SU316968A1

SU316968A1 - Способ определения составасмеси

Info

Publication number: SU316968A1
Application number: SU1114699A
Authority: SU
Original assignee: С. Н. Фукс

Description

Изобретение предназначено дл определени состава паро-воздушиой смеси при малых содержани х воздуха в ней и низких давлени х .

Така задача возникает, например, когда изучают тепло- и массообмеи при конденсации так называемого чистого вод ного пара, если требуетс оценить степень чистоты конденсирующегос пара.

, Известен способ определени состава паровоздунлной смеси, по которому отбирают исследуемую иробу и о.хлаждают ее в замкнутом мерном сосуде с последующим взвешиванием заполненного конденсатом сосуда. В известном способе охлаждение смеси производ т до состо ни вымораживани вод ного пара в замкнутом объеме с поатедующим измерением понижени давлени в этом объеме .

При использоваиии известного способа не может быть получена достаточно высока точность в св зи с низким исходным давлением смеси и малым количеством вод ного иара в отобранной пробе.

Цель изобретени - ловысить точность анализа ири низких давлени х и малых содержани х воздуха в смеси.

давлени смеси в не.м и месте отбора пробы, а соотиошенпе компонентов с.меси наход т как функцию от веса конденсата и давлени в месте отбора пробы.

На чертел е схематично показан вариант устройства, реализующего предложенный снособ .

Прибор состоит из мерного стекл нного сосуда / емкостью около 100 мл с двум трубками 2 1 3 (приемной и выводной). Приемна трубка 2 проходит внутри сосуда /, образу с его дном небольшой зазор, а выводна трубка 3 впа на в верхнюю часть сосуда /. Приемна трубка соединена с газоотборной трубкой 4 при помощп отрезка вакуу .мной трубкп 5, а выводна трубка 3 при помощи отрезка вакуумной резиновой трубкн 6 соединена с водоструйным эжектором (на чертеже не показан). На обеих трубках 5 и i5 из вакуумной резины установлены соответственно зажнмы 7 и 8. На газоотборной трубке 4 установлен холодильник 9.

Прибор работает следующим образом. Открывают 7 и 8 и пропускают паровоздущную смесь прп отключенном холодильнике 9 через прибор дл удалени остатков воздуха. При этом весь внутренний объем оказываетс заполненным пробой паро-воздушной смеси. Затем зажим 8 закрывают и

мерный сосуд 1 начинают охлаждать, дл чего погружают его в сосуд 10, нанолнепный охлаждающей смесью толченого Л1з;,а и воды . Пар, занолнЕЮщий :,1ерный сосуд 1, конденсируетс , давление в сосуде уменьшаетс . За счет этого новые норцин наро-воздушной смеси нодсасываютс в мерный сосуд /, барботиру через слой конденсата, который скапливаетс в нижней частн мерного сосуда.

Прнблизитегьно через 5 мин процесс конденсаннн нара заканчиваетс , и сосуд / оказываетс заполненным насыщенной при темнературе конденсата (охлаждающей смеси) наро-воздущной смесью с очень малым нарциальным давлением нара. Давление з мерном сосуде и .месте забора пробы выравниваетс . Следует заметить, что холодильник 9 может и ие включатьс в работу, так как служит лищь дл ускорени процесса.

Количество накоиивщегос конденсата .в сосуде 1 вл етс мерой состава исследуемой наро-воздущной смеси. Зависимость дл подсчета состава наро-воздушной смеси по результатам взвещивани может быть получена следующим образом.

После окончани процесса конденсации пара в сосуде его объем заполнен конденсатом и наро-воздущной смесью:

. + v,,.

Искомое относительное содержание воздуха в паре Eg выражаетс отпошеинем:

„ .., Gi

G, -f G,

где Gb - вес воздуха в наро-воздущной смеси

над уровнем конденсата, кг; GK -вес конденсата, кг; Gn - вес пара в паро-воздущной смеси

над уровнем конденсата, кг. Дл вычислени Gb и Gn при низких давлени х можно с бо.льщой степенью точности иснользовать уравнение состо ни дл идеальных газов.

Объем, зан тый воздухом и паром, вычислим , пользу сь nepBbij уравнением:

v,,-v-v,- vВес воздуха з паро-воздущной смеси:

Gb:-l/cM-Tb-l - - ;ТЬVТк у

. /|/ О к Р-Рп

КьТь

где р и РЛ-полное давлениесмеси и парциальное давление пара, кг/.ч .

Къ и Гь - газова посто нна и абсолютна температура воздуха, кгмкг°К,, °К.

Вес нара в паро-воздущной смеси:

GK

Gn rl/CMTn-fl Рп

тк у

Подставл значгнл-ie GB и Gn из найденных уравнений, получим:

(у Р-Р Vт к у T,

р

GK

VТк ./ R:,Tn

В этом уравнении ларциальное давление рп принимаетс но температуре среды в мерном сосуде.

Если мерный сосуд охлаждать примерно до 0°С, то и расчетпое уравнение дл определени содержани воздуха в смеси упроститс и примет вид:

з„ |V- IK J КъТъОк

П э е д м е т изобретени

Способ определени состава паро-воздушной смеси, но которому отбирают исследуелтую нробу и охлаждают ее в замкнутом мерном сосуде с последующим взвещиванием заполненного конденсатом сосуда, отличающийс тем, что, с целью повыщени точности анализа при низких давлени х и малых содержани х воздуха в смеси, сосуд в течение всего периода охлаждени сообщают с местом отбора пробы до момента выравнивани давлени смеси .в нем и месте отбора пробы, а соотнощение компонентов смеси наход т как функцию от веса конденсата и давлени в месте отбора нробы.