JPH023799A - 高圧圧縮ガス減圧方法 - Google Patents
高圧圧縮ガス減圧方法Info
- Publication number
- JPH023799A JPH023799A JP63255044A JP25504488A JPH023799A JP H023799 A JPH023799 A JP H023799A JP 63255044 A JP63255044 A JP 63255044A JP 25504488 A JP25504488 A JP 25504488A JP H023799 A JPH023799 A JP H023799A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- compressed gas
- gas
- orifice
- critical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 68
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0338—Pressure regulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0107—Single phase
- F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2225/0107—Single phase
- F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2225/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/043—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/03—Dealing with losses
- F17C2260/031—Dealing with losses due to heat transfer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、凝縮蒸気の水滴を発生させないで高圧圧縮ガ
スの圧力を低くする高圧圧縮ガス減圧方法に関する。
スの圧力を低くする高圧圧縮ガス減圧方法に関する。
［従来の技術］
シリンダー等の中に入れられている圧縮ガスには、凝縮
され得る物質の粒子や蒸気のような種々の不純物が含ま
れている。このことは、例えば、“シリンダーガス内の
粒子分析“ （“Ｐａｒｔｌｃｌａａｎａｌｙｓｌｓ
Ｉｎ ｃｙｌｌｎｄｅｒ ｇａｓ −Ｈ，Ｙ、 １ｆ
ｅｎａｎｄ Ｇ、Ｋａｓｐｅｒ−Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ−１ｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｒＥｎｖｉｒｏｓｅｎ
ｔａｌ Ｓｃｌｏｎｃｅ−Ｍａｙ Ｌ１９８７ ）に記
されている。
され得る物質の粒子や蒸気のような種々の不純物が含ま
れている。このことは、例えば、“シリンダーガス内の
粒子分析“ （“Ｐａｒｔｌｃｌａａｎａｌｙｓｌｓ
Ｉｎ ｃｙｌｌｎｄｅｒ ｇａｓ −Ｈ，Ｙ、 １ｆ
ｅｎａｎｄ Ｇ、Ｋａｓｐｅｒ−Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ−１ｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｒＥｎｖｉｒｏｓｅｎ
ｔａｌ Ｓｃｌｏｎｃｅ−Ｍａｙ Ｌ１９８７ ）に記
されている。
また別の文献（“Ａ ｇａｓ ＮＩｔｒａｔｌｏｎ ｓ
ｙｓｔｅｍｆｏｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ
１０−’ ｐａｒＮｃｌｅｓ／ｅｇ＋ ３”ｆｒｏ
ｍ Ｇ、＞［ＡＳＰＥＲａｎｄ Ｉｌ、ＹＪＥＮ、
ｐｕｂｌｌｓｈｅｄ １ｎＡｅｒｏｓｏｌ ５ｃ
ｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｔｙ ５： １
０７−１８５（１９８（１） 、 ｈｏｗ ｔｏ
ａｃｈｌｖｅ ’ｔｏｔａｌｌｙ ｐａｒｔｉｃ
ｌｅ−ｆｒｅｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｇａｓｓｅｓ）によ
っても知られている。
ｙｓｔｅｍｆｏｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ
１０−’ ｐａｒＮｃｌｅｓ／ｅｇ＋ ３”ｆｒｏ
ｍ Ｇ、＞［ＡＳＰＥＲａｎｄ Ｉｌ、ＹＪＥＮ、
ｐｕｂｌｌｓｈｅｄ １ｎＡｅｒｏｓｏｌ ５ｃ
ｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｔｙ ５： １
０７−１８５（１９８（１） 、 ｈｏｗ ｔｏ
ａｃｈｌｖｅ ’ｔｏｔａｌｌｙ ｐａｒｔｉｃ
ｌｅ−ｆｒｅｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｇａｓｓｅｓ）によ
っても知られている。
粒子分析は、現在ではいくつかの目的のために、通常は
汚染の調査のために、おこなわれている。
汚染の調査のために、おこなわれている。
はとんどのアナライザーは、例えば、シリンダーからの
ガスが高圧に圧縮（約２５００ ｐｓ１以上）された雰
囲気内で操作されるので、前記粒子を分析する前に、圧
縮ガスを低圧に、はとんど大気圧に、減じる必要がある
。
ガスが高圧に圧縮（約２５００ ｐｓ１以上）された雰
囲気内で操作されるので、前記粒子を分析する前に、圧
縮ガスを低圧に、はとんど大気圧に、減じる必要がある
。
今日まで、低圧ガス、例えば、大気圧での前記粒子の凝
縮の測定は、シリンダー内の高圧から直接大気圧（最初
の文献を参照）に減じておこなわれている。
縮の測定は、シリンダー内の高圧から直接大気圧（最初
の文献を参照）に減じておこなわれている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、先ａ （’Ｍｅｔｈｏｄ ｏｒ ｄｅｔｅ
ｄｔｌｎｇｔｒａｃｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｒ ｃｏｎ
ｄｅｎｓｌｂｌｅ ｖａｐｏｒｓ ｆｒｏｍｃｏｍｐｒ
ｅｓｓｅｄ ｇａｓ −Ｋａｓｐｅｒ ｅｔ ａｌ、
−、）にて説明したように、所定の状況のもとでは、圧
縮ガスがクリテカルオリフイスを介して膨脹している間
、凝縮可能な蒸気がトレースアマランドとして存在して
いたとしても、凝縮蒸気の水滴ができる。
ｄｔｌｎｇｔｒａｃｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｒ ｃｏｎ
ｄｅｎｓｌｂｌｅ ｖａｐｏｒｓ ｆｒｏｍｃｏｍｐｒ
ｅｓｓｅｄ ｇａｓ −Ｋａｓｐｅｒ ｅｔ ａｌ、
−、）にて説明したように、所定の状況のもとでは、圧
縮ガスがクリテカルオリフイスを介して膨脹している間
、凝縮可能な蒸気がトレースアマランドとして存在して
いたとしても、凝縮蒸気の水滴ができる。
少なくとも１個のクリティカルオリフィスを有する圧力
レキ４レータが前記圧縮ガスの膨脹のために使用された
場合、後でアナライザーにより粒子として検出されるで
あろう水滴ができる。
レキ４レータが前記圧縮ガスの膨脹のために使用された
場合、後でアナライザーにより粒子として検出されるで
あろう水滴ができる。
したがって、本発明の目的は、膨脹ガス内で、凝縮水滴
が存在しないで高圧圧縮ガスの圧力を減じることの可能
な減圧方法を提供することである。
が存在しないで高圧圧縮ガスの圧力を減じることの可能
な減圧方法を提供することである。
また、本発明は余分の粒子が導入されることがなく、前
記ガス内に存在している粒子を分析するために高圧の圧
縮ガスの圧力を減じることができる方法を提供できる。
記ガス内に存在している粒子を分析するために高圧の圧
縮ガスの圧力を減じることができる方法を提供できる。
【問題点を解決するための手段］
本発明によれば、シリンダー内に収容されている圧縮ガ
スの高温と、膨脹されたガスの低温、例えば大気温度と
の間での圧力低下は複数のステージによっておこなわれ
る。各ステージは、最初の水滴の形成には不十分な・温
度に、各ステージでの瞬間的温度低下を制限するように
クリティカルオリフィスを有する。
スの高温と、膨脹されたガスの低温、例えば大気温度と
の間での圧力低下は複数のステージによっておこなわれ
る。各ステージは、最初の水滴の形成には不十分な・温
度に、各ステージでの瞬間的温度低下を制限するように
クリティカルオリフィスを有する。
隣接するステージ間の距離は、オリフィスで膨脹される
前の最初の温度近くに戻るように、オリフィスにより膨
脹されたガスがなるように設定さ九る。
前の最初の温度近くに戻るように、オリフィスにより膨
脹されたガスがなるように設定さ九る。
本方法の一適用は、シリンダー内のガスの圧力低下に対
してである。この場合、ハイドロカーボンの５ｕｂ−１
）Ｉ）ｌ）レベルが約２０：１以上の圧力低下で水滴を
生じさせるという最近の実験が示している。勿論、この
ような圧力低下は、蒸気不純物、キャリヤーガスによっ
て変化するので、これらに対応して決定する必要がある
。
してである。この場合、ハイドロカーボンの５ｕｂ−１
）Ｉ）ｌ）レベルが約２０：１以上の圧力低下で水滴を
