RU2319943C1

RU2319943C1 - Device for generating flow of vapor-gas mixture having preset concentration of vapor

Info

Publication number: RU2319943C1
Application number: RU2006123531/12A
Authority: RU
Inventors: Виталий Львович Будович (RU); Виталий Львович Будович; Елена Боруховна Полотнюк (RU); Елена Боруховна Полотнюк
Original assignee: ООО Бюро аналитического приборостроения ХРОМДЕТ-ЭКОЛОГИЯ
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-03-20

Abstract

FIELD: instrument engineering.

SUBSTANCE: device for generating flow of vapor-gas mixture with preset concentration of vapor has vessel partially filled with fluid, second vessel provided with branch pipes for supply and removal of gas, and vapors of fluid pipeline-leak. One of vessels is connected with gas discharge forcer; fluid vapors pipeline-leak connects both vessels. Vessel, partially filled with fluid, is mounted inside second vessel. Pipeline-line, connecting both vessels, is totally placed inside second vessel. Device is also provided with additional discharge forcer for adjusting concentration of fluid vapor in second vessel. Granulated filler is introduced into vessel partially filled with fluid. Device is also provided with gas analyzer for providing gas concentration in space of second vessel.

EFFECT: higher precision of keeping of preset concentration of vapor; improved efficiency of vapor concentration control and adjustment.

Description

Изобретение относится к средствам метрологического обеспечения газоаналитической аппаратуры, а именно к устройствам для создания потока парогазовой смеси с заданной концентрацией пара.The invention relates to means for metrological support of gas analytical equipment, and in particular to devices for creating a vapor-gas mixture flow with a given vapor concentration.

Известно устройство для создания потока парогазовой смеси заданной концентрации, содержащее сосуд с легколетучим веществом, растворенным в растворителе, температура кипения которого выше температуры кипения легколетучего вещества. Сосуд имеет проницаемую для легколетучего вещества мембрану и установлен в термостатируемом канале, через который продувают газовый поток. Пары легколетучего вещества диффундируют через мембрану в газовый поток. Концентрацию пара в получаемой парогазовой смеси определяют химическим способом или по расходу газа-разбавителя и количеству перенесенного в газовый поток вещества путем периодического взвешивания сосуда (см. авт.свид. СССР 934298, кл. G01N 1/00, 1980).A device is known for creating a vapor-gas mixture stream of a given concentration, containing a vessel with a volatile substance dissolved in a solvent, the boiling point of which is higher than the boiling point of the volatile substance. The vessel has a membrane permeable to volatile matter and is installed in a thermostatically controlled channel through which a gas stream is blown. Vapors of a volatile substance diffuse through the membrane into the gas stream. The vapor concentration in the resulting vapor-gas mixture is determined chemically or by the flow rate of the diluent gas and the amount transferred to the gas stream by periodically weighing the vessel (see ed. Certificate of the USSR 934298, class G01N 1/00, 1980).

Недостатками такого устройства являются сложность изготовления и необходимость использования высокоточного и дорогого оборудования для взвешивания сосуда и контроля расхода газа-разбавителя.The disadvantages of this device are the complexity of manufacture and the need to use high-precision and expensive equipment for weighing the vessel and control the flow of diluent gas.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для создания потока парогазовой смеси с заданной концентрацией пара, содержащее сосуд, частично заполненный жидкостью, второй сосуд, снабженный патрубками для подвода и вывода газа, один из которых соединен с побудителем расхода газа, и трубопровод-натекатель паров жидкости, соединяющий эти сосуды (см. Другов Ю.С., Родин А.А. Газохроматографический анализ газов. Из-во Анатолия, С-Петербург, 2001 г., с.27).Closest to the proposed device in technical essence is a device for creating a vapor-gas mixture flow with a given vapor concentration, containing a vessel partially filled with liquid, a second vessel equipped with nozzles for supplying and removing gas, one of which is connected to a gas flow inducer, and the pipeline liquid vapor leakage connecting these vessels (see Drugov Yu.S., Rodin AA Gas-chromatographic analysis of gases. From Anatoly, St. Petersburg, 2001, p.27).

Недостатком известного устройства является необходимость в специальном термостате, в котором устанавливается сосуд, частично заполненный жидкостью. Это существенно усложняет конструкцию устройства.A disadvantage of the known device is the need for a special thermostat in which a vessel is installed, partially filled with liquid. This greatly complicates the design of the device.

