SU1125496A1

SU1125496A1 - Device for gas and liquid sampling

Info

Publication number: SU1125496A1
Application number: SU833640081A
Authority: SU
Inventors: Валерий Сергеевич Матвеев; Галина Андреевна Гаранина
Original assignee: Государственное Специальное Конструкторское Бюро Теплофизического Приборостроения
Priority date: 1983-08-30
Filing date: 1983-08-30
Publication date: 1984-11-23

Abstract

. 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ, содержащее параллапьно включенные ветви аспирации , анализаторы, побудитель расхода и камеру разрежени , отличающеес тем, что, с целью снижени металлоемкости и повышени удобства эксплуатации, камера разрежени выполнена сборной в вице цилиндрических секций, кажда из которых снабжена двум торцовыми фланцами с осевьми отверсти ми, боковым штуцером и подвижной подпружиненной диафрагмой , установленной коаксиально внутри секции и выполни .иной с периферийными сквозны и отверсти ми, при этом один из фланцев выполнен в виде полого стержн с прорез ми на боковой поверхности. 2. Устройство ПОП.1, отлиi ч ающее с тем, что диафрагма вьтолнена с диаметральной проточ (Л кой и снабжена уплотнптельной шaйбoЙJ а второй фланец вьтытнен в виде втулки с круговьш буртиком и сHadжен уплотнительными кольцами.. 1. A DEVICE FOR THE SELECTION OF SAMPLES OF LIQUIDS AND GASES, containing parallel-connected aspiration branches, analyzers, a flow rate booster and a vacuum chamber, characterized in that, in order to reduce metal consumption and increase ease of operation, the rarefaction chamber is assembled into vice cylindrical sections, each of which it is equipped with two end flanges with axial holes, a side fitting and a movable spring-loaded diaphragm mounted coaxially inside the section and complete with peripheral through holes and holes wherein one of the flanges is made in the form of a hollow rod with slots on the side surface. 2. The POP.1 device, which differs from the fact that the diaphragm is filled with a diametrically grooved (L koy and fitted with a sealing washerJ and the second flange is inserted in the form of a sleeve with a round collar and equipped with o-rings.

Description

1C О11C O1

4four

С)WITH)

О5O5

Изобретение относитс к приборостроенио , э. более конкретно к устройствам дл отб.-фа и дозировани проб жидкостей и газов, и может быть использовано дл контрол состава сточньЕх вод и атмосферного воздуха в городах и крупных промышпенньп : центрах металлургической, х №шческой и других отраслей про мыЕшенности.The invention relates to instrumentation, e. more specifically, devices for sampling and dosing samples of liquids and gases, and can be used to control the composition of wastewater and atmospheric air in cities and large industrial centers: metallurgical, x and other industries.

Известно многоканальное устройство дл отбора проб воздуха, содержащее в ка;«дой из ветвей аспирации :анализаторы (поглотительные приборы ;с селективными химическими поглоти- тел ми)5 общую дл всех ветвей аспиipaiTHH камеру разрежени и побудител расхода 1 ,A multichannel air sampling device is known that contains aspirating branches: analyzers (absorbing devices; with selective chemical absorbers) 5 common for all branches of aspiral THC vacuum chamber and flow rate 1;

Благодар наличию параллельных ветвей аспирации такое устройство дает возможность одновременного отбора проб на различные загр зн ющие ингредиенты; а установленные в каналнх регул торы, расхода обес печивают требуемые значени расхода воздуха через поглотительные приборы Due to the presence of parallel aspiration branches, such a device allows simultaneous sampling of various contaminating ingredients; The flow regulators installed in the channel controls provide the required air flow values through the absorption devices.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл отбора проб содержащее параллельно включенные ветви аспирации, анализаторы, побудитель расхода и камеру разтз жени 2. Closest to the invention is a sampling device containing parallel-connected aspiration branches, analyzers, a flow booster and a rarefaction chamber 2.