生じさせるという最近の実験が示している。勿論、この
ような圧力低下は、蒸気不純物、キャリヤーガスによっ
て変化するので、これらに対応して決定する必要がある
。
水滴の発生しない本減圧方法の別の適用は、水滴の発生
が人工的に分布している減圧の前に、存在している粒子
の分析に対してである。このような粒子分析は、今日で
は、汚染研究と関連して種々の目的のために行われてい
る。多くのアナライザーは、例えばシリンダーからのガ
スが高圧に圧縮されながら、大気圧のもとで使用される
ので、圧力低下は重要である。
が人工的に分布している減圧の前に、存在している粒子
の分析に対してである。このような粒子分析は、今日で
は、汚染研究と関連して種々の目的のために行われてい
る。多くのアナライザーは、例えばシリンダーからのガ
スが高圧に圧縮されながら、大気圧のもとで使用される
ので、圧力低下は重要である。
減圧方法を実施するための装置では、例えば、粒子サン
プリングをするために、２段のステージで２００ ｂ
ａｒからｌ ｂａｒにガスが減圧される。
プリングをするために、２段のステージで２００ ｂ
ａｒからｌ ｂａｒにガスが減圧される。
本発明は、ジェット内の゛部分的な冷却が水滴の発生に
は不十分である温度に各圧力低下を規制するように所定
数のステージを、全圧力低下に対して分散して配置する
ことにより、凝縮による水滴の発生を防止している。
は不十分である温度に各圧力低下を規制するように所定
数のステージを、全圧力低下に対して分散して配置する
ことにより、凝縮による水滴の発生を防止している。
水滴の発生を防止するために、隣接するオリフィスに充
分な間隔をもうけ、ガスの温度が膨張前の初期の温度に
戻るようにすることが必要である。
分な間隔をもうけ、ガスの温度が膨張前の初期の温度に
戻るようにすることが必要である。
膨脹した超音波ジェットの温度プロフィールは、オリフ
ィスの径がＷの時のオリフィスの下流側の距離に対する
ガス温度を示す第１図にて理解できる。最初に、はとん
ど断熱膨張に関連した非常に急激な温度低下が生じる。
ィスの径がＷの時のオリフィスの下流側の距離に対する
ガス温度を示す第１図にて理解できる。最初に、はとん
ど断熱膨張に関連した非常に急激な温度低下が生じる。
もし、膨脹が完全な断熱の場合、低温Ｔ２は次式で表わ
される。
される。
Ｔ２ ＝Ｔ１ （Ｐ２ ／ Ｐｌ ） ！ここで、
Ｔ２は膨脹後のガス温度； Ｔ１は膨張前のガス温度； Ｐ２は膨脹後のガス圧力； Ｐｌは膨張前のガス圧力； ＸはＣｐ／ Ｃｖ ； Ｃｐは一定圧力におけるガスの特有の 熱容量； Ｃｖは一定体積におけるガスの特有の 熱容量； 前記Ｘは、ガスの既知ｍ （Ｎ２ ： １． ３３）。
Ｔ２は膨脹後のガス温度； Ｔ１は膨張前のガス温度； Ｐ２は膨脹後のガス圧力； Ｐｌは膨張前のガス圧力； ＸはＣｐ／ Ｃｖ ； Ｃｐは一定圧力におけるガスの特有の 熱容量； Ｃｖは一定体積におけるガスの特有の 熱容量； 前記Ｘは、ガスの既知ｍ （Ｎ２ ： １． ３３）。
しかし、冷却ジェットはオリフィスから熱を奪い、常時
温度が低下するのを防止する。このことは、僅かの温度
低下のために凝縮が生じるのを不可能にしているので、
本発明においては利用している。
温度が低下するのを防止する。このことは、僅かの温度
低下のために凝縮が生じるのを不可能にしているので、
本発明においては利用している。
５ないし１０のオリフィス径下流側でガスは、第１図に
示すように、衝撃波を通過し、その後、動エネルギーが
緩むのに従って、はぼ元の温度に戻る（ジュールトンプ
ソン効果そして、ここではオリフィスからの熱の逃げは
無し）。
示すように、衝撃波を通過し、その後、動エネルギーが
緩むのに従って、はぼ元の温度に戻る（ジュールトンプ
ソン効果そして、ここではオリフィスからの熱の逃げは
無し）。
本発明の実施例において、方法はオリフィスに熱を与え
、オリフィスの冷却を防止し、長期に渡ってこの状態を
維持するようにした工程を具備する。
、オリフィスの冷却を防止し、長期に渡ってこの状態を
維持するようにした工程を具備する。
ｍ２図は、圧力低下に対する水滴濃度
（０，Ｏｌｕｍと等しいかこれ以上の径の水滴の量）の
種々の曲線を示す。これら曲線は、前述した先願で説明
した方法で作成しである。
種々の曲線を示す。これら曲線は、前述した先願で説明
した方法で作成しである。
曲線１，２は、初期に約２５００ ｐｓｉの圧力を有
する２個の異なるシリンダーにおける圧力低下に対する
水滴濃度を示す。ガスは粒子を除去するためにろ過され
た後、クリテカルオリフイスで膨脹され、水滴は凝縮核
カウンターによりカウントしている。開始点は、それぞ
れ４５０ 並びに５５０ ｐｓｌを示している。クリ
テカルオリフイスにおける圧力低下まで、粒子はカウン