Задача изобретения состояла в разработке такого устройства для создания потока парогазовой смеси, в котором точность поддержания заданной концентрации пара обеспечивается простыми техническими средствами, позволяющими также осуществлять регулирование и контроль концентрации пара.The objective of the invention was to develop such a device for creating a vapor-gas mixture flow, in which the accuracy of maintaining a given vapor concentration is ensured by simple technical means, which also allow for the regulation and control of the vapor concentration.

Указанная задача решается тем, что предложено устройство для создания потока парогазовой смеси с заданной концентрацией пара, содержащее сосуд, частично заполненный жидкостью, второй сосуд, снабженный патрубками для подвода и вывода газа, один из которых соединен с побудителем расхода газа, трубопровод-натекатель паров жидкости, соединяющий оба сосуда, в котором согласно изобретению сосуд, частично заполненный жидкостью, устанавливается внутри второго сосуда, а трубопровод-натекатель, соединяющий эти сосуды, целиком расположен внутри второго сосуда.This problem is solved by the fact that a device for creating a vapor-gas mixture flow with a given vapor concentration is proposed, comprising a vessel partially filled with liquid, a second vessel equipped with nozzles for supplying and discharging gas, one of which is connected to a gas flow inducer, and a liquid vapor flow pipe connecting both vessels, in which, according to the invention, a vessel partially filled with liquid is installed inside the second vessel, and a leakage pipe connecting these vessels is entirely located inside second vessel.

При таком расположении сосудов второй сосуд выполняет функцию термостата по отношению к сосуду, частично заполненному жидкостью, и трубопроводу-натекателю паров жидкости. Благодаря этому обеспечивается стабильность температуры сосуда, частично заполненного жидкостью, постоянство концентрации пара, диффундирующего через трубопровод-натекатель во второй сосуд, и постоянство концентрации пара во втором сосуде без использования дополнительных термостатирующих устройств.With this arrangement of the vessels, the second vessel performs the function of a thermostat with respect to the vessel, partially filled with liquid, and the pipe-leakage of liquid vapor. This ensures the stability of the temperature of the vessel, partially filled with liquid, a constant concentration of steam diffusing through the leakage pipe into the second vessel, and a constant concentration of steam in the second vessel without the use of additional thermostatic devices.

Другим отличием устройства является то, что оно снабжено дополнительным побудителем расхода газа, предназначенным для регулирования концентрации пара жидкости во втором сосуде и соединенным со вторым сосудом посредством патрубка.Another feature of the device is that it is equipped with an additional gas flow inducer designed to control the concentration of liquid vapor in the second vessel and connected to the second vessel through a pipe.

В другом варианте выполнения устройства дополнительный побудитель расхода газа снабжен датчиком расхода газа, установленным на его входе или выходе.In another embodiment of the device, an additional gas flow inducer is equipped with a gas flow sensor installed at its inlet or outlet.

Дополнительный побудитель расхода может быть соединен со вторым сосудом посредством патрубка, через который газ выходит из побудителя расхода, или посредством патрубка, через который газ входит в побудитель расхода. В обоих вариантах выполнения обеспечивается возможность регулирования концентрации пара жидкости в объеме второго сосуда.An additional flow inducer may be connected to the second vessel by means of a nozzle through which the gas leaves the flow inducer, or by means of a nozzle through which the gas enters the flow inducer. In both embodiments, it is possible to control the concentration of liquid vapor in the volume of the second vessel.

Еще одним отличием устройства является то, что в него введен фильтр-поглотитель паров, соединенный с входом или выходом дополнительного побудителя расхода газа.Another difference of the device is that a vapor filter is introduced into it, connected to the inlet or outlet of an additional gas flow inducer.

В предпочтительном варианте выполнения устройства сосуд, частично заполненный жидкостью, снабжен патрубком для заполнения его жидкостью, входное отверстие которого расположено вне второго сосуда, и образующим гидравлический затвор для сосуда, частично заполненного жидкостью. Это обеспечивает возможность заполнения этого сосуда жидкостью без его извлечения из второго сосуда.In a preferred embodiment of the device, a vessel partially filled with liquid is provided with a nozzle for filling it with liquid, the inlet of which is located outside the second vessel, and forming a hydraulic shutter for the vessel partially filled with liquid. This makes it possible to fill this vessel with liquid without removing it from the second vessel.

Другим отличием устройства является то, что в сосуд, частично заполненный жидкостью, введен гранулированный наполнитель, смачиваемый жидкостью и имеющий плотность больше плотности жидкости. Это предотвращает пролив жидкости, например, при транспортировании.Another feature of the device is that a granular filler is introduced into the vessel, partially filled with liquid, wetted by the liquid and having a density greater than the density of the liquid. This prevents spillage, for example during transportation.

