SK17089A3 - Process for preparing mixture of gasses with exact composition and device for executing this process - Google Patents
Process for preparing mixture of gasses with exact composition and device for executing this process Download PDFInfo
- Publication number
- SK17089A3 SK17089A3 SK17089A SK17089A SK17089A3 SK 17089 A3 SK17089 A3 SK 17089A3 SK 17089 A SK17089 A SK 17089A SK 17089 A SK17089 A SK 17089A SK 17089 A3 SK17089 A3 SK 17089A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- valves
- critical
- valve
- Prior art date
Links
Landscapes
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
Spôsob prípravy zmesi plynov presne žiadaného zlo ženia privádzaním jednotlivých plynov zo zásobní kov cez regulačné ventily (1) tak, že sa jednotli vé plyny privádzajú cez regulačné ventily súčasne o stabilnom tlaku jednotlivého plynu v potrubí (2), ktorý cez uzatváracie ventily (4) do dýz s kritickým režimom prúdenia plynu (5), z ktorých vychádza plyn do zberného potrubia (6), v ktorom sa meria tlak kontrolným tlakomerom (7) a cez uzatvárací ventil (9) sa privádza do zbernej tla kovej nádoby (10), pričom tlak plynu pred dýzou s kritickým režimom prúdenia a za ňou musí byť ta ký, aby zabezpečoval kritické prúdenie plynu a za riadenie na jeho uskutočňovanieprocess preparation mixtures gases exactly desired evil zenith feeding each gases from stock metal through regulatory valves (1) so, that the indi Vé gases supplied through regulatory valves at the same time about stable pressure single gas in pipeline (2), which through closing valves (4) to nozzles with critical regime flow gas (5), from those is based gas to collection pipeline (6), in which the measures pressure inspection pressure gauge (7) and through closing valve (9) the leads to collection tla kovej container (10), while pressure gas before nozzle with critical regime flow and for it must a flat the KY to secured critical stream gas and for management on the his making
Description
Vynález sa týka zariadenia a spôsobu pre zmieševania plynov za účelom vytvorenia zmesi plynov s predpísaným zastúpením jednotlivých zložiek plynu.The present invention relates to an apparatus and method for mixing gases to form a gas mixture having a prescribed proportion of the individual gas components.
V súčasnosti používané metódy neumožňujú dosahovanie dostatočne presného zastúpenia jednotlivých zložiek.Jedným zo známych spôsobov je zmiešavanie podlá parciálnych tlakov jednotlivých zložiek.Princíp metódy je uvedený na obr.1.celkový tlak zmesi je daný podlá Laltonovho zákona súčtom parciálnych tlakov jednotlivých zložiek ? = E p± /v l=t kde je P celkový tlak zmesiOne of the known methods is mixing according to the partial pressures of the individual components. The principle of the method is shown in Fig. 1. the total pressure of the mixture is given by the Lalton law the sum of the partial pressures of the individual components? = E p ± / vl = t where P is the total pressure of the mixture
P^ parciálny tlak jednej zložky kde je pi “ Σχ·ρ P ^ partial pressure of one component where p i “ Σ χ · ρ
n.n.
r*1 i- n . <=1 i /2/ /3/ molárny zlomok i-tej zložky plynu Uj. látkové množstvo i-tej zložky plynu.r * 1 i- n. <= 1 i / 2 / / 3 / molar fraction of i-th component of gas Uj. the quantity of the i-th component of the gas.
V súlade s uvedenými vzťahmi zmiešavanie jednotlivých zložiek plynu je možné vykonať tak,že jednotlivé zložky plynu postupne za sebou prúdia do zbernej nádoby ,ktorá je na začiatku vyvákuovaná a v ktorej sa meria tlak manometrom £.prvá zložka plynu sa napúšťa po otvorení ventilu nádoby 2.Plyn prúdi z tlakovej flaše 6 a po dosiahnutí tlaku sa ventil nádoby uzatvorí.Analogicky sa postupuje pri druhej zložke.Po pripojení tlakovej flaše s druhým plynom sa otvorí ventil nádoby 2 a plyn sa nechá prúdiť, až kým sa dosiahne tlak p^ + p^ v zbernej nádobe ,pričom tlak P? bol vypočítaný zo vzťahu /2/.Rovnako sa postupuje pri tretej,prípadne ňalšej zložke plynu.Accordingly, the mixing of the individual gas components can be effected by successively flowing the individual gas components sequentially into a collecting vessel which is initially evacuated and in which the pressure is measured with a pressure gauge 6. The first gas component is filled after opening the valve of the vessel 2. The gas flows from the cylinder 6 and when the pressure is reached, the vessel valve is closed. The second component is analogous. After connecting the cylinder with the second gas, the vessel valve 2 is opened and the gas is allowed to flow until the pressure is reached. in the collection vessel, the pressure P? The same procedure is followed for the third or further gas component.