Все ветви аспирации имеют общую камеру разрежени , соединенную с побудителем расхода Регулирование расхода воздуха в каждом ка- нале производитс путем установки в ветвь аспира1;щи критического сопла с требуемой площадью критического .еченп . Критический режим истечени поддерживаетс с помощью камеры разрежени , соединенной с одной стороны с выходами ветвей аспирации, а сдругой с входом побудител расхода. Количество ветвей аспираци определ етс конструкцией камеры разрежсн11 н производительностью побудител расхода. Камера разрелсени 3 извсс.тн1ж устройствах выполн етс в расчете на фикснрова.нное число аспирациои.иых вегвей,All aspiration branches have a common rarefaction chamber connected to a flow rate booster. The regulation of the air flow rate in each channel is made by installing an aspiram branch1; a critical nozzle with a required area of critical light. The critical outflow mode is maintained by a vacuum chamber connected on one side to the outputs of the aspiration branches, and on the other side to the entrance of the flow rate driver. The number of aspiration branches is determined by the design of the chamber, which is rarefied by the capacity of the flow rate driver. The output camera 3 of the emitted devices is calculated on a fixed number of aspirated and

Целып изобретени вл етс снижение металлоемкости и повышенна удобства эксмлуа .The purpose of the invention is a reduction in metal intensity and increased usability.

Указг ииа цель достигаетс тем, что в устройс;тве дл отбора проб лшд.: ;остей и. газов, содержащем пл.раллельно включенные ветви аспирации, анализаторы, побудитель расхода и камеру разр жени , последн выполнена сборной в виде диливдрических сек5 ций, кажда из которых снабжена двум торцовыми фланцаг-ш с осевыми отверсти ми , боковым штуцером и подвижной подпружиненной диафрагмой, установленной коаксиально внутриThe indication of the goal is achieved by the fact that the device is two for sampling airborne:; spies and. gases, containing parallel-connected aspiration branches, analyzers, flow booster and discharge chamber, the latter is made as a national team in the form of dilution sections, each of which is equipped with two end flanges-sh with axial holes, side fitting and a movable spring-loaded diaphragm installed coaxially inside

O секции и выполненной с периферийными сквозными отверсти г-с-, при этом один из фланцев вьшолнен в виде полого, стержн с прорез ми на боковой поверхности ,O section and made with peripheral through holes G-c-, while one of the flanges is made in the form of a hollow, a rod with slots on the side surface,

5 Целесообразно диафрагму вьпюлнить с диаметральной проточкой и снабдить уплотнительной шайбой, а второй фла нец выполнить в виде втулки с круговым бурЕИком и снабдить уплотнктель0 ными кольцами.5 It is advisable to insert the diaphragm with a diametrical groove and supply it with a sealing washer, and to carry out the second flag in the form of a sleeve with a circular cap and fit with sealing rings.

Предлагаема камера разрежени улучшает ра.-гборность устройства дл отбора проб, делает его более компактным за счет того, что число сек5 ций камеры разрежени вл етс переменным и может быть выбрано равным числу используёмьк BBTBeii аспирации. Кажда из ветвей аспирации молсет быть оформ)1ена в виде автономногоThe proposed dilution chamber improves the operation of the sampling device, makes it more compact due to the fact that the number of sections of the dilution chamber is variable and can be chosen equal to the number of used BBTBiii aspiration. Each of the branches of the aspiration molset to be designed) 1ena in the form of autonomous

0 блока, вклю. анализаторы пневматические элементы (фильтры,отстойники , клапаны и т,д,) и цршиидрическуто секцию, имеющую возможность соединени с подобней секщ-гей смежной ветви аспирации.0 block, on. analyzers, pneumatic elements (filters, sumps, valves, etc, e,) and a cryptographic section that can be connected with a similar sek-gay adjacent branch of aspiration.

Выполнение фланца со стороны диафрагмы в виде втулки с круговым буртикОм , имеющей уплотнгггельные кольца,, а диафрагмы с-диаметральной проточкой и уплотнительной шайбой обеспечивает герметичность устройства.Making the flange on the side of the diaphragm in the form of a sleeve with a circular collar, having sealing rings, and a diaphragm with a diametrical groove and a sealing washer, ensures the tightness of the device.