トされない。約５０ ｐｓｉの圧力低下の変化内で、
約１０個の水滴がカウントされｓ５０ ｐｓ１以上で
は、１００ないし１０００個の水滴がカウントされた。
する２個の異なるシリンダーにおける圧力低下に対する
水滴濃度を示す。ガスは粒子を除去するためにろ過され
た後、クリテカルオリフイスで膨脹され、水滴は凝縮核
カウンターによりカウントしている。開始点は、それぞ
れ４５０ 並びに５５０ ｐｓｌを示している。クリ
テカルオリフイスにおける圧力低下まで、粒子はカウン
トされない。約５０ ｐｓｉの圧力低下の変化内で、
約１０個の水滴がカウントされｓ５０ ｐｓ１以上で
は、１００ないし１０００個の水滴がカウントされた。
開始点は曲線の勾配の大変重要な変化を示し、かくして
正確な新分野を示している。
正確な新分野を示している。
曲線３，４は、前記曲線１．２と同様であるが、ドライ
アイスもしくは他の冷凍剤により囲まれた分子ふるいに
より形成された浄化手段を使用している。この浄化手段
は、少ない含有量の凝縮され得る蒸気を有するガス中に
存在する蒸気の凝縮をつくる。
アイスもしくは他の冷凍剤により囲まれた分子ふるいに
より形成された浄化手段を使用している。この浄化手段
は、少ない含有量の凝縮され得る蒸気を有するガス中に
存在する蒸気の凝縮をつくる。
開始点は約８９０並びに９９０ ｐｓｉの圧力低下と
して示されている。水滴の濃度は曲線１゜２の場合より
も低い。
して示されている。水滴の濃度は曲線１゜２の場合より
も低い。
曲線５，６は、曲線３．４の場合よりもより充分な浄化
手段により浄化したガスの場合を示す。
手段により浄化したガスの場合を示す。
かくして、開始点はより高く（約１４４０並びに１５６
０ ｐｓｉの圧力低下）、また水滴濃度もより低い。
０ ｐｓｉの圧力低下）、また水滴濃度もより低い。
上記様々の曲線は、本発明の基礎をなし、クリテカルオ
リフイスを通るガスの圧力低下が充分になるとすぐに、
凝縮された蒸気がジェット中に現われ、粒子の形成なし
に、このガスの圧力を減じたい時に通気を形成する。こ
の圧力低下は、特に、ガス中の凝縮可能な蒸気の初期の
濃度に依存する。
リフイスを通るガスの圧力低下が充分になるとすぐに、
凝縮された蒸気がジェット中に現われ、粒子の形成なし
に、このガスの圧力を減じたい時に通気を形成する。こ
の圧力低下は、特に、ガス中の凝縮可能な蒸気の初期の
濃度に依存する。
本発明の方法は、ガスの開始点圧力低下よりも低い圧力
低下をクリティカルオリフィスによりガスに与え、これ
を目的とした低圧、例えば大気圧に達するまで、繰返す
ようにしている。
低下をクリティカルオリフィスによりガスに与え、これ
を目的とした低圧、例えば大気圧に達するまで、繰返す
ようにしている。
［実施例］
第３図は、粒子のサンプリングのために、２００ ｂ
ａｒの高圧からｌ ｂａｒの低圧に圧力を減じるため
に使用される減圧装置を示す。
ａｒの高圧からｌ ｂａｒの低圧に圧力を減じるため
に使用される減圧装置を示す。
“粒子サンプリングは、粒子のロスや粒子の発生がなく
、ガスの一部を適当な分析装置内に導いてガス内の代表
的な粒子汚染のサンプルを得る方法として知られている
。
、ガスの一部を適当な分析装置内に導いてガス内の代表
的な粒子汚染のサンプルを得る方法として知られている
。
シリンダー（図示せず）のような容器から、約２００
ｂａｒの高圧ガスは導管１並びにオリフィス（第２の
ステージ）２を流れる。このオリフィス２の周囲には、
必要に応じて、オリフィス２を一定の温度に保ために加
熱手段（図示せず）が設けられ得る。
ｂａｒの高圧ガスは導管１並びにオリフィス（第２の
ステージ）２を流れる。このオリフィス２の周囲には、
必要に応じて、オリフィス２を一定の温度に保ために加
熱手段（図示せず）が設けられ得る。
膨脹ジェット流４は第１の膨張室３内を流れる。
この第１の膨張室３は、導管８を介して圧力調整弁１０
に接続された出ロアを有する。この圧力調整弁１０は、
この実施例では１５ ｂａｒ以上の圧力（シリンダー
からの窒素ガスがこの例では使用されている。）に第１
の膨張室３内を維持する。
に接続された出ロアを有する。この圧力調整弁１０は、
この実施例では１５ ｂａｒ以上の圧力（シリンダー
からの窒素ガスがこの例では使用されている。）に第１
の膨張室３内を維持する。
導管８内の圧力は圧力ゲージ９により測定される。
前記圧力調整弁１０は、またクリテカルオリフイスとな
っている。膨脹ジェット流４の一部は入口６を介して導
管５内に流れ、第２のクリティカルオリフィス（第２の
ステージ）１１に至り、これにより、中間圧力（例えば
、１５ ｂａｒ；２００ ｂａｒのような高圧と１
ｂａｒのような低圧との間の圧力）から低圧へと第
２の膨張室１２内で、膨脹される。前記圧力調整弁１０
