating states of the diaphragm 3. · The opening pressure of the one-way valve 7 and the stiffness of the diaphragm 3 are chosen less than the smallest desired pressure ripple
Průtok čerpané kapaliny v hydraulickém systému tlumiče je možný výlučně jednosměrně od čerpadla ]. do kolony chromatografu 8 a do sekundárního hydraulického okruhu. Tím je zaručeno, že nedochází k míšení kapaliny ze sekundárního hydraulického okruhu do primárního hydraulického okruhu a k ovlivňování složení kapaliny na vstupu do kolony chromatografu 8.The flow of pumped liquid in the shock absorber hydraulic system is only possible one way away from the pump]. to the chromatographic column 8 and to the secondary hydraulic circuit. This ensures that the liquid from the secondary hydraulic circuit to the primary hydraulic circuit is not mixed and the composition of the liquid at the inlet of the chromatographic column 8 is not affected.
Po vypnutí čerpadla například pro účel dávkování vzorku určitým typem dávkovaciho zařízení, je na jednosměřném ventilu 7 a membráně 3 tlakový spád rovný původnímu pracovnímu tla ku. Je proto nutné, aby jednosměrný ventil 7 a tlakový převodník 2 byly odolné vůči Celému rozsahu pracovních tlaků čerpadla To je zaručeno opěrou membrány 3 ve tvaru kulového vrchlíku.After switching off the pump, for example for the purpose of dispensing a sample with a certain type of dosing device, the pressure drop on the unidirectional valve 7 and the diaphragm 3 is equal to the original working pressure. It is therefore necessary that the one-way valve 7 and the pressure transducer 2 be resistant to the entire range of pump operating pressures. This is guaranteed by the support of the diaphragm 3 in the form of a spherical canopy.
Objem primární průtočné komory 4 a sekundární komory 3 js roven nebo o málo větší než nejvyšší očekávaný objem rázu toku kapaliny, pro obvyklá čerpadla používaná v analytických chromatografech řádově o 0,1 cm^.The volume of the primary flow chamber 4 and the secondary chamber 3 is equal to or slightly greater than the highest expected liquid flow surge volume for conventional pumps used in analytical chromatographs of the order of 0.1 cm cm.
Pro minimalizováni mrtvých objemů v primárním hydraulickém okruhu používá se vždy primární komora 4 průtočná, Při záměně některých čerpaných kapalin, např. vodných roztoků solí nepolárními organickými rozpouštědly, by mohlo dojít k vyloučení pevných látek a k zanesení až ucnání hydraulického systému. V takovém případě je výhodné, aby i sekundární hydraulický okruh byl průtočný. Otevření bloku uzavíracích a omezovačích prvků 12 při zapnutém čerpadle £ umožňuje pronlach celého hydraulického systému tlumiče. V případě, kdy k vyloučení pevných látek nemůže dojít, například při záměně mísitelných čerpaných kapalin, není nutné provádět proplach sekundárního hydraulického okruhu, což znamená úsporu rozpouštědel a času operátoraIn order to minimize dead volumes in the primary hydraulic circuit, a primary flow chamber 4 is always used. Replacing some pumped liquids, eg aqueous salt solutions with non-polar organic solvents, could cause solids to precipitate and clog up the hydraulic system. In such a case, it is advantageous that the secondary hydraulic circuit is also flow-through. Opening the block of closing and limiting elements 12 with the pump 8 on allows the entire hydraulic damper system to be flushed. In the case where solids cannot be separated, for example when the miscible pumped liquids are replaced, there is no need to purge the secondary hydraulic circuit, which saves solvent and operator time
V tom případě postačí neprůtoČná. sekundární komora 5.In this case, it is sufficient to use a non-flowing one. secondary chamber 5.