Количество используемых каналов аспирации зависит от конкретньж УСЛ.ОВИЙ эксплуатации и обьгано колеблетс в пределах 2--10, При этом в известном устройстве практически всегда имеютс свободнь;е каналы, а в гфедлагаемом число каналов аспкра-ций в точности соответствует требуемому ,. При этом умзньшаетс металлоемкость устройстза (за счет устранени лишних кзлалоБ) i-s снижаетс трудоемкость его изготонлени ), На фиг. 1 изобралсепа пмевматичес-кал схема устройстза с трем вети ьслThe number of aspiration channels used depends on the specific CONDITIONS of operation and is fluctuating within 2--10, At the same time, in the known device there are almost always free channels, and in the gland there are a number of aspraction channels exactly what is required,. At the same time, the metal consumption of the device is increased (due to the elimination of unnecessary clones) the complexity of its manufacture is reduced). In FIG. 1 has depicted a sepa-pneumatic scheme with three branches.

о „about "

аспирации на фиг, aspiration in fig,

УСТрОИС ЗО камеры раз peace НИЯ: 3 В каждой -ветви (фиг. 1) установ . лены поглотительный прибор 1, фильтр 2, пневмоклапан 3 и устройство 4 регулировани расхода, на выходе каждо го канала установлены цилиндрически сек1щи 5, в результате стьжовки кото рых образуетс обща камера 5 разрежени , соединенна с побудителем 6 расхода. Камера разрежени (фиг. 2) состоит из цилиндрических секций 7,снабженных двум торцовыми фланцами 8 и 9 с осевыми отверсти ми. Внутренн полость каждой секции разделена подвижной диафрагмой 10 в виде диска с периферийными сквозными отверсти ми 11и уплотнительной шайбой 12, установленной в проточке 13. Внутри секции установлена пружина 14. На боковой поверхности секции расположен штуцер 15. Прокладки 1Б и 17, уплот- нительна шайба 12 и уплот)ительные кольца 18 обеспечивают герметичность устройства. На фланце 8 со стороны диафрагмы имеетс круговой буртик 19, обеспечивающий перекрытие воздушной маги страли при свободном состо нии пружи ны 14. Полый стержень фланца 9, боковые прорезк 20 на нем и сквозные отверсти 1-1 диафрагмы служат дл прохожде1ш воздуха. Штуцер 15, ка сдо цилиндрической секции соединен с ветвью аспирации.. Устройство работает следующим .образом, В исходном состо нии дифрагма 1U секции первого канала пр1с«ата пружиной 14 к буртику 19 фланца 8, чем обеспечиваетс герметичность отверстин фланца 8. При зтом воздух через штуцер 15 и полость цилиндричес-кой сек1щи может поступать через отверстие во фланце 8 к пoбyдитeJПo расхода,При подключении второй секции (второго канала отбора проб) стержень фланца 9 второй секции входит в отверстие фланца 8 первой секции и отжимает диафрагму 10 первой секции от буртика 19. Полость второй секц11и изолируетс от внешней среды с помощью такой же ди;1фрагмы 10,приисимаемой пружиной 14 к буртику фланца 8 внутри полости втброй секции. При.зтом воздух, на первого канала отбора проб поступает через штуцер .15 во внутреннюю полость секции 5 6 ,4 со стороны фланца 8 и через периферийные отверсти 11 в диафрагмы 10 проходит к фланцу 9 и далее через отверсти фланца к п.обуд 1телю расхода. Воздух из второго канала поступает во внутреинюю полость второй секщот и через польй стержень фланца 9 и через прорези на боковой поверхности стержн проходит во внутренюю полость первой секции.; Через торцовое отверстие штока воздух во внутреннюю полость первой секции не поступает, так как оно прижато к уплотнительной шайбе 12, Таким образом, в результате соеди- , нений секций образуетс обща камера разрежени , состо ща из двух цилиндрических секций, причем стержень фланца первой секции служит общим выходом к побудителю расхода. Аналогично.образуетс обща камера разрежени при подключении любоге числа каналов аспирац1-1и. Воздух, поступающий в каждую из ветвей аспирации, проходит через поглотительный прибор, фильтр, пневмоклапан , открывающий доступ воздуха к устройству регулировани расхода .