により、体積測定ガス流速が減じられる。従って導管５
内のガ流速は、第２のクリティカルオリフィス１１の所
の流速にちかずく。このことは、前記第１の公知文献で
知られているような慣性インパクトにより粒子がロスす
ることを防いで、粒子を分析するために重要である。
っている。膨脹ジェット流４の一部は入口６を介して導
管５内に流れ、第２のクリティカルオリフィス（第２の
ステージ）１１に至り、これにより、中間圧力（例えば
、１５ ｂａｒ；２００ ｂａｒのような高圧と１
ｂａｒのような低圧との間の圧力）から低圧へと第
２の膨張室１２内で、膨脹される。前記圧力調整弁１０
により、体積測定ガス流速が減じられる。従って導管５
内のガ流速は、第２のクリティカルオリフィス１１の所
の流速にちかずく。このことは、前記第１の公知文献で
知られているような慣性インパクトにより粒子がロスす
ることを防いで、粒子を分析するために重要である。
第１並びに第２のステージ間を流れるガスは、膨脹ガス
が、その体積流速を増し、かくして各膨脹ステージでの
流速を増すので重要である。ジェット流１３はセンサー
１４．１５によりサンプリングされ、粒子アナライザー
１６により分析される。余分のガスは、第２の膨張室１
２の出口１７より放出される。
が、その体積流速を増し、かくして各膨脹ステージでの
流速を増すので重要である。ジェット流１３はセンサー
１４．１５によりサンプリングされ、粒子アナライザー
１６により分析される。余分のガスは、第２の膨張室１
２の出口１７より放出される。
上記原理は、ガス産業で通常使用されている圧力調整装
置にも適用できる。これら装置は、１個もしくは２個の
ステージである可変クリティカルオリフィスを基礎とし
て機能し、１個のクリティカルオリフィスと同様の問題
が生じる。前記第１の公知文献の第１図は、超微粒子（
０，ｌｕ以下）の発生並びにこれより下流側でのクリテ
ィカル圧力水滴の発生を示す。
置にも適用できる。これら装置は、１個もしくは２個の
ステージである可変クリティカルオリフィスを基礎とし
て機能し、１個のクリティカルオリフィスと同様の問題
が生じる。前記第１の公知文献の第１図は、超微粒子（
０，ｌｕ以下）の発生並びにこれより下流側でのクリテ
ィカル圧力水滴の発生を示す。
上記第１の公知文献が発表された１９８７年５月６日に
は、発明者達は、これ以上になると、超飽和が生じた場
合に、凝縮可能な上記が凝縮されるという、クリティカ
ルオリフィスを通る初期の圧力水滴点かがあるというこ
と、および検出された粒子（第１の公知文献の第１図）
が粒子と凝縮された水滴であるということが証明できて
いなかった。
は、発明者達は、これ以上になると、超飽和が生じた場
合に、凝縮可能な上記が凝縮されるという、クリティカ
ルオリフィスを通る初期の圧力水滴点かがあるというこ
と、および検出された粒子（第１の公知文献の第１図）
が粒子と凝縮された水滴であるということが証明できて
いなかった。
かくして、複数のクリティカルオリフィスを存し、凝縮
され得る上記の５ｕｂ−ｐ、ｐ、ｂ、もしくは５ｕｂ−
ｆ、ｐ、ｔ、レベルを避けるように配置されたマルチス
テージ圧力レギュレータを、この発明では使用している
。
され得る上記の５ｕｂ−ｐ、ｐ、ｂ、もしくは５ｕｂ−
ｆ、ｐ、ｔ、レベルを避けるように配置されたマルチス
テージ圧力レギュレータを、この発明では使用している
。
第１図は、膨張超音波ジェットガス流の温度プロフィー
ルを示す図、第２図は、ガスの圧力低下と水滴の凝縮と
の関係を示す図、そして第３図は本発明の減圧方法に使
用される装置の一例を示す図である。 ２・・・オリフィス、３・・・第１の膨脹室、４・・・
膨張ジェット流、１０・・・圧力調整弁、１１・・・第
２のクリティカルオリフィス、１２・・・第２の膨脹室
、１６・・・粒子アナライザー
ルを示す図、第２図は、ガスの圧力低下と水滴の凝縮と
の関係を示す図、そして第３図は本発明の減圧方法に使
用される装置の一例を示す図である。 ２・・・オリフィス、３・・・第１の膨脹室、４・・・
膨張ジェット流、１０・・・圧力調整弁、１１・・・第
２のクリティカルオリフィス、１２・・・第２の膨脹室
、１６・・・粒子アナライザー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、凝縮水滴を発生させないで、高圧から低圧にキャリ
ヤーガス並びに凝縮可能な蒸気を減圧するする方法であ
り、高圧の圧縮ガスを与える工程と、第１のクリテイカ
ルオリフイスを介して、前記圧縮ガスを前記高圧から、
前記高圧と低圧との間の第１の中間圧力に膨脹し、この
第１の中間圧力の膨脹圧縮ガスを得る工程と、第２のク
リテイカルオリフイスを介して、前記膨脹した圧縮ガス
を前記第１の中間圧力から前記低圧に膨脹する工程とを
