SU724974A1

SU724974A1 - Device for sampling air samples with impurities

Info

Publication number: SU724974A1
Application number: SU782674286A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Гаврилин; Валерий Тихонович Хрущ; Вадим Петрович Гущин; Алексей Павлович Ермилов; Ушер Яковлевич Маргулис
Original assignee: Предприятие П/Я В-2343
Priority date: 1978-10-18
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1980-03-30

Description

Устройство содержит корпус-термостат 1, на входе которого расположена сорбционнофильтрующа насадка, включающа воропкообразные воздуховоды 2 и 3 и сорбционно-фпльтрующий материал 4, конденсирующий элемент, выполненный из набора тонкостенных гофрированных трубок 5, снабженный сборным конусом 6 и выходным патрубком 7, приемную емкость 8 с конденсатом 9, помещенную в термос 10 с жидким азотом П. Конденсирующий элемент снабжен патрубком 12 дл ввода воздуха, ци .линдром 13, воздуховодом 14 и вибрационной воронкой 15. Цилиндр 13 снабжен снаружи герметично закрепленной сильфонной мембраной 16, а внутри - вибратором 17, соединенным с электронным блоком 18 управлени , выходной патрубок снабжен герметично закрепленной на нем сильфонной мембраной 19, при этом обе сильфонные, мембраны герметично соединены с корпусом . Устройство содержит входной патрубок 20 дл ввода жидкого азота и выходной патрубок 21 - дл вывода газообразного азота.The device includes a thermostat case 1, at the entrance of which is a sorption filtering nozzle, including voropkoobraznye air ducts 2 and 3 and sorption-electroplating material 4, a condensing element made of a set of thin-walled corrugated tubes 5, equipped with a collecting cone 6 and an outlet nozzle 7, receiving tank 8 with condensate 9 placed in a thermos 10 with liquid nitrogen P. The condensing element is provided with a nozzle 12 for introducing air, a cylinder 13, an air duct 14 and a vibrating funnel 15. The cylinder 13 is equipped with an outside g rmetichno fixed bellows membrane 16 and the inside - a vibrator 17 connected to an electronic control unit 18, the outlet is provided with sealingly mounted thereon membrane bellows 19, with both bellows, membrane sealingly connected to the housing. The device contains an inlet 20 for introducing liquid nitrogen and an outlet 21 for withdrawing nitrogen gas.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

После включени в корпус-термостат 1 через входной патрубок поступает жидкий азот. Получающийс в результате испарени газообразный азот выходит через выходной патрубок 21, а на участках, омываемых жидким азотом, тонкостенные гофрированные трубки 5 конденсирующего элемента охлаждаютс практически до температуры кипени азота и начинают конденсировать наход щийс в полости каждой трубки воздух. .Конденсат под действием силы т жести стекает вниз, а в трубках образуетс разр жение. Под действием разности давлений происходит перемещение атмосферного воздуха через сорбционнофильтрующую насадку, содержащую воздуховод 2, сорбционно-фильтрующие материалы 4, воздуховод 3 и далее через патрубок 12 дл ввода воздуха в вибрационную воронку 15 и воздуховод 14 к конденсирующим поверхност м гофрированных трубок 5. За счет непрерывной конденсации воздуха внутри трубок 5 обеспечиваетс непрерывное засасывание воздуха со всеми содержащимис в нем примес ми.After switching to the thermostat housing 1, liquid nitrogen enters through the inlet. The resulting gaseous nitrogen escapes through the outlet 21, and in the areas washed by liquid nitrogen, the thin-walled corrugated tubes 5 of the condensing element are cooled to near the boiling point of nitrogen and air begins to condense. The condensate flows downward under the force of gravity and discharges form in the tubes. Under the action of the pressure difference, atmospheric air is transported through a sorption filtering nozzle containing air duct 2, sorption-filtering materials 4, air duct 3 and then through nozzle 12 for air injecting into the vibrating funnel 15 and air duct 14 to the condensing surfaces of corrugated tubes 5. Due to the continuous Condensing the air inside the tubes 5 ensures continuous air suction with all the impurities contained in it.

Одновременно с началом заполнени корпуса-термостата 1 жидким азотом включаетс управл емый электронным блоком 18 вибратор 17, колеблющий конденсирующий элемент с цилиндрическими трубками 5, цилиндром 13, сборным конусом б и выходным патрубком 7 между сильфонными мембранами 16 и 19 за счет энергии, передаваемой через вибрационную воронку 15.Simultaneously with the start of filling the thermostat housing 1 with liquid nitrogen, the vibrator 17 controlled by the electronic unit 18, the oscillating condensing element with cylindrical tubes 5, the cylinder 13, the collecting cone b and the outlet 7 between the bellows membranes 16 and 19 due to the energy transmitted through the vibrating funnel 15.

Электронный блок 18 управлени поддерживает заданную частоту колебаний вибратора 17, одновременио включа и отключа его в заданные моменты времени. В результате на конденсирующих поверхност х устран етс образование сло кристаллов из у лекислоты и льда, который приводит к снижению скорости пробоотбора и частичной потере информации, а кристаллы вместе с сконденсированным жидким воздухом и примес ми под действием силы т жести попадают в сборный конус и далее че,рез выходной патрубок 7 в приемную емкость 8, охлаждаемую в термосе 10 жидким азотом 11.The electronic control unit 18 maintains a predetermined oscillation frequency of the vibrator 17, simultaneously switching it on and off at predetermined times. As a result, on the condensing surfaces, the formation of a layer of crystals of acid and ice is eliminated, which leads to a decrease in the sampling rate and partial loss of information, and the crystals, together with the condensed liquid air and impurities, undergo gravity under the force of gravity and then , cutting the outlet 7 into the receiving tank 8, cooled in a thermos 10 with liquid nitrogen 11.

Предлагаемое устройство позвол ет при тех же габаритах установки в несколько раз повысить скорость пробоотбора, обеспечива при этом посто нство скорости пробоотбора , начина с момента заполнени The proposed device allows, at the same installation dimensions, to increase the sampling rate several times, while ensuring the same sampling rate, starting from the moment of filling.

установки жидким азотом до заданного уровн и конча моментом ее отключени . Вместе с тем отс тствие контакта конденсируемой воздущной массы с больщой внутренней поверхностью ограничительного сосуда позвол ет избежать частичной потери информации в процессе пробоотбора и, тем самым, повысить точность при оценке концентрации примесей в исследуемой газовой среде.installation with liquid nitrogen to a predetermined level and ending with the moment of its shutdown. At the same time, the absence of contact between the condensed air mass and the large inner surface of the restrictive vessel allows one to avoid partial loss of information during the sampling process and, thus, to improve the accuracy in estimating the concentration of impurities in the gaseous medium.

Claims

Invention Formula

A device for sampling air with impurities containing a thermostat housing

e with liquid nitrogen, supplied at the inlet with a sorption-filtering nozzle, a condensing element with a collecting cone and an output - a nozzle and a receiving capaci- tion, bone, installed in a thermos with liquid

Nitrogen, characterized in that, in order to increase the representativeness of the samples and increase the sampling rate in combination with the compactness of the device, con-. A densifying element in the form of a set of corrugated tubes, provided with a pipe for air intake, a cylinder, an air duct and a vibrating funnel.

2. A device according to claim 1, characterized in that the cylinder is provided with a bellows membrane and a vibrator with an electronic control unit, and the outlet is equipped with a bellows membrane.