RU1833847C - Газосмесительное устройство - Google Patents

Abstract

Цель: получение газовых смесей в некотором диапазоне концентраций и повышение стабильности и точности процесса смешени . Сущность изобретени : устройство содержит два источника 1 и 2 исходных газов, первую 3 и вторую 4 линии подвода исходных газов. В первую линию включены задатчйк давлени  5, который выполнен в виде ротаметра со сбросом избытка потока в атмосферу, и дроссель 11. Во вторую линию включены задатчйк давлени  6 и парал- лельные каналы, каждый из которых содержит пневмоклапан 10 и дроссель 12. Обе линии 3 и 4 подключены к смесителю 13, на выходе которого включен стабилизатор перепада давлений 16, включенный в бай- пасную линию, охватывающую микрокрмп- рессор 15. 1 ил.

Description

СО

с

Изобретение относитс  к средствам автоматизации научных исследований в области клеточной биологии и биотехнологии, в частности культивировани  микроорганизмов и клеточных культуре целью их газового. обеспечени .

Целью изобретени   вл етс  получение газовых смесей в некотором диапазоне концентраций , а также повышение стабильности и точности процесса смешени .

Сущность изобретени . В первую газовую линию введен расходомер посто нного перепада давлени  - ротаметр, через который осуществл етс  сброс избыточной части расхода данного компонента в атмосферу, а во второй газовой линии, равное давлению в первой линии, поддерживаетс  посредством пневмопоеторител , отслеживающего давлении в линии подачи первого компонента (при этом управл ющий вход пневмоповторител  соединен со

входом указанного ротаметра), кроме того, во второй газовой линии имеютс  параллельные каналы с дросселирующими элементами , имеющими различные либо одинаковые сопротивлени , а также имеютс  пневмоклапаны, позвол ющие, при включении их в различных комбинаци х, варьировать соотношение компонентов в газовой смеси, Посто нство давлени  в смесительной камере (на входе микрокомпрессора ) поддерживаетс  с помощью стабилизатора перепада давлени  после себ , включенного в байпасную линию, охватывающую микрокомпреесор и служащую дл  рециркул ции газовой смеси.

Эти признаки необходимы и достаточны дл  достижени  цели изобретени  - получение газовых смесей в некотором диапазоне концентраций, а также повышение стабильности и точности процесса смешени .

Изобретение по сн етс  чертежом.

00

со

СА) 00

4 VI

Газосмесительное устройство содержит источники 1, 2 исходных газов - компонентов , первую и вторую линии подвода исходных газов 3, 4, задатчик давлени  5 сбросового типа - расходомер посто нного перепада давлени  (ротаметр), пневмопов- торитель 6, содержащий регулирующую пару сопло-заслонка 7, рабочую (проточную) камеру 8 и камеру управлени  9,пневмокла- паны 10, дросселирующий элемент 11 в первой газовой линии, дросселирующие элементы 12с возможностью подстройки их сопротивлений, смесительную камеру 13, линию вывода газовой смеси 14, микрокомпрессор 15, стабилизатор перепада давлени  после себ  16 (имеющий такие же камеры 7, 8, 9, как и пневмоповторитель 6) и нагрузочный дроссель 17.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Первый исходный газ-компонент из источника 1 поступает по первой газовой линии 3 на вход дросселирующего элемента 11, пройд  который попадает в смесительную камеру 13. Перед входом дросселирующего элемента 11 соединительна  лини  3 имеет два отвода, один из которых служит дл  сброса избытка потока в атмосферу через расходомер посто нного перепада давлени  (ротаметр) 5. Ввиду пренебрежимо малого веса поплавка и ротаметра, давление на входе в дросселирующий элемент 11 практически равно атмосферному. Поддержание давлени  на неизменном уровне происходит при наличии расхода через ротаметр в пределах его рабочего диапазона расходов. Ротаметр  вл етс , при работе устройства, индикатором нормального режима смешени . Второй отвод соедин ет линию 3 с управл ющей камерой 9 пневмо- повторител  6.