Другим отличием устройства является то, что оно снабжено газоанализатором для контроля концентрации пара в объеме второго сосуда, снабженным побудителем расхода и соединенным со вторым сосудом посредством двух патрубков. Это обеспечивает возможность не только регулировать концентрацию пара в объеме второго сосуда, но и измерять ее.Another difference of the device is that it is equipped with a gas analyzer for monitoring the concentration of steam in the volume of the second vessel, equipped with a flow inducer and connected to the second vessel through two nozzles. This provides an opportunity not only to regulate the concentration of steam in the volume of the second vessel, but also to measure it.

Возможен также вариант устройства, в котором вместо газоанализатора для контроля концентрации пара в объеме второго сосуда используется датчик температуры, установленный внутри второго сосуда.A variant of the device is also possible in which, instead of a gas analyzer, a temperature sensor installed inside the second vessel is used to monitor the concentration of steam in the volume of the second vessel.

В числе отличий следует отметить то, что устройство может иметь несколько трубопроводов-натекателей паров жидкости, соединяющих оба сосуда, причем все трубопроводы-натекатели паров жидкости непосредственно присоединены к сосуду, частично заполненному жидкостью. Это обеспечивает возможность создания потока парогазовой смеси с более высокой концентрацией пара.Among the differences, it should be noted that the device can have several pipelines-leaks of liquid vapor connecting both vessels, and all pipelines-leaks of liquid vapor are directly connected to the vessel, partially filled with liquid. This makes it possible to create a vapor-gas mixture stream with a higher vapor concentration.

Еще одним отличием устройства является то, что внутри второго сосуда могут быть установлены два или более сосудов, частично заполненных различными жидкостями или их смесями. Это позволяет получать потоки многокомпонентных парогазовых смесей или парогазовых смесей с заданной влажностью.Another feature of the device is that two or more vessels, partially filled with various liquids or their mixtures, can be installed inside the second vessel. This allows you to receive streams of multicomponent vapor-gas mixtures or vapor-gas mixtures with a given humidity.

Устройство может быть снабжено микропроцессорным блоком для контроля параметров и регулирования работы в автоматическом режиме без участия оператора.The device can be equipped with a microprocessor unit for monitoring parameters and regulating automatic operation without operator intervention.

При использовании микропроцессорного блока один из его входов может быть соединен с датчиком температуры или с электрическим выходом газоанализатора, а один из управляющих выходов - с приводом дополнительного побудителя расхода газа.When using a microprocessor unit, one of its inputs can be connected to a temperature sensor or to the electrical output of the gas analyzer, and one of the control outputs can be connected to the drive of an additional gas flow inducer.

И, наконец, в устройстве может быть установлено приспособление для размешивания парогазовой смеси во втором сосуде.And finally, a device for stirring a gas-vapor mixture in a second vessel can be installed in the device.

Таким образом, техническими результатами изобретения являются поддержание заданной концентрации пара в парогазовом потоке с использованием простых технических средств и возможность контроля и регулирования концентрации пара в парогазовой смеси.Thus, the technical results of the invention are the maintenance of a given concentration of steam in a gas-vapor stream using simple technical means and the ability to control and control the concentration of steam in a gas-vapor mixture.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена схема простейшего варианта устройства.Figure 1 shows a diagram of the simplest version of the device.

На фиг.2 - схема устройства с дополнительным побудителем расхода газа, регулирующим концентрацию пара в парогазовой смеси.Figure 2 - diagram of a device with an additional stimulator of gas flow, regulating the concentration of steam in the vapor-gas mixture.

На фиг.3 - вариант выполнения устройства с патрубком для введения жидкости в сосуд, частично заполненный жидкостью.Figure 3 is an embodiment of a device with a nozzle for introducing liquid into a vessel partially filled with liquid.

На фиг.4 - вариант выполнения устройства с использованием гранулированного наполнителя.Figure 4 is an embodiment of a device using a granular filler.

На фиг.5 - вариант выполнения устройства с микропроцессорным блоком, соединенным с газоанализатором.Figure 5 is an embodiment of a device with a microprocessor unit connected to a gas analyzer.

На фиг.6 - вариант выполнения устройства с микропроцессорным блоком, соединенным с датчиком температуры.6 is an embodiment of a device with a microprocessor unit connected to a temperature sensor.