Выход устройства регулировани расхода каждой ветви аспирации св - зав с соответствуйщей цилиндрической секцией, при соединении которых ббразуетс обща камера разрежени . Пройд через камеру разрежени и побудитель расхода, воздух сбрасываетс в атмосферу. Устройство позвол ет на базе одного блока управлени путем стыковки автономных блоков анализатора (каждьй блок - канал аспирации) использовать при эксплуатации устройство дл отбора проб воздуха на столько каналов, сколько ингредиентов в данное врем контролируетс . Устройство может использоватьс в переносных установках контрол атмосферных загр знений и сточных вод. На разных промьпиленных предпри ти х и даже в разных цехах одного и того же предпри ти необходимо контролировать различное число загр знений . При наличии нескольких устройств с камерами разрежени предлагаемого вида служба контрол загр зненности атмосферного воздуха (в данном случае производственной атмосферы) имеет возможность использовать каждое устройство в виде блока управлени с разньы числом,авто номных блоков aKajT:nrj,-..opoB в зависимости от потребности При этом; эначитбшьно сни шетс металлоемкость и уменьшаютс трудозатраты на изготовлецие устройства. Расчет эконоьшческого эффекта о применени устройства на производс ве при числе контролируемык ингредиентов 10-15 в одной точке приведены в таблице, 3-4 (3-4).300 500-800 Иредлагаемое 1 1 - 400 При готовойj потребности устройс 200 шт, зкономический эффект соста вит 100-1-60 тыс „руб. Таким образом, использование изобретени позвол ет существенно снизить материальные затраты на изготовление устройства и расширить его функциональные возможности в части-простоты и удобства наращиваШ1Я числа контролируемых загр знителей . Предлагаемое устройство позвол ет использовать один блок управлени на число каналов от 1 до 10-15,. в то врем как в известном число каналов не превосходит четырех,что св зано с необходимостью значительного увеличени габаритов устройства г.ри введен1т дополнительных резерБных каналов, причем в случае л-онтрол малого числа загр знителей эти каналы в известных устройствах остаютс неиспользованньми. Ограничение числа каналов, в предлагаемом устройстве обусловлено лишь требовани м ; к максимальному суммар ному расходу и определ етс производительностью побудител расхода. Испь тани показали надежно&т.ь действи и удобство эксплуатации устройства аDEVICE AOR camera camera peace of mind: 3 In each branch (Fig. 1) set. The absorption device 1, the filter 2, the pneumatic valve 3 and the flow control device 4 are installed cylindrically at the outlet of each channel 5, which results in the formation of a common vacuum chamber 5 connected to a flow rate stimulator 6. The vacuum chamber (Fig. 2) consists of cylindrical sections 7 provided with two end flanges 8 and 9 with axial bores. The inner cavity of each section is divided by a movable diaphragm 10 in the form of a disk with peripheral through holes 11 and a sealing washer 12 installed in the bore 13. Inside the section there is a spring 14. On the side surface of the section there is a fitting 15. Gaskets 1B and 17, sealing washer 12 and seals) ring rings 18 ensure the tightness of the device On the flange 8 on the side of the diaphragm there is a circular bead 19 that provides overlap of the air tube in the free state of the spring 14. The hollow rod of the flange 9, side slots 20 on it and through holes 1-1 of the diaphragm are used for air passage. The fitting 15, which is connected to the aspiration branch of the cylindrical section. The device operates as follows. In the initial state, the diffraction 1U of the section of the first channel is made with a spring 14 to the flange 19 of the flange 8, which ensures the air tightness of the flange 8. The fitting 15 and the cylindrical cavity can flow through the opening in the flange 8 to the discharge flow. When connecting the second section (second sampling channel), the stem of the second section flange 9 enters the opening of the flange 8 of the first section and depresses the diaphragm 10 section from the flange 19. The cavity of the second section 11 is isolated from the external environment by means of the same diameter; 1fragma 10, the spring 14 is attached to the flange of the flange 8 inside the cavity of the inner section. At the first sampling channel, air enters through the nozzle .15 into the internal cavity of section 5, 6, 4 from the side of the flange 8 and through the peripheral holes 11 into the diaphragm 10 passes to the flange 9 and then through the holes of the flange to the air flow meter. . The air from the second channel enters the internal cavity of the second section and through the polya rod