RU143982U1 - Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока - Google Patents
Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока Download PDFInfo
- Publication number
- RU143982U1 RU143982U1 RU2013154244/05U RU2013154244U RU143982U1 RU 143982 U1 RU143982 U1 RU 143982U1 RU 2013154244/05 U RU2013154244/05 U RU 2013154244/05U RU 2013154244 U RU2013154244 U RU 2013154244U RU 143982 U1 RU143982 U1 RU 143982U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- sampling
- laval nozzle
- refrigerant
- refrigerator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока, содержащее размещенные по одной оси сопло Лаваля, канал отвода отбираемой пробы, соединенный с вакуумным насосом, при этом диаметр выходного сечения сопла Лаваля меньше диаметра канала отвода отбираемой пробы, холодильник снабжен каналом для ввода хладагента, который связан с жидкостным насосом, соединенным с резервуаром для хладагента, отличающееся тем, что диффузор и конфузор сопла Лаваля выполнены в форме усеченных конусов, канал отвода отбираемой пробы одним концом герметично соединен с соплом Лаваля, а другим концом соединен с вакуумным насосом системы анализа химического состава, причем холодильник установлен в канале отвода отбираемой пробы, касаясь его поверхности, и выполнен из трубы, часть которой изогнута спиралевидно и соединена с каналом ввода хладагента, а другая часть, изогнутая под прямым углом, соединена с каналом отвода хладагента.
Description
Полезная модель относится к газовому анализу и может быть использована при исследовании состава высокотемпературных газовых и плазменных потоков.
Известно устройство для отбора пробы газа из высокотемпературного химически реагирующего потока [SU 1700431 A1, МПК5 G01N 1/22, G01N 1/24, опубл. 23.12.1991], содержащее корпус, в котором размещены отверстие для отбора пробы, два продольных канала подвода потоков инертного газа, канал отбора пробы и продольный канал отвода смеси газов на анализ. В продольных каналах подвода потоков инертного газа, ориентированных навстречу друг к другу, установлены пористые вставки. Канал отбора пробы размещен перпендикулярно продольным каналам подвода потоков инертного газа. Канал отбора пробы, после прохода каналов подвода потоков инертного газа через область их уплотнения, соединен с продольным каналом отвода смеси на анализ. При этом канал отбора пробы ориентирован перпендикулярно продольному каналу отвода смеси на анализ.
Недостатки устройства: значительное разбавление пробы инертным газом, что затрудняет определение количества компонентов с малым содержанием; конструкция устройства приводит к появлению газодинамических возмущений, вызывающих изменение относительных скоростей химических реакций в высокотемпературной среде, поэтому результаты анализа пробы не соответствуют составу анализируемого высокотемпературного химически реагирующего потока.
Известно устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока [J.L. Beal, J.T. Grey. Sampling and Analysis of Combustion Gases, Journal of American Rocket Society, 23, 1953, p. 174], выбранное в качестве прототипа, которое содержит размещенные по одной оси сопло Лаваля, для охлаждения высокотемпературного потока до температуры прекращения химических превращений, и канал отвода отбираемой пробы, соединенный с вакуумным насосом. Диаметр выходного сечения сопла Лаваля меньше диаметра канала отвода отбираемой пробы. Устройство снабжено холодильником, в котором канал для ввода хладагента связан с жидкостным насосом, соединенным с резервуаром для хладагента. В устройстве выполнен канал подачи гелия, расположенный концентрически между каналом отвода отбираемой пробы и холодильником.
За счет разбавления пробы инертным газом затруднено определение компонентов с малым содержанием, поэтому результаты анализа пробы не соответствуют составу анализируемого высокотемпературного химически реагирующего потока.
Задачей полезной модели является расширение арсенала средств аналогичного назначения.
Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока, также как в прототипе, содержит размещенные по одной оси сопло Лаваля, канал отвода отбираемой пробы, соединенный с вакуумным насосом, при этом диаметр выходного сечения сопла Лаваля меньше диаметра канала отвода отбираемой пробы, холодильник снабжен каналом для ввода хладагента, который связан с жидкостным насосом, соединенным с резервуаром для хладагента.
Согласно полезной модели диффузор и конфузор сопла Лаваля выполнены в форме усеченных конусов, канал отвода отбираемой пробы одним концом соединен герметично с соплом Лаваля, а другим концом соединен с вакуумным насосом системы анализа химического состава, причем холодильник установлен в канале отвода отбираемой пробы, касаясь его поверхности, и выполнен из трубы, часть которой изогнута спиралевидно и соединена с каналом ввода хладагента, а другая часть, изогнутая под прямым углом, соединена с каналом отвода хладагента.
