Газосмесительное устройство

Газосмесительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Цель: получение газовых смесей в некотором диапазоне концентраций и повышение стабильности и точности процесса смешения. Сущность изобретения: устройство содержит два источника 1 и 2 исходных газов, первую 3 и вторую 4 линии подвода исходных газов. В первую линию включены задатчйк давления 5, который выполнен в виде ротаметра со сбросом избытка потока в атмосферу, и дроссель 11. Во вторую линию включены задатчйк давления 6 и параллельные каналы, каждый из которых содержит пневмоклапан 10 и дроссель 12. Обе линии 3 и 4 подключены к смесителю 13, на выходе которого включен стабилизатор перепада давлений 16, включенный в байпасную линию, охватывающую микрокрмпрессор 15. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 05 D 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4912768/24 (22) 19,02.91 (46) 15.08.93. Бюл. N 30 (71) Опытное производство Института проблем онкологии и радиобиологии им. P,Å.

Кавецкого (72) Я;Л. Санкин (56) Авторское свидетельство СССР

М 614808, кл, 6 05 0 11/00, 1976, Авторское свидетельство СССР

¹ 1363151, кл. G 05 0 11/00, 1986. (54) ГАЗОСМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Цель: получение газовых смесей в некотором диапазоне концентраций и повышение стабильности и точности процесса

Изобретение относится к средствам автоматизации научных исследований в области клеточной биологии и биотехнологии, в частности культивирования микроорганизмов и клеточных культур с целью их газового обеспечения.

Целью изобретения является получение газовых смесей в некотором диапазоне концентраций, а также повышение стабильности и точности процесса смешения.

Сущность изобретения. В первую газовую линию введен расходомер постоянного перепада давления — ротаметр, через который осуществляется сброс избыточной части расхода данного компонента в атмосферу, а во второй газовой линии, равное давлению в первой линии, поддерживается посредством пневмоповторителя, отслеживающего давлении в линии подачи первого компонента (при этом управляющий вход пневмоповторителя соединен со

„„. Ж „„1833847 А1 смешения. Сущность изобретения: устройство содержит два источника 1 и 2 исходных газов, первую 3 и вторую 4 линии подвода исходных газов, В первую линию включены задатчик давления 5, который выполнен в виде ротаметра со сбросом избытка потока в атмосферу, и дроссель 11. Во вторую линию включены задатчик давления 6 и параллельные каналы, каждый из которых содержит пневмоклапан 10 и дроссель 12.

Обе линии 3 и 4 подключены к смесителю 13, на выходе которого включен стабилизатор перепада давлений 16, включенный в байпасную линию, охватывающую микрокомпрессор 15. 1 ил. входом укаэанного ротаметра), кроме того, во второй газовой линии имеются параллельные каналы с дросселирующими элементами, имеющими различные либо р одинаковые сопротивления, а также имеются пневмоклапаны, позволяющие, при включении их в различных комбинациях, варьировать соотношение компонентов в газовой смеси, Постоянство давления в сме- 4 сительной камере (на входе микрокомпрессора) поддерживается с помощью стабилизатора перепада давления "после себя", включенного в байпасную линию, охватывающую микрокомпрессор и служащую для рециркуляции газовой смеси.

Эти признаки необходимы и достаточны для достижения цели изобретения — получение газовых смесей в некотором диапазоне концентраций, а также повышение стабильности и точности процесса смешения.

Изобретение поясняется чертежом.

1833847

Газосмесительное устройство содержит источники 1, 2 исходных газов — компонентов, первую и вторую линии подвода исходных газов 3, 4, задатчик давления 5 сбросового типа — расходомер постоянного перепада давления (ротаметр), пневмоповторитель 6, содержащий регулирующую пару "сопла-заслонка" 7, рабочую (проточную) камеру 8 и камеру управления 9, пневмоклапаны 10, дросселирующий элемент 11 в первой газовой линии, дросселирующие элементы 12 с возможностью подстройки их сопротивлений, смесительную камеру 13; линию вывода газовой смеси 14, микрокомпрессор 15, стабилизатор перепада давления "после себя" 16 (имеющий такие же камеры 7, 8, 9, как и пневмоповторитель 6) и нагрузочный дроссель 17.

Предлагаемое устройство работает следующим образом, Первый исходный газ-компонент из источника 1 поступает по первой газовой линии 3 на вход дросселирующего элемента

11, пройдя который попадает в смесительную камеру 13. Перед входом дросселирующего элемента 11 соединительная линия 3 имеет два отвода, один из которых служит для сброса избытка потока в атмосферу через расходомер постоянного перепада давления (ротаметр) 5. Ввиду пренебрежимо малого веса поплавка и ротаметра, давление на входе в дросселирующий элемент 11 практически равно атмосферному. Поддержание давления на неизменном уровне происходит при наличии расхода через ротаметр в пределах его рабочего диапазона расходов, Ротаметр является, при работе устройства, индикатором нормального режима смешения. Второй отвод соединяет линию 3 с управляющей камерой 9 пневмоповторителя 6.