具備し、前記高圧と第１の中間の圧力との間の圧力低下
並びに前記第１の中間圧力と低圧との間の圧力低下を凝
縮可能な蒸気の水滴を生じさせるのに必要な圧力低下よ
りも小さくしたことを特徴とする高圧圧縮ガス減圧方法
。 ２、前記圧力低下は２０：１より低いことを特徴とする
請求項（１）に記載の高圧圧縮ガス減圧方法。 ３、凝縮水滴を発生させないで、高圧から低圧にキャリ
ヤーガス並びに凝縮可能な蒸気を減圧するする方法であ
り、高圧の圧縮ガスを与える工程と、複数のクリテイカ
ルオリフイスを介して、前記圧縮ガスを前記高圧から、
前記低圧に連続的に膨脹する工程とを具備し、各クリテ
イカルオリフイス間の圧力低下を凝縮可能な蒸気の水滴
を生じさせるのに必要な圧力低下よりも小さくしたこと
を特徴とする高圧圧縮ガス減圧方法。 ４、２個の連続したクリテイカルオリフイス間で体積測
定のガス流速を減じる工程を具備することを特徴とする
請求項（３）に記載の高圧圧縮ガス減圧方法。 ５、クリテイカルオリフイスに近ずくガスの流速を減じ
る工程を具備することを特徴とする請求項（３）に記載
の高圧圧縮ガス減圧方法。 ６、クリテイカルオリフイスの少なくとも１個を加熱し
て、このオリフィスでの冷却を避ける工程を具備するこ
とを特徴とする請求項（３）に記載の高圧圧縮ガス減圧
方法。 ７、隣接する２個のオリフィスの前段のものによる膨脹
の前の温度にガスの温度が戻るように２個のオリフィス
の間隔を設定するようにしたことを特徴とする請求環（
３）に記載の高圧圧縮ガス減圧方法。 ８、前記２個のオリフィス間の距離はオリフィスの径の
約５ないし１０倍であることを特徴とする請求項（７）
に記載の高圧圧縮ガス減圧方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US107,173 | 1979-12-26 | ||
| US07/107,173 US4878510A (en) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | Method for reducing pressure of highly compressed gases without generation of condensation droplets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023799A true JPH023799A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=22315222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63255044A Pending JPH023799A (ja) | 1987-10-13 | 1988-10-12 | 高圧圧縮ガス減圧方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4878510A (ja) |
| JP (1) | JPH023799A (ja) |
| KR (1) | KR890007012A (ja) |
| CA (1) | CA1301024C (ja) |
| FI (1) | FI884704A (ja) |
| NO (1) | NO884554L (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5027642A (en) * | 1987-10-13 | 1991-07-02 | American Air Liquide | Method of detecting and or removing trace amounts of condensible vapors from compressed gas |
| US5261452A (en) * | 1991-03-01 | 1993-11-16 | American Air Liquide | Critical orifice dilution system and method |
| JP3521946B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2004-04-26 | ジャパン・エア・ガシズ株式会社 | 蒸発ガス供給方法 |
| US5665902A (en) * | 1994-05-10 | 1997-09-09 | American Air Liquide, Inc. | Method to analyze particle contaminants in compressed gases |