of the flange 9 and through the slots on the side surface of the rod passes into the internal cavity of the first section .; Through the end hole of the rod, air does not flow into the internal cavity of the first section, since it is pressed against the sealing washer 12. Thus, as a result of connecting the sections, a common vacuum chamber is formed, consisting of two cylindrical sections, and the flange shaft of the first section serves a common outlet to the expense booster. Similarly, a common vacuum chamber is formed by connecting any number of aspirator channels 1-1i. The air entering each of the aspiration branches passes through an absorption device, a filter, and a pneumatic valve opening air access to the flow control device. The output of the flow control device of each aspiration branch is connected with the corresponding cylindrical section, when combined, a common rarefaction chamber is formed. Passing through the dilution chamber and the flow booster, the air is vented to the atmosphere. The device allows, on the basis of a single control unit, by joining autonomous analyzer units (each unit — an aspiration channel), during operation, to use an air sampling device for as many channels as there are ingredients at a given time. The device can be used in portable installations to control atmospheric pollution and wastewater. At different industrial plants and even in different shops of the same enterprise, it is necessary to control a different number of contaminants. If there are several devices with dilution chambers of the proposed type, the atmospheric air pollution control service (in this case, the production atmosphere) has the ability to use each device as a control unit with a difference of a number, autonomous blocks aKajT: nrj, - .. opoB, depending on the need Wherein; this significantly reduces the metal consumption and reduces labor costs for manufacturing the device. The calculation of the economic effect on the use of the device per production with the number of controllable ingredients 10-15 at one point is given in the table 3-4 (3-4) .300 500-800 The proposed 1 1 - 400 When ready, the device has 200 pieces, the economic effect 100-1-60 thousand rubles. Thus, the use of the invention allows to significantly reduce the material costs for the manufacture of the device and to expand its functionality in terms of simplicity and convenience of increasing the number of controlled contaminants. The proposed device allows the use of one control unit for the number of channels from 1 to 10-15 ,. At the same time, in a known number of channels it does not exceed four, which is connected with the need for a significant increase in the overall dimensions of the device. RI has introduced additional reserve channels, and in the case of a small number of contaminants, these channels remain unused in the known devices. The limitation of the number of channels in the proposed device is due only to the requirements; to the maximum total flow rate and is determined by the performance of the flow rate booster. The tests showed reliably & action and ease of use of the device

-а. -but.

-а& .. „-but& .. "

Т какала ,Х f чT kakala, X f h

-Ь-H

JJ

txtx

I %I%

//

iV|iJ .. iiiV | iJ .. ii

iJiJ

фиг. 2FIG. 2

От второго /Гйглвжл тгроFrom the second / Gyglvzhl tgro

19 .15 19 .15

От. nejoSoeo/fOHO. From. nejoSoeo / fOHO.

а npofand npof

Claims

. 1. A device for sampling liquids and gases, containing parallel connected suction branches, analyzers, a flow inducer and a rarefaction chamber, characterized in that, in order to reduce metal consumption and increase ease of use, the rarefaction chamber is made as a cylindrical section, each of which is equipped with two end flanges with axial holes, a side fitting and a movable spring-loaded diaphragm mounted coaxially inside the section and made with peripheral through holes, when th one of the flanges is configured as a hollow shaft with openings in the side surface.

2. The device according to claim 1, with the fact that the diaphragm SS is made with a diametrical groove and is equipped with a sealing washer ^ and the second flange is made in the form of a sleeve with a circular shoulder and is equipped with sealing rings.

SU., „1125496>

f '·' '12 .5496