Второй исходный газ — компонент из источника 2 поступает по второй газовой линии 4 в проточную камеру 8 пневмоповторителя 6. Там, пройдя регулирующую пару

"сопло-заслонка" 7, под давлением, равным давлению на входе в дросселирующий элемент 11, из проточной камеры 8 далее попадает ко входам параллельно включенных ,пневмоклапанов 10 и соединенных с ними последовательно регулируемых дросселирующих элементов 12. Сопротивления указанных элементов, в зависимости от поставленной задачи, могут быть при регулировке устройства установлены равными, либо различными с соблюдением определенных соотношений. Включая один или оп.ределенный набор пневмоклапанов 10 можно получить требуемый результирующий расход второго компонента, поступающего с выходов дросселирующих элементов

12 на второй вход смесительной камеры 13, Давление на выходах дросселирующих элементов 11, 12 одинаково, так как все они сообщаются со смесительной камерой 13 в которой поддерживается разрежение. На входах дросселирующих элементов 11, 12 давления равны, благодаря применению элементов стабилизации давления — ротаметра 5 и пневмоповторителя 6. Здесь, благодаря постоянству и равенству перепадов давления на дросселирующйх элементах, достигается с высокой точностью воспроизведение заданных расходов газов-компонентов, соотношение которых регулируется посредством включения заданной комбинации пневмоклапанов 10, С выхода смесительной камеры 13 по отводящей линии 14 газовая смесь поступает в проточную рабочую камеру 8 стабилизатора перепада давления "после себя" 16, и далее на вход микрокомпрессора 15. С выхода микрокомпрессора газовая смесь через нагруэочный дроссель 17 поступает к потребителю.

Перед нагрузочным дросселем 17 имеется рециркуляционный отвод потока в ста-. билизатор перепада давления 16 на регулирующую пару "сопло-заслонка" 7, В рабочей камере 8 указанного стабилизатора перепада давления благодаря рециркуляции части газовой смеси поддерживается постоянное разрежение (перепад давления) по отношению. к атмосферному давлению, присутствующему в камере управления 9, вне зависимости от.колебаний производительности микрокомпрессора и степени отбора газовой смеси потребителем.

Включение задатчика давления второй газовой линии последовательно в свою линию с выполнением функции пневмоповторителя с управляющей связью со входом драсселирующего элемента, находящегося в первой газовой линии, задатчик давления которой выполнен в виде ротаметра со сбросом избытка потока в атмосферу, а также введение во вторую газовую линию после ее задатчика параллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных пневмоклапана и дросселирующего элемента, выходом подключенного ко второму входу смесителя, на выходе которого введен стабилизатор перепада давления

"после себя", включенного в байпасную линию охватывающую микрокомпрессор — позволяет стабильно получать газовые смеси в некотором диапазоне концентраций, при этом повышается стабильность и точность процесса смещения газовых компонентов.

1833847

Изготовлен опытный образец лабораторного клеточного инкубатора, в котором использовано заявляемое изобретение. Испытания и опытная эксплуатация показали

его высокую надежность и хорошие точностные характеристики.

Составитель Я,Санкин

Техред М.Моргентал Корректор С,Юско

Редактор

Заказ 2685 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Гаэосмесительное устройство, содержащее источники первого и второго исходных газов, подключенные соответственно через первый и второй эадатчики давления к входам первого и второго дросселирующих элементов, выходы которых через смеситель подключены к входу микрокомпрессора, причем указанные задатчики давления включены с возможностью поддержания на входах дросселирующих элементов атмосферного давления, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения стабильности процесса смешения, улучшения эксплуатационных характеристик устройства путем обеспечения возможности настройки концентрации и повышения точности процесса смешения, второй задатчик

5 давления выполнен в виде пневмоповторителя, управляющая камера которого связана с входом первого дросселирующего элемента, первый задатчик давления выполнен в виде ротаметра со сбросом избытка

10 потока в атмосферу, при этом во вторую газовую линию после второго задатчика давления введены параллельные каналы, один из которых содержит последовательно включенные первый пневмоклапан и второй

15 дросселирующий элемент, а другой — второй пневмоклапан и дополнительный дросселирующий элемент, выходом сообщающийся со смесителем, причем микрокомпрессор охвачен байпасной линией, в которую вклю20 чен стабилизатор перепада давления "после себя".