На фиг.7 - вариант выполнения устройства для создания повышенной концентрации пара в парогазовой смеси.7 is an embodiment of a device for creating an increased concentration of steam in a gas-vapor mixture.

На фиг.8 - вариант выполнения устройства с дополнительным сосудом, частично заполненным жидкостью, и вентилятором для размешивания парогазовой смеси.On Fig - an embodiment of the device with an additional vessel, partially filled with liquid, and a fan for stirring the vapor-gas mixture.

В простейшем варианте (фиг.1) устройство содержит сосуд 1, частично заполненный жидкостью 2, который установлен внутри второго сосуда 3, снабженного патрубками 4 и 5 для подвода и вывода газа (воздуха), один из которых соединен с побудителем 6 расхода. Сосуды 1 и 3 соединены между собой с помощью трубопровода-натекателя 7 паров жидкости. Второй сосуд 3 снабжен съемной крышкой 8, на которой установлены патрубки 4 и 5.In the simplest version (Fig. 1), the device comprises a vessel 1 partially filled with liquid 2, which is installed inside the second vessel 3, equipped with nozzles 4 and 5 for supplying and discharging gas (air), one of which is connected to a flow driver 6. Vessels 1 and 3 are interconnected by a pipe-leak 7 liquid vapor. The second vessel 3 is equipped with a removable cover 8, on which the nozzles 4 and 5 are installed.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом работы снимают крышку 8 и извлекают из сосуда 3 сосуд 1 для заполнения части его жидкостью. Затем сосуд 1, частично заполненный жидкостью 2, устанавливают внутри сосуда 3 и герметизируют внутренний объем сосуда 3 с помощью крышки 8. Далее включают побудитель 6 расхода, обеспечивающий отбор паровоздушной смеси из сосуда 3 через патрубок 5 и поступление воздуха в сосуд 3 через патрубок 4. При этом пары жидкости 2 из внутреннего объема сосуда 1 диффундируют по трубопроводу-натекателю 7 во внутренний объем сосуда 3. Величина потока пара зависит от температуры, длины и внутреннего диаметра трубопровода-натекателя 7. Через некоторое время во внутреннем объеме сосуда 1 устанавливается динамическое равновесие, при котором количество паров жидкости, поступающих во внутренний объем сосуда 3 из сосуда 1, частично заполненного жидкостью, становится равным количеству паров жидкости, выводимых из сосуда 3 в потоке парогазовой смеси через патрубок 5. Через патрубок 4 в сосуд 3 поступает газ (воздух), расход которого равен расходу газа (воздуха), выводимого через патрубок 5. При этом концентрация паров во внутреннем объеме сосуда 3 стабилизируется. Содержание паров жидкости в потоке парогазовой смеси, выводимой из сосуда 3 по патрубку 5, определяется летучестью и температурой жидкости 2 в объеме сосуда 1, а также объемным расходом воздуха. Регулирование концентрации пара в парогазовой смеси, находящейся во внутреннем объеме сосуда 3 и в потоке парогазовой смеси, выводимой по патрубку 5, осуществляет побудитель 6 расхода газа. Сосуд 3 выполняет две функции: резервуара для парогазовой смеси и термостата по отношению к сосуду 1 и трубопровода-натекателя 7. Если устройство размещено в лабораторном помещении, температура жидкости 2 в сосуде 1 поддерживается примерно постоянной. При этом небольшие скачки температуры и давления, вызванные, например, включением вентиляции или открыванием дверей, в лабораторном помещении практически не оказывают влияния на концентрацию пара в парогазовой смеси.Before starting work, remove the lid 8 and remove from the vessel 3 vessel 1 to fill part of it with liquid. Then the vessel 1, partially filled with liquid 2, is installed inside the vessel 3 and the inner volume of the vessel 3 is sealed with a cover 8. Next, a flow inducer 6 is included, which allows the steam-air mixture to be taken from the vessel 3 through the nozzle 5 and the air into the vessel 3 through the nozzle 4. In this case, the vapor of the liquid 2 from the internal volume of the vessel 1 diffuses through the pipe-leak 7 into the internal volume of the vessel 3. The magnitude of the steam flow depends on the temperature, length and internal diameter of the pipe-leak 7. After a while dynamic equilibrium is established in the internal volume of vessel 1, in which the number of liquid vapors entering the internal volume of vessel 3 from vessel 1 partially filled with liquid becomes equal to the number of liquid vapors discharged from vessel 3 in the gas-vapor mixture flow through pipe 5. Through pipe 4 to the vessel 3 receives gas (air), the flow rate of which is equal to the flow of gas (air) discharged through the pipe 5. In this case, the vapor concentration in the internal volume of the vessel 3 is stabilized. The vapor content of the liquid in the vapor-gas mixture stream discharged from the vessel 3 through the pipe 5 is determined by the volatility and temperature of the liquid 2 in the volume of the vessel 1, as well as by the volumetric air flow rate. The regulation of the concentration of steam in the vapor-gas mixture located in the internal volume of the vessel 3 and in the flow of the vapor-gas mixture discharged through the pipe 5 is carried out by the gas flow inducer 6. Vessel 3 has two functions: a reservoir for a gas-vapor mixture and a thermostat with respect to vessel 1 and a leak pipe 7. If the device is located in a laboratory room, the temperature of liquid 2 in vessel 1 is maintained approximately constant. In this case, small jumps in temperature and pressure, caused, for example, by turning on the ventilation or opening the doors, in the laboratory room have practically no effect on the concentration of steam in the gas mixture.