| US7867779B2 (en) | 2005-02-03 | 2011-01-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | System and method comprising same for measurement and/or analysis of particles in gas stream |
| CN111855543A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-30 | 武汉云侦科技有限公司 | 一种环境气体中纳米粒子探测系统 |
| US20220290818A1 (en) * | 2021-03-09 | 2022-09-15 | American Exchanger Services, Inc. | Energy Storage Using Spherical Pressure Vessel Assembly |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53139351A (en) * | 1977-05-10 | 1978-12-05 | Nippon Kashitsuki Seizou Kk | Device for reducing steam pressure and drying |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE330151C (de) * | 1916-12-18 | 1920-12-11 | George Constantinesco | Vorrichtung zum Speisen von Fluessigkeitsleitungen, in denen Druckwellen fortgeleitet werden |
| US1697344A (en) * | 1926-07-06 | 1929-01-01 | Campbell Engineering Company | Measurement and regulation of flow of steam or other fluid |
| BE539578A (ja) * | 1955-10-05 | |||
| US4358302A (en) * | 1980-11-24 | 1982-11-09 | The University Of Rochester | Apparatus for separation of gas borne particles |
-
1987
- 1987-10-13 US US07/107,173 patent/US4878510A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-10-12 FI FI884704A patent/FI884704A/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-10-12 JP JP63255044A patent/JPH023799A/ja active Pending
- 1988-10-13 CA CA 580014 patent/CA1301024C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-13 KR KR1019880013361A patent/KR890007012A/ko not_active Application Discontinuation
- 1988-10-13 NO NO88884554A patent/NO884554L/no unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53139351A (en) * | 1977-05-10 | 1978-12-05 | Nippon Kashitsuki Seizou Kk | Device for reducing steam pressure and drying |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4878510A (en) | 1989-11-07 |
| FI884704A0 (fi) | 1988-10-12 |
| NO884554D0 (no) | 1988-10-13 |
| NO884554L (no) | 1989-04-14 |
| CA1301024C (en) | 1992-05-19 |
| FI884704A (fi) | 1989-04-14 |