Второй исходный газ - компонент из источника 2 поступает по второй газовой линии 4 в проточную камеру 8 пневмоповто- рител  6. Там, пройд  регулирующую пару сопло-заслонка 7, под давлением, равным давлению на входе в дросселирующий элемент 11, из проточной камеры 8 далее попадает ко входам параллельно включенных .пневмоклапанов 10 и соединенных с ними последовательно регулируемых дросселирующих элементов 12. Сопротивлени  указанных элементов, в зависимости от поставленной задачи, могут быть при регулировке устройства установлены равными, либо различными с соблюдением определенных соотношений. Включа  один или определенный набор пневмоклапанов 10 можно получить требуемый результирующий расход второго компонента, поступай

щего с выходов дросселирующих элементов 12 на второй вход смесительной камеры 13. Давление на выходах дросселирующих элементов 11, 12 одинаково, так как все они

сообщаютс  со смесительной камерой 13 в которой поддерживаетс  разрежение. На входах дросселирующих элементов 11, 12 давлени  равны, благодар  применению элементов стабилизации давлени  - ротаметра 5 и пневмоповторител  6. Здесь, благодар  посто нству и равенству перепадов давлени  на дросселирующих элементах, достигаетс  с высокой точностью воспроизведение заданных расходов газов-компонентов , соотношение которых регулируетс  посредством включени  заданной комбинации пневмоклапанов 10,

С выхода смесительной камеры 13 по отвод щей линии 14 газова  смесь поступает в проточную рабочую камеру 8 стабилизатора перепада давлени  после себ  16, и далее на вход микрокомпрессора 15. С выхода микрокомпрессора газова  смесь через нагрузочный дроссель 17 поступает к

потребителю.

Перед нагрузочным дросселем 17 имеетс  рециркул ционный отвод потока в ста- билизатор перепада давлени  16 на регулирующую пару сопло-заслонка 7. В

рабочей камере 8 указанного стабилизатора перепада давлени  благодар  рециркул ции части газовой смеси поддерживаетс  посто нное разрежение (перепад давлени ) по отношению к атмосферному давлению,

присутствующему в камере управлени  9, вне зависимости от. колебаний производительности микрокомпрессора и степени отбора газовой смеси потребителем.

Включение задатчика давлени  второй газовой линии последовательно в свою линию с выполнением функции пневмоповторител  с управл ющей св зью со входом дросселирующего элемента, наход щегос 

в первой газовой линии, задатчик давлени  которой выполнен в виде ротаметра со сбросом избытка потока в атмосферу, а также введение во вторую газовую линию после ее задатчика параллельных каналов, каждый

из которых состоит из последовательно соединенных пневмоклапана и дросселирующего элемента, выходом подключенного ко второму входу смесител , на выходе которого введен стабилизатор перепада давлени 

после себ , включенного в байпасную линию охватывающую микрокомпрессор - позвол ет стабильно получать газовые смеси в некотором диапазоне концентраций, при этом повышаетс  стабильность и точность процесса смещени  газовых компонентов.

Изготовлен опытный образец лабораторного клеточного инкубатора, в котором использовано за вл емое изобретение. Испытани  и опытна  эксплуатаци  показали его высокую надежность и хорошие точностные характеристики.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Газосмесительное устройство, содержащее источники первого и второго исходных газов, подключенные соответственно через первый и второй задатчики давлени  к входам первого и второго дросселирующих элементов, выходы которых через смеситель подключены к входу микрокомпрессора , причем указанные задатчики давлени  включены с возможностью поддержани  на входах дросселирующих элементов атмосферного давлени , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  стабильности процесса смешени , улучшени  эксплуатационных характеристик устройства путем обеспечени  возможности настройки концентрации и повышени  точности процесса смешени , второй задатчик

   давлени  выполнен в виде пневмоповтори- тел , управл юща  камера которого св зана с входом первого дросселирующего элемента, первый задатчик давлени  выполнен в виде ротаметра со сбросом избытка

   потока в атмосферу, при этом во вторую газовую линию после второго задатчика давлени  введены параллельные каналы, один из которых содержит последовательно включенные первый пневмоклапан и второй

   дросселирующий элемент, а другой - второй пневмоклапан и дополнительный дросселирующий элемент, выходом сообщающийс  со смесителем, причем микрокомпрессор охвачен байпасной линией, в которую включен стабилизатор перепада давлени  после себ .

   15