Для градуировки может использоваться как парогазовая смесь, находящаяся в сосуде 3, так и поток парогазовой смеси, выводимой по патрубку 5. По первому способу могут градуироваться электрохимические и полупроводниковые сенсоры, например электрохимический сенсор аммиака. В этом случае в качестве жидкости 2 используется водный раствор аммиака. С помощью потока парогазовой смеси могут градуироваться, например, фотоионизационные и инфракрасные детекторы (газоанализаторы).For calibration, both the vapor-gas mixture located in the vessel 3 and the vapor-gas mixture stream discharged through the nozzle 5 can be used. According to the first method, electrochemical and semiconductor sensors, for example an electrochemical ammonia sensor, can be calibrated. In this case, an aqueous ammonia solution is used as liquid 2. Using a vapor-gas mixture flow, for example, photoionization and infrared detectors (gas analyzers) can be graduated.

Изображенный на фиг.2 вариант выполнения устройства отличается от описанного на фиг.1 тем, что содержит дополнительный побудитель 9 расхода, соединенный со вторым сосудом посредством патрубка 10, датчик 11 расхода и фильтр-поглотитель 12. Дополнительный побудитель 9 расхода имеет регулируемый привод 13. На фиг.2 изображен вариант выполнения устройства, в котором дополнительный побудитель 9 расхода соединен с сосудом 3 со стороны выхода газа из побудителя 9 расхода. Возможен также вариант выполнения устройства, в котором дополнительный побудитель 9 расхода соединен с сосудом 3 со стороны входа газа в побудитель 9 расхода. Для предотвращения попадания посторонних веществ внутрь второго сосуда 3 вход патрубка 4 соединен с фильтром-поглотителем 12.The embodiment of the device depicted in FIG. 2 differs from that described in FIG. 1 in that it comprises an additional flow rate driver 9 connected to the second vessel by means of a pipe 10, a flow sensor 11 and a filter absorber 12. The additional flow rate device 9 has an adjustable drive 13. Figure 2 shows an embodiment of the device in which an additional flow rate driver 9 is connected to the vessel 3 from the gas outlet side of the flow rate driver 9. An embodiment of the device is also possible in which an additional flow inducer 9 is connected to the vessel 3 from the gas inlet side to the flow inducer 9. To prevent the ingress of foreign substances into the second vessel 3, the inlet of the pipe 4 is connected to the filter-absorber 12.

Отличительной особенностью работы этого варианта выполнения устройства является использование дополнительного побудителя 9 расхода для регулирования концентрации пара внутри сосуда 3. При включении побудителя 9 расхода концентрация пара в сосуде 3 и в потоке, выводимом из сосуда 3 по патрубку 5, уменьшается. Степень уменьшения определяется величиной расхода газа, подаваемого дополнительным побудителем 9 расхода газа. При этом в зависимости от соотношения расходов, создаваемых побудителями 6 и 9 расхода, газ (воздух) через патрубок может как поступать во второй сосуд 3, так и вытекать из него.A distinctive feature of the operation of this embodiment of the device is the use of an additional flow driver 9 to control the concentration of steam inside the vessel 3. When the flow driver 9 is turned on, the steam concentration in the vessel 3 and in the stream withdrawn from the vessel 3 through the pipe 5 decreases. The degree of reduction is determined by the amount of gas flow supplied by the additional inducer 9 of the gas flow. Moreover, depending on the ratio of the costs created by the flow drivers 6 and 9, the gas (air) through the pipe can either enter the second vessel 3 or flow out of it.