Выполнение холодильника в виде трубы, часть которой изогнута спиралевидно, исключает образование застойных зон в его объеме при любой ориентации оси устройства отбора пробы относительно вертикали, в отличие от устройства со сплошным цилиндрическим холодильником. Расположение холодильника внутри канала отвода отбираемой пробы позволяет увеличить скорость теплоотвода от потока отбираемой пробы, причем эффективность охлаждения потока отбираемой пробы близка к максимальной и выше чем в прототипе, а температура отбираемой пробы после холодильника ниже. Поэтому, в отличие от прототипа, не требуется подача инертного газа для дополнительного разбавления и охлаждения отбираемой пробы до температуры прекращения химических превращений.
Выполнение диффузора и конфузора сопла Лаваля в форме усеченных конусов проще при изготовлении и позволяет более точно задавать изменение температуры отбираемой пробы после прохождения сопла Лаваля. Это гарантирует достижение температуры прекращения химических превращений отбираемой пробы в канале отвода отбираемой пробы после прохождения холодильника.
Герметичное соединение одного конца канала отвода отбираемой пробы с соплом Лаваля, а другого конца - с вакуумным насосом системы анализа химического состава отбираемой пробы в предлагаемом устройстве позволяет исключить разбавление пробы инертным газом.
Таким образом, предложенное устройство позволяет отбирать пробу того же состава, что и высокотемпературный химически реагирующий поток в области отбора, а также не требует разбавления пробы инертным газом.
По сравнению с прототипом, конструкция предложенного устройства проще и имеет меньшие размеры.
На фиг.1 приведена схема устройства для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока.
Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока содержит корпус 1 (фиг.1), внутри которого расположены канал отвода 2 отбираемой пробы, диффузор 3 и конфузор 4 сопла Лаваля. Канал отвода 2 отбираемой пробы образован внутренней поверхностью корпуса 1 и имеет цилиндрическую форму. Диффузор 3 и конфузор 4 сопла Лаваля выполнены в виде усеченных конических поверхностей. Диффузор 3 сопла Лаваля соединен в своем наибольшем осевом сечении с каналом отвода 2 отбираемой пробы. Сечение канала отвода 2 отбираемой пробы больше, чем наибольшее осевое сечение диффузора 3 сопла Лаваля в месте его присоединения. В канале отвода 2 отбираемой пробы установлен холодильник 5, выполненный в виде трубы, одна часть которой изогнута спиралевидно и выведена в канал ввода 6 хладагента, а другая часть - изогнута под прямым углом и выведена в канал отвода 7 хладагента. Холодильник 5 установлен в канал отвода 2 отбираемой пробы, касаясь его поверхности. Каналы ввода 6 и отвода 7 хладагента выполнены на конце корпуса 1. Канал ввода 6 хладагента соединен с выходным патрубком жидкостного насоса, который соединен входным патрубком с резервуаром для хладагента. Канал отвода 7 хладагента соединен с резервуаром для хладагента. В конце канала отвода 2 отбираемой пробы размещен штуцер 8 для подключения к вакуумному насосу системы анализа химического состава.
Корпус 1 изготовлен из крошки кварцевого стекла прессованием. В качестве холодильника 5 использована медная трубка. В качестве хладагента использована вода.
Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока устанавливают при помощи держателя, размещенного неподвижно на штативе, соосно с реактором, в котором формируют высокотемпературный химически реагирующий поток, пробу которого отбирают.
При работе устройства для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока с помощью жидкостного насоса, например, ТР4000Е, хладагент из резервуара непрерывно подают в канал ввода 6 хладагента и выводят его через канал отвода 7 хладагента в резервуар.
При помощи вакуумного насоса системы анализа химического состава, например, 2НВР-250Д, в канале отвода 2 отбираемой пробы создают давление в диапазоне 2-8 мм рт.ст. Напускают в конфузор 4 сопла Лаваля пробу в виде части высокотемпературного химически реагирующего потока за счет перепада давления между каналом отвода 2 отбираемой пробы и объемом, в котором распространяется высокотемпературный химически реагирующий поток. За счет движения в конфузоре 4 и диффузоре 3 сопла Лаваля проба разгоняется до сверхзвуковых скоростей и охлаждается до температуры ниже температуры прекращения химических превращений.