TTevyhodou tejto metódy je nutnosť presného merania tlaku, Čo je zvlášť obtiažné pri zmiešavaní rádovo odlišných množstiev plynu.Ďalšie chyby sú spôsobené pri otváraní a uzatváraní ven2 tilov pri dosiahnutí žiadanej hodnoty tlaku v zbernej nádobe .The disadvantage of this method is the necessity of accurate pressure measurement, which is particularly difficult when mixing orders of varying amounts of gas. Other errors are caused by the opening and closing of the valves when the desired pressure value in the collecting vessel is reached.
pri äalšom spôsobe zmiešavania plynov sa používajú dýzy pracujúce v oblasti kritického režimu prúdenia.pre hmotnostný prietok venturiho dýzou v kritickom režime prúdenia platí vzťahin another method of gas mixing, nozzles operating in the critical flow mode are used. For the critical flow mode venturi nozzle mass flow, the relationship is
Qb - S.-*. V2.P0.Q0 /4/ kde je hmotnostný prietok plynuQ b - S .- *. V2.P .Q 0 0/4 / where the mass flow of gas
S plocha hrdla dýzy PQ tlak plynu na vstupe do dýzy φο hustota plynu na vstupe do dýzy ΊΤ výtokový súčiniteľS nozzle throat area P Q nozzle inlet pressure φ ο gas density in nozzle inlet ΊΤ outlet coefficient
Pokiaľ je splnená podmienka pre kritické prúdenie,t.j.pomer výstupného 8 vstupného tlaku plynu na výstupe a vstupe dýzy je menší ako kritický pomer,j e hmotnostný prietok nezávislý na výstupnom tlaku z dýzy.Na tomto základe je možné realizovať zrciešavanie plynov,ako je to schématicky znázornené na obr.2. Plyn z tlakovej riase prvého plynu 6 po otvorení ventilu j} prúdi do zbernej nádoby počas časového intervalu t1,ktorý je určený vzťahomAs long as the critical flow condition is met, ie the ratio of the outlet 8 of the inlet gas pressure at the outlet and the inlet of the nozzle is less than the critical ratio, the mass flow is independent of the outlet pressure of the nozzle. Fig.2. The gas from the pressure gas line of the first gas 6 after opening the valve j flows into the collecting vessel during the time interval t 1 , which is determined by
m.m.
/5// 5 /
m.m.
kde je m^ hmotnosť prvej ···;...· zložky zmesi plynuwhere m is the mass of the first component of the gas mixture
Q hmotnostný prietok prvej zložky plynu podľa m.Q is the mass flow rate of the first gas component according to m.
rovnice /4/.equation / 4 /.
Žiadaná koncentrácia prvej zložky plynu je vyjadrená vzťahom m.The desired concentration of the first gas component is expressed as m.
/6/ “i kde je c^ hmotnostné koncentrácia prvej zložky plynu m^ hmotnosť i-tej zložky plynu.(6) wherein c is the mass concentration of the first gas component m is the mass of the i component of the gas.
Analogicky sa vypočítajú hmotnosti äalších zložiek plynu podľa vzťahu /6/ a časové intervaly prietoku príslušnej zlozkyAnalogously, weights of other gas components are calculated according to relation (6) and time intervals of flow of the respective component
- 3 plynu pódia vzťahu /5/.Nevýhodou uvedeného postupného zmiešavania plynov je okolnosť,že pri veľkých rozdieloch medzi množstvami zmiešavaných plynov je tiež veľký rozdiel medzi časovými intervalmi prietokov jednotlivých zložiek plynov ,čc môže spôsobiť významne chyby v zložení výslednej zmesi plynu.Ďalšou nevýhodou j e,že pri postupnom dávkovaní jednotlivých zložiek plynov ss nedá dosiahnúť dobrá reprodukovsteľnosť v zložení výslednej zmesi plynu.The disadvantage of said sequential gas mixing is the fact that with large differences between the amounts of mixed gases there is also a large difference between the flow intervals of the individual gas components, which can cause significant errors in the composition of the resulting gas mixture. is that good reproducibility in the composition of the resulting gas mixture cannot be achieved by sequential dosing of the individual components of the DC gas.