Данное устройство целесообразно использовать в тех случаях, когда требуется производить градуировку сенсора (газоанализатора) при постоянном расходе. Расход парогазовой смеси, выводимой по патрубку 5, остается постоянным, изменяется расход газа, вводимого в сосуд 3 по патрубку 10.This device is advisable to use in cases where you want to calibrate the sensor (gas analyzer) at a constant flow rate. The flow rate of the vapor-gas mixture discharged through the pipe 5 remains constant, the flow rate of the gas introduced into the vessel 3 through the pipe 10 changes.

Вариант выполнения устройства, изображенный на фиг.3, отличается от описанного выше (см. фиг 1) тем, что сосуд 1, частично заполненный жидкостью 2, снабжен патрубком 14 для заполнения его жидкостью, входное отверстие которого расположено вне второго сосуда 3, и образующим гидравлический затвор 15 для сосуда 1, частично заполненного жидкостью.The embodiment of the device shown in Fig. 3 differs from that described above (see Fig. 1) in that the vessel 1, partially filled with liquid 2, is equipped with a nozzle 14 for filling it with liquid, the inlet of which is located outside the second vessel 3, and forming hydraulic shutter 15 for the vessel 1, partially filled with liquid.

Наличие патрубка 14 упрощает процедуру заполнения сосуда 1 жидкостью, поскольку не требует разборки сосуда 3 путем снятия крышки 8 и извлечения сосуда 1, частично заполненного жидкостью. Кроме того, исключается попадание жидкости на внешние стенки сосуда 3. И, наконец, наличие гидравлического затвора 15 исключает влияние испарения капель жидкости на внутренней поверхности патрубка 14 на концентрацию пара в парогазовой смеси, находящейся во внутреннем объеме сосуда 1.The presence of the nozzle 14 simplifies the procedure of filling the vessel 1 with liquid, since it does not require disassembling the vessel 3 by removing the cover 8 and removing the vessel 1, partially filled with liquid. In addition, the liquid does not get on the outer walls of the vessel 3. And, finally, the presence of a hydraulic shutter 15 eliminates the effect of evaporation of liquid droplets on the inner surface of the nozzle 14 on the concentration of steam in the vapor-gas mixture located in the inner volume of the vessel 1.

В варианте выполнения устройства, представленного на фиг.4, сосуд 1, частично заполненный жидкостью, содержит гранулированный наполнитель 16, смачиваемый жидкостью, плотность которого выше плотности жидкости. Для удержания наполнителя 16 в объеме сосуда и предотвращения его попадания в патрубок 14 в последний введена пробка 17, выполненная из пористого или волокнистого материала, например стекловаты.In an embodiment of the device of FIG. 4, a vessel 1 partially filled with a liquid comprises granular filler 16 wettable by a liquid whose density is higher than the density of the liquid. To hold the filler 16 in the volume of the vessel and prevent it from falling into the nozzle 14, a plug 17 made of a porous or fibrous material, for example glass wool, is introduced into the latter.

Особенностью работы этого устройства является то, что при его заполнении жидкостью последняя находится в пространстве между гранулированными частицами. Поток пара формируется при испарении жидкости с поверхности частиц. При этом исключается расплескивание жидкости при перемещении устройства, что обеспечивает удобство при эксплуатации.A feature of the operation of this device is that when it is filled with liquid, the latter is in the space between the granular particles. A vapor stream is formed by the evaporation of a liquid from a particle surface. This eliminates splashing of the liquid when moving the device, which ensures ease of use.

Изображенный на фиг.5 вариант выполнения устройства отличается от описанного выше (см. фиг.2) тем, что он снабжен газоанализатором 18 для контроля содержания пара в объеме второго сосуда 3, имеющим встроенный побудитель расхода (на фиг.5 не показан) и соединенным с сосудом 3 посредством патрубков 19 и 20. Кроме того, в этом варианте устройство снабжено микропроцессорным блоком 21, один из входов 22 которого соединен с электрическим выходом газоанализатора 18, а один из управляющих его выходов 23 соединен с приводом 13 дополнительного побудителя 9 расхода газа.The embodiment of the device shown in FIG. 5 differs from that described above (see FIG. 2) in that it is equipped with a gas analyzer 18 for monitoring the vapor content in the volume of the second vessel 3, having an integrated flow inducer (not shown in FIG. 5) and connected with the vessel 3 by means of nozzles 19 and 20. In addition, in this embodiment, the device is equipped with a microprocessor unit 21, one of the inputs 22 of which is connected to the electrical output of the gas analyzer 18, and one of its control outputs 23 is connected to the drive 13 of the additional inducer 9 flow yes gas.