Охлажденную пробу, прокачивают через канал отвода 2 отбираемой пробы и дополнительно охлаждают с помощью холодильника 5, а затем подают через штуцер 8 в вакуумный насос системы анализа химического состава, например, масс-спектрометра ЭМГ-20-9.
Таким образом, осуществляют газовый анализ при исследовании состава высокотемпературных газовых и плазменных потоков.
Claims (1)
- Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока, содержащее размещенные по одной оси сопло Лаваля, канал отвода отбираемой пробы, соединенный с вакуумным насосом, при этом диаметр выходного сечения сопла Лаваля меньше диаметра канала отвода отбираемой пробы, холодильник снабжен каналом для ввода хладагента, который связан с жидкостным насосом, соединенным с резервуаром для хладагента, отличающееся тем, что диффузор и конфузор сопла Лаваля выполнены в форме усеченных конусов, канал отвода отбираемой пробы одним концом герметично соединен с соплом Лаваля, а другим концом соединен с вакуумным насосом системы анализа химического состава, причем холодильник установлен в канале отвода отбираемой пробы, касаясь его поверхности, и выполнен из трубы, часть которой изогнута спиралевидно и соединена с каналом ввода хладагента, а другая часть, изогнутая под прямым углом, соединена с каналом отвода хладагента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154244/05U RU143982U1 (ru) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154244/05U RU143982U1 (ru) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU143982U1 true RU143982U1 (ru) | 2014-08-10 |
Family
ID=51355851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013154244/05U RU143982U1 (ru) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU143982U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106031840A (zh) * | 2015-03-15 | 2016-10-19 | 青岛明华电子仪器有限公司 | 高效率烟气除水装置 |
RU182039U1 (ru) * | 2018-04-17 | 2018-08-01 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" | Пробоотборник с жидкостным охлаждением |
-
2013
- 2013-12-05 RU RU2013154244/05U patent/RU143982U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106031840A (zh) * | 2015-03-15 | 2016-10-19 | 青岛明华电子仪器有限公司 | 高效率烟气除水装置 |
RU182039U1 (ru) * | 2018-04-17 | 2018-08-01 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" | Пробоотборник с жидкостным охлаждением |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9844742B2 (en) | Device for liquid degassing | |
CN102371085B (zh) | 用于变压器在线监测的真空油气分离装置 | |
RU143982U1 (ru) | Устройство для отбора пробы из высокотемпературного химически реагирующего потока | |
CN202096791U (zh) | 一种基于电子磁力搅拌的油气分离装置 | |
CN110095575A (zh) | 混合气体中单一气体的富集纯化设备 | |
US3289481A (en) | Gas sampling device | |
CN214244330U (zh) | 一种采用液氮生产液化天然气的装置 | |
RU2532815C2 (ru) | Способ исcледования газовых и газоконденсатных скважин | |
CN210186890U (zh) | 一种气体快速混合装置及实验设备 | |
CN110887721B (zh) | 一种用于气体同位素分析的样品纯化装置及样品纯化方法 | |
RU182039U1 (ru) | Пробоотборник с жидкостным охлаждением | |
CN211955439U (zh) | 一种水质检测装置 | |
CN109536374A (zh) | 一种具有避免气泡产生结构的试剂反应管 | |
CN102967678A (zh) | 一种用于简单测定水中氧稳定同位素比率的离线前处理装置和方法 | |
CN208795551U (zh) | 一种微型化热辅助样品快速收集装置 | |
CN209894794U (zh) | 混合气体中单一气体的富集纯化设备 | |
CN208440517U (zh) | 一种光纤拉丝氦气回收系统中冷却管集气装置 | |
CN208721487U (zh) | 一种用于气体同位素分析的样品纯化装置 | |
TWI516754B (zh) | 氣體與氣膠成分監測裝置及氣膠採樣器 | |
CN110420561A (zh) | 氖同位素分离装置及分离方法 | |
CN112729754A (zh) | 一种适用于超高温等离子体风洞的冷却器 | |
CN107037115B (zh) | 一种icp-ms氢化物进样系统及其检测氢化物的方法 | |
RU2180871C1 (ru) | Устройство для мембранного многостадийного разделения неоногелиевой смеси | |
CN208187831U (zh) | 一种用于化学蒸气发生反应进样的气液分离系统 | |
CN108918207A (zh) | 一种带对流双螺旋冷却器的危化品气体挥发物采样装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140822 |