Nevýhody známych spôsobov zmiešavania plynov Odstraňuje zsxiadenie e spôsob zmiešavania plynov podľa predkladaného vynálezu.Zariadenie na zmiešavanie plynov pozostáva v podstate z paralelne redených dýz š konštantným prietokom,na ktorých výstupe prúdi vzduch o žiadanom zložení,ako je znázornené na obr.3.pre žiadané prietoky jednotlivých plynov je potrebné použiť dýzy so žiadaným prietokom,ktorý je závislý na ploche hrdla dýzy.Disadvantages of the known gas mixing methods Eliminates the gas mixing method of the present invention. The gas mixing device consists essentially of parallel-thinned, constant-flow nozzles, at the outlet of which the air of the desired composition flows, as shown in Fig. 3. of individual gases it is necessary to use nozzles with the required flow rate, which depends on the nozzle throat area.
Plocha hrdla i-tej dýzy sa vypočíta zo vzťahuThe throat area of the i-th nozzle is calculated from the relationship
m.m.
S, = /7/ prietokové parametre jednotlivých dýz je možné overiť pomocou eťalonového prietokomera.Manometre 10,11 ,12 a 20 umožňujú odčítanie tlakov na vstupe a výstupe dýz a tým overenie,či je dodržaný kritický tlakový pomer na dýzach.S, = / 7 / flow parameters of individual nozzles can be verified by means of an etalon flowmeter. Manometers 10, 11, 12 and 20 allow the reading of the inlet and outlet pressures of the nozzles and thus verify that the critical pressure ratio on the nozzles is maintained.
Výhode uvedeného spôsobu zmiešavania plynov spočíve v tom, že zloženie zmesi plynov nezávisí na časovom intervale prietoku plynov a vzhľadom k tomu,že presnosť zmiešavania závisí len na rozmeroch dýz,je takým spôsobom zabezpečená vysoká reoredukovateľnosť zloženia zmesi plynov.The advantage of the gas mixing method is that the composition of the gas mixture does not depend on the gas flow time interval and since the accuracy of the mixing depends only on the nozzle dimensions, in this way a high re-reducibility of the gas mixture composition is ensured.
príklad konkrétneho prevedenia zariadenia pre zmiešavanie troch plynov je na obr.3.Z tlakových fliaš 1, 2 , J sa jednotlivé plyny privádzajú paralelne cez redukčné ventily ^ktorými sa nastavuje tlak plynov,a cez uzatváracie ventily 7,¾ £ do dýz 13 , 14 « 1g ,na vstupe ktorých sú dostatočne vysoké tlaky plynov,aby sa dosiahla podmienka kritického prúdeniaAn example of a specific embodiment of a three-gas mixing apparatus is shown in FIG. 3. From the cylinders 1, 2, J, the individual gases are fed in parallel through the pressure reducing valves 4 and the shut-off valves 7, 14 to the nozzles 13, 14. «1g, at the inlet of which there are sufficiently high gas pressures to achieve a critical flow condition
- 4 ~ a tým sj podmienke stabilného konštantného hmotnostného prietoku plynov.Na výstupe paralelne radených dýz je zberné potrubie 16 , z ktorého na počiatku plnenia vychádza plyn ventilom 17 -pri uzatvorenom ventile zbernej nádoby 18 , aby sa zo systému vypudili zbytky vzduchu,alebo iných plynov.potom sa uzatvorí ventil 12a otvorí ventil -·= 18 evakuovanej nádoby 1¾ do ktorej prúdi zmes plynov o presnom zložení.Dýzy sú vymeniteľné a preto je možné nastaviť žiadané zloženie zmesi plynov.At the outlet of the parallel-arranged nozzles there is a manifold 16 from which at the beginning of the filling the gas exits through a valve 17 with the valve of the collecting vessel 18 closed to expel air or other air from the system. then the valve 12a is closed and the valve - · = 18 of the evacuated vessel 1¾ is closed into which the gas mixture of the exact composition flows. The nozzles are replaceable and therefore the desired gas mixture composition can be adjusted.