Особенность работы этого варианта выполнения устройства состоит в том, что для регулирования концентрации пара в парогазовой смеси используется значение концентрации пара, измеренное с помощью газоанализатора 18, отбирающего парогазовую смесь из сосуда 3 через патрубок 19 и возвращающего ее в сосуд через патрубок 20. Для того, чтобы не вносить искажений в состав парогазовой смеси газоанализатор должен быть герметичным и иметь детектор неразрушающего типа. Кроме того, детектор газоанализатора должен иметь малое время отклика. Таким требованиям отвечает, например, фотоионизационный газоанализатор. Выходной сигнал газоанализатора 18 после обработки сравнивается в микропроцессорном блоке 21 с заданной концентрацией (уставкой). Если измеренное значение превышает заданное, через один из управляющих выходов 23 на привод 13 дополнительного побудителя 9 расхода газа поступает сигнал об увеличении расхода и наоборот.A feature of the operation of this embodiment of the device is that to control the vapor concentration in the vapor-gas mixture, the vapor concentration value measured using a gas analyzer 18 is used, which takes the vapor-gas mixture from the vessel 3 through the pipe 19 and returns it to the vessel through the pipe 20. In order to in order not to introduce distortions into the composition of the gas-vapor mixture, the gas analyzer must be leakproof and have a non-destructive type detector. In addition, the detector detector should have a short response time. Such requirements are met, for example, by a photoionization gas analyzer. The output signal of the gas analyzer 18 after processing is compared in the microprocessor unit 21 with a given concentration (set point). If the measured value exceeds a predetermined value, through one of the control outputs 23 to the drive 13 of the additional inducer 9 of the gas flow signal is received on the increase in flow and vice versa.

Вариант выполнения устройства, изображенный на фиг.6, отличается от описанного выше тем, что вместо газоанализатора 18 в нем использован датчик 24 температуры, установленный внутри объема сосуда 3, например, на стенке сосуда 1, частично заполненного жидкостью. В этом варианте также имеется микропроцессорный блок 21, один из входов 25 которого соединен с выходом датчика 24 температуры, другой вход 26 соединен с выходом датчика 11 расхода, а один из управляющих выходов 23 соединен с приводом 13 дополнительного побудителя 9 расхода газа.The embodiment of the device shown in FIG. 6 differs from the one described above in that instead of the gas analyzer 18, it uses a temperature sensor 24 mounted inside the volume of the vessel 3, for example, on the wall of the vessel 1 partially filled with liquid. In this embodiment, there is also a microprocessor unit 21, one of the inputs 25 of which is connected to the output of the temperature sensor 24, the other input 26 is connected to the output of the flow sensor 11, and one of the control outputs 23 is connected to the drive 13 of the additional gas flow inducer 9.

В этом варианте выполнения газоанализатора также обеспечивается возможность контроля и регулирования содержания пара в парогазовой смеси.In this embodiment, the gas analyzer also provides the ability to control and regulate the content of steam in the gas mixture.

При работе этого варианта устройства предварительно снимаются экспериментальные зависимости концентрации пара в выходном потоке парогазовой смеси от расхода газа, отбираемого через дополнительный побудитель 9 расхода газа для разных значений температуры. Эти зависимости заносятся в память микропроцессорного блока 21. Каждому конкретному значению температуры соответствует определенное значение расхода. Регулирование расхода производится на основании показаний датчика 11 расхода, сигнал которого с его выхода подается на вход 26 микропроцессорного блока.During the operation of this variant of the device, the experimental dependences of the vapor concentration in the output stream of the vapor-gas mixture on the gas flow taken through the additional gas flow inducer 9 for different temperature values are previously removed. These dependencies are recorded in the memory of the microprocessor unit 21. Each specific temperature value corresponds to a certain flow rate. Flow control is based on the readings of the flow sensor 11, the signal of which from its output is fed to the input 26 of the microprocessor unit.

Вариант выполнения устройства, изображенного на фиг.7, отличается от описанного выше (см. фиг.1) тем, что он содержит несколько трубопроводов-натекателей 7 паров жидкости, причем все трубопроводы-натекатели паров жидкости непосредственно присоединены к сосуду 3, частично заполненному жидкостью.The embodiment of the device depicted in Fig. 7 differs from that described above (see Fig. 1) in that it contains several pipelines-leaks 7 of liquid vapor, all pipelines-leaks of liquid vapor directly connected to the vessel 3, partially filled with liquid .