Doba náběhu nutná k ustálení hydraulického systému tlumiče při přechodu z nulového na pracovní tlak všéch hydraulických prvků tlumiče je kratší než ú jednoduchého tlumicíhé RC-členu, protože objem kapaliny akumulovaný v hydraulickém akumulátoru 11 je oddělen od p primárního hydraulického okruhu a nemůže se během sací části oyklu čerpadla 1 snížit více než o hodnotu odpovídající omezené pohyblivosti membrány 3, tlakového převodníku 2. Doba náběhu při použití hydraulického akumulátoru 11 dle uvedeného příkladu, je nejvýše rovna 20 minut. Stabilizace kolony chromatografu 8 po více než několikahodinovém stáni nebo po přechodu na jiný aluent trvá nejméně stejnou dobu. Postupné zvyšování tlakového spádu na koloně chromatografu 8, která nebyla po určitou dobu používána, přispívá k prodloužení životnosti kolony chromatografu 8. Je-1i čerpadlo 1 po dosažení ustáleného stavu tlumiče zastaveno a blok uzavíracích a omezovačích prvků 12 uzavřen, je náběh tlaku v primárním hydraulickém okruhu po onětovném zapnutí čerpadla 1, prakticky okamžitý.The rise time required to stabilize the hydraulic damper system when changing from zero to the working pressure of all the hydraulic damper elements is shorter than that of a simple damping RC-member, since the liquid accumulated in the hydraulic accumulator 11 is separated from the primary hydraulic circuit of the pressure transducer 2. The rise time when using the hydraulic accumulator 11 according to the example is at most 20 minutes. It takes at least the same time to stabilize the chromatographic column 8 after standing for more than several hours or after switching to another aluent. The gradual increase of the pressure drop on the gas chromatograph 8 which has not been used for some time and contributes to extending the life of the eighth column chromatograph Je- 1 and one pump after reaching steady state of the damper is stopped and the closing unit and the limiter element 12 is closed, the pressure rise in the primary hydraulic circuit after pump 1 is switched on again, virtually instantaneous.
Tlumič rázů kapaliny dává možnost využití levných jednočinných plunžrových Čerpadel pro kapalinovou chromatografií.The shock absorber gives the possibility of using low cost single acting plunger pumps for liquid chromatography.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS418780A CS214151B1 (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Shock absorber of liquids for chromatography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS418780A CS214151B1 (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Shock absorber of liquids for chromatography |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS214151B1 true CS214151B1 (en) | 1982-04-09 |
Family
ID=5384043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS418780A CS214151B1 (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Shock absorber of liquids for chromatography |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS214151B1 (en) |
-
1980
- 1980-06-13 CS CS418780A patent/CS214151B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6076557A (en) | Thin wall, high pressure, volume compensator | |
| US4459089A (en) | Diaphragm pump with improved pressure regulation and damping | |
| US6488487B2 (en) | Pulsation damping device | |
| CA2129900A1 (en) | Sealless dispensing apparatus | |
| US5158676A (en) | Chromatography apparatus | |
| US4385640A (en) | Hydraulic unloader | |
| US6168400B1 (en) | Check valve module | |
| CS214151B1 (en) | Shock absorber of liquids for chromatography | |
| US4164242A (en) | Valve for a pressure tank | |
| US5509787A (en) | Hydraulic actuator for pressure switch of fluidic system | |
| US4024061A (en) | Pulse dampers for liquid chromatography | |
| US6772794B2 (en) | Variable volume reservoir | |
| US6861003B2 (en) | Edge filter having improved flow rate | |
| US3540716A (en) | Self-leveling hydraulic shock absorber | |
| RU95115492A (en) | SHARIFOV'S REGULATING DEVICE | |
| JPH0658302A (en) | Filter with accumulator function | |
| RU2208180C2 (en) | Proportioning pump (versions) | |
| IL45518A (en) | Pressure pulse dampener device | |
| RU2010302C1 (en) | Pressure regulator | |
| RU2007748C1 (en) | System for controlling pressure of liquid or gaseous fluid transported through pipeline | |
| RU2150319C1 (en) | Method of dosed supply of liquid and device for its embodiment | |
| RU2009964C1 (en) | Partition chamber of hydrotransporting apparatus | |
| CN109140000B (en) | Two-stage speed limiting mechanism | |
| JP3343661B2 (en) | Pulsating damper | |
| EP0418982A1 (en) | A pressure reducing valve with flow forces compensation |