Uvedeného spôsobu zmiešavania plynov možno využiť pre pre prípravu zmesi plynôv,napríklad pre zabezpečenie metrológie veličín ionizujúceho žiarenia,pričom je potrebné vyhotoviť zmes plynov CH^ , C02» Ng s Pre<ipíseným zastúpením prvkov H,Said gas mixing method can be used for the preparation of a gas mixture, for example to ensure the metrology of the quantities of ionizing radiation, whereby it is necessary to produce a mixture of gases CH 2, CO 2 · Ng with P re <i
C,N,0.Široké uplatnenie nájde uvedený spôsob a zariadenie v mnohých odvetviach chemického priemyslu.Ďalšou výhodou je,že zariadenie pre prípravu zmesi plynov nemá mechanicky pohyblivé Č8sti,preto majú jednotlivé komponenty vysokú životnosť a pri zmiešaní sa dosahuje vysoká reprodukovateľnosť.Vzhľadom na jednoduchú konštrukcia zariadenia je uvedené zariedenie ekonomicky výhodné,nevyzaduje složitú obsluhu,je dostatočne rýchle e bezpečné pri obsluhe.Jednotlivé pracoviská môžu využívať toto zariadenie a takto si ušetria náklady na dopravu tlakových fliaš so zmesami plynov,ktoré boli predtým zaoezpečované v iných organizáciách dodávateľsky,pričom zloženie zmesi plynov bolo nutné ešte dodatočne overovať.Another advantage is that the gas mixture preparation apparatus does not have mechanically movable parts, therefore the individual components have a long lifetime and a high reproducibility when mixed. the simple design of the device is economically advantageous, does not require complicated operation, is sufficiently fast and safe to operate.Individual workplaces can use this device and thus save the cost of transporting gas cylinders that were previously supplied to other organizations by supply, the composition of the gas mixture had to be additionally verified.
Ä -í.-·..Ä -í.- · ..
I. 'I. '
í?s?
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS17089 | 1989-01-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK17089A3 true SK17089A3 (en) | 1994-05-11 |
Family
ID=27797278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK17089A SK17089A3 (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Process for preparing mixture of gasses with exact composition and device for executing this process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK17089A3 (en) |
-
1989
- 1989-01-10 SK SK17089A patent/SK17089A3/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4526188A (en) | Process and apparatus for mixing gases in a specific proportion and dosing the resultant gas mixture | |
CN106352931B (en) | The critical flow nozzle flowmeter and measuring method of the respective flow of gas-liquid two-phase in a kind of measurement multiphase flow | |
EP0208045A2 (en) | Method for determining the accuracy of a gas measurement instrument | |
CA2448275A1 (en) | Flowmeter proving device and method | |
CN107389272B (en) | SO (SO) 3 Standard gas generating device and calibration method | |
CN1212900A (en) | Dynamic gas cylinder filling process | |
DE2525742B2 (en) | Device for calibrating a flow meter for liquids | |
CN104718438B (en) | The method for measuring the error for the flowmeter being arranged along pipeline | |
EP0671680A1 (en) | Automatic gas blending system | |
US5567885A (en) | Measuring fluid flow rate | |
CN109716092A (en) | For measuring the gas transport unit of the waste-gas analysis unit of engine exhaust gas | |
US7802462B2 (en) | Gas flowmeter calibration stand | |
ITBS980068A1 (en) | METHOD AND DEVICES TO IMPROVE DYNAMIC COMBUSTION REACTION TO FLASH COUPLED WITH GC FOR ANALYSIS | |
JP2002154974A (en) | Process and plant for dynamic packing of gas, especially those for medical use | |
CN114152551A (en) | Simulation experiment system and method for gas displacement and replacement of natural gas | |
US4706492A (en) | Method and apparatus for determining real gas effects in critical flow nozzles | |
SK17089A3 (en) | Process for preparing mixture of gasses with exact composition and device for executing this process | |
US6893152B2 (en) | Method and device for evaluating a fuel gas wobbe index | |
DE2848337A1 (en) | RESPIRATORY ALCOHOL TEST | |
CN209014530U (en) | It is a kind of can self-test SCR denitration device for detecting activity | |
US10933385B2 (en) | Fluid mixing system for mixing components for a fluid product | |
Johnson et al. | US National standards for high pressure natural gas flow measurement | |
RU52972U1 (en) | DISPENSER FOR LIQUID REAGENTS | |
CN206095365U (en) | Gas flowmeter check out test set | |
AU2017200351A1 (en) | Gas dilution system |