Особенностью работы этого варианта устройства является то, то диффузия паров жидкости из внутреннего объема сосуда 1, частично заполненного жидкостью, во внутренний объем сосуда 3 осуществляется сразу через несколько трубопроводов-натекателей 7, что увеличивает концентрацию паров жидкости во внутреннем объеме сосуда 3. Изменяя число трубопроводов-натекателей, можно варьировать максимальную концентрацию паров, достигаемую в сосуде 3 при каждом конкретном значении расхода парогазовой смеси, выводимой из сосуда 3.A feature of the operation of this variant of the device is that the diffusion of liquid vapor from the internal volume of the vessel 1, partially filled with liquid, into the internal volume of the vessel 3 is carried out immediately through several piping-leakage 7, which increases the concentration of liquid vapor in the internal volume of the vessel 3. Changing the number of pipelines -injectors, it is possible to vary the maximum vapor concentration achieved in vessel 3 at each specific value of the flow rate of the vapor-gas mixture withdrawn from vessel 3.

Вариант выполнения устройства, в котором установлен дополнительный сосуд, частично заполненный жидкостью, а также приспособление 28 для перемешивания парогазовой смеси в объеме второго сосуда приведен на фиг.8. В этом варианте выполнения устройства можно создавать двух-, а при использовании более одного дополнительного сосуда и многокомпонентные смеси. При заполнении дополнительного сосуда 27 водой можно создавать парогазовые смеси с различной влажностью. Приспособление 28 для перемешивания парогазовой смеси, например вентилятор, питаемый от источника питания 29, позволяет получить однородную парогазовую смесь.An embodiment of the device in which an additional vessel partially filled with liquid is installed, as well as a device 28 for mixing a vapor-gas mixture in the volume of the second vessel, is shown in Fig. 8. In this embodiment, the device can create two, and when using more than one additional vessel and multicomponent mixtures. When filling an additional vessel 27 with water, steam-gas mixtures with different humidity can be created. A device 28 for mixing a vapor-gas mixture, for example a fan powered by a power source 29, allows to obtain a homogeneous vapor-gas mixture.

Claims

1. A device for creating a vapor-gas mixture flow with a predetermined vapor concentration, comprising a vessel partially filled with liquid, a second vessel equipped with a pipe for supplying and discharging gas, one of which is connected to a gas flow inducer, a pipe-leakage of liquid vapor connecting both vessels, characterized in that the vessel, partially filled with liquid, is installed inside the second vessel, and the leakage pipe connecting these vessels is entirely located inside the second vessel.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional flow inducer designed to control the concentration of liquid vapor in the second vessel and connected to the second vessel through a pipe.

3. The device according to claim 2, characterized in that the additional gas flow inducer is equipped with a gas flow sensor installed at its input or output.

4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that the additional flow inducer is connected to the second vessel with its inlet or outlet in the direction of gas pumping.

5. The device according to claim 4, characterized in that a vapor filter is introduced into it, connected to the input or output of an additional gas flow inducer.

6. The device according to claim 1, characterized in that the vessel, partially filled with liquid, is equipped with a pipe for filling it with liquid, the inlet of which is located outside the second vessel, and forming a hydraulic shutter for the vessel, partially filled with liquid.

7. The device according to claim 3, characterized in that a granular filler is introduced into the vessel partially filled with liquid, wetted by the liquid and having a density greater than the density of the liquid.

8. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional gas analyzer for monitoring the concentration of steam in the volume of the second vessel, which is equipped with a flow inducer and is connected to the second vessel through two nozzles.

9. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a temperature sensor installed inside the second vessel.

10. The device according to claim 1, or 2, or 3, or 7, characterized in that it has several pipelines-leaks connecting the two vessels, moreover, all pipelines-leaking vapor of the liquid directly connected to the vessel, partially filled with liquid.

11. The device according to claim 1, or 2, or 3, or 7, characterized in that inside the second vessel one or more additional vessels are installed, partially filled with various liquids or mixtures thereof.

12. The device according to claim 1, or 2, or 6, or 7, or 8, or 9, characterized in that it is equipped with a microprocessor unit, one of the inputs of which is connected to the electrical input of the gas analyzer or temperature sensor, and one of the control outputs the microprocessor unit is connected to the drive of an additional flow driver.

13. The device according to claim 1, or 2, or 3, or 7, characterized in that the second vessel is equipped with a device for mixing the vapor-gas mixture in the second vessel.