| KR890007012A (ko) | 1989-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0312458B1 (en) | Method for reducing pressure of highly compressed gases without generation of condensation droplets | |
| US5992216A (en) | Method to analyze particle contaminants in compressed gases | |
| DE3518283C2 (de) | Verfahren zur Entfernung leichter flüchtiger Verunreinigungen aus Gasen | |
| EP3151982A2 (en) | Method and apparatus for forming and regulating a co2 composite spray | |
| CN100390071C (zh) | 制备二氧化钛的改进方法 | |
| US4974453A (en) | Method and apparatus for nitrogen oxide determination | |
| JPH023799A (ja) | 高圧圧縮ガス減圧方法 | |
| DE69014946T2 (de) | Verfahren zur Abtrennung kondensierbarer Dämpfe von Feststoffteilchen in hochkomprimierten Gasen. | |
| AU680715B2 (en) | Method and apparatus for isokinetic fluid sampling | |
| US5814741A (en) | Metal sampling method and system for non-hydrolyzable gases | |
| JP7086995B2 (ja) | 解析対象液体の処理装置 | |
| EP2533029A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Analyse des Abgases von Verbrennungskraftmaschinen, sowie Abgas-Kühler für diese Vorrichtung | |
| Kaiser et al. | Characterization of oil injected screw compressors and air/oil separators at realistic operating pressures | |
| Vorotyntsev et al. | Ultrapurification of gases in a continuous membrane column cascade | |
| US20200271381A1 (en) | Process for utilizing of multi stage compressors intercoolers blowdown as a coolant for process air | |
| WO2001094259A1 (en) | Process for recovering helium using an eductor | |
| Zito | CO2 snow cleaning of optics: curing the contamination problem | |
| JP2004250240A (ja) | 液化二酸化炭素の製造方法及び製造装置 | |
| RU2124722C1 (ru) | Способ разделения воды на спин-модификации и устройство для его реализации | |
| SU272271A1 (ru) | Способ определения абсолютной величины | |
| Zagnit’ko et al. | Low-temperature filtration of gases using multilayer cermet filters | |
| Briend et al. | Transfer and Delivery of Ultra Pure Helium | |
| JPS6371585A (ja) | 蒸気圧縮機の入口乾き度調整方法及び装置 | |
| Vyakhirev et al. | Flow resistance of high-velocity multilayer cermet gas filters | |
| KR19990042240A (ko) | 반도체소자 제조용 가스정제장치 및 이를 이용한 정제방법 |