Динамический генератор влажного воздуха

 

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано для исследования малоинерционных гигрометров абсолютной влажности, воздуха в лабораторных и нестационарных условиях. Целью изобретения является уменьшение расхода жидкого азота, снижение инерционности и возможность эксплуатации в нестационарных условиях. Генератор содержит предварительный теплообменник, который выполнен U = образным, из двух теплоизолированных рядов вертикальных параллельно расположенных медных тонкостенных трубок, находящихся в тепловом контакте. Генератор содержит также увлажнитель и вакуумированную камеру насыщения, включающую продолжения воздушных трубок и торцовую камеру. Охлаждающая азотная магистраль содержит сосуд Дьюара с испарителем. Эта магистраль дважды пропущена через предварительный теплообменник. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ио 4 С 01 11 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4h

00 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4224043/24-25 (22) 16.02.87 (46) 30.07.89. Бюл. У 28 (71) Центральная аэрологическая обсерватория (72) M.IO.Мезрин и Г.Б.Котов (53) 533.275(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1061097, кл. G Ol 11 1 /11, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 642667, кл. G 01 M 1/18, 1979. (54) ДИНАМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ВЛАЖНОГО

ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано для исследования малоинерционных гигрометров абсолютной влажности воздуха в лабораторных и неИзобретение относится к области метрологии и может быть использовано для исследования малоинерционных гигрометров абсолютной влажности воздуха в лабораториях и нестационарных условиях.

Целью изобретения является уменьшение расхода жидкого азота, снижение инерционности и возможность эк-; сплуатации в нестационарных условия .

На чертеже показана схема динамического генератора влажного воздуха, Генератор содержит предварительный О-образный теплообменник 1, вклю чающий азотные трубки, каждая из которых состоит из двух ветвей соответ„„SU„„1497482 А t

2 стационарных условиях. Целью изобретения является уменьшение расхода жидкого азота, снижение инерционности и возможности эксплуатации в нестационарных условиях. Генератор содержит. предварительный теплообменник, который выполнен U-образным, из двух теплоизолированных рядов вертикальных параллельно расположенных медных тонкостенных трубок, находящихся в тепловом контакте. Генератор содержит также увлажнитель и вакуумированную камеру насьпцения, включающую продолжения воздушных трубок и торцовую камеру. Охлаждающая азотная магистраль содержит сосуд Дьюара с испарителем. Эта магистраль дважды пропущена через предварительный теплообменник. 1 ил. ственно 2,3 и 4,5 и воздушную трубку прямого хода, в разрыв которой, т.е. между ее ветвями 6 и 7, включен увлажнитель 8, установленный в нижней части U-образного теплообменника.

Генератор включает воздушную трубку обратноГо хода, состоящую из ветвей

9. и 10. Генератор включает камеру на,сыщения, которая образована помещенным в теплоизолирующий кожух 11 глухой камерой 12 и подсоединенными к ней двумя патрубками, являющимися продолжением конца воздушной трубки прямого хода (ветвь 7) и начала воздушной трубки обратного хода (ветвь 9). В камере насьпцения на1497482 ходится датчик 13 давления и датчик

14 температуры, Воздушные трубк:и находятся в тепловом контакте с азотными трубками, проходящими через теплообменник и соединенными через испаритель 15, помещенный в сосуд

Дьюара 16 с жидким азотом. Побудителем расхода служит компрессор 17 или вакуумный насос 18, подсоединенный к рабочему объему исследуемого гигрометра или рабочей камере 19.

Генератор работает следующим об- разом.

Для охлаждения теплообменника используется испарившийся азот, Расход холодного азота через систему азотных трубок 2,3 и 4,5 и испаритель 15 осуществляется из-за избытка давления внутри сосуда Дьюара 16.

Азотные трубки, теплообменник 1 и особенно камера насыщения теплоизолированы.

В направлении движения азота

25 температура трубок 2,3 постепенно повышается,, как и температура воздушных трубок 7, 9, 10, находящихся с трубками 2,3 в тепловом контакте.

После теплообменника 1 теплый азот попадает в испаритель 15, отдает жидкому азоту теплоту кипения, охлаждаясь до температуры кипения, и еще раз поступает на охлаждение теплообменника, Таким образом, для ох- 35 лаждения используется теплота нагревания азота = 150 Дж/г и теплота кипения (150 Дж/r). Атмосферный воздух, поступающий в трубку 6, затем 7 (навстречу перемещения aso- 40 та) охлаждается и осушается за счет конденсации водяного пара на стенках трубки 6, а затем — сублимации на стенках трубки 7. Конденсат из трубки 6 стекает в увлажнитель 8, 45 если же точка росы атмосферного воздуха ниже 0 С, воздух увлажняется, проходя между гранулами льда.

Воздух перед входом в камеру насыщения (трубка 7) перенасыщен водяным паром. Поэтому на неохлаждаемом участке трубки 7 в камере насыщения еще оседает иней и около конца трубки 7 устанавливается фазовое равновесие между инеем на внутренних стенках и водяным паром в воздухе. Температура камеры насыщения измеряется датчиком 14 температуры на внешней стенке трубки 7 вблизи глухой камеры 12. Давление измеряется датчиком 13 внутри глухой камеры. После глухой камеры воздух изменяет направление движения и начинает нагреваться в трубке 9,10, отбирая тепло у встречного потока воздуха. Из трубки 10 воздух с известной массовой долей влаги и температурой, близкой к температуре атмосферного вдздуха, поступает в рабочий объем исследуемого гигрометра 19.В качестве побудителя расхода может использоваться как вакуумный насос, так и компрессор.

Формула изобретения

Динамический генератор влажного воздуха, содержащий азотную охлаждающую систему, теплообменник и камеру насыщения, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью снижения инерционности и расхода жидкого азота, теплообменник выполнен Б-образным и содержит воздушные трубки прямого и обратного хода, находящиеся в тепловом контакте с двумя проходящими через теплообменник азотными трубками, соединенными через испаритель, помещенный в сосуд Дьюара с жидким азотом, камера насыщения образована помещеннь1ми в теплоизолирующий кожух глухой камерой и подсоединенными к ней двумя патрубками, являющимися продолжением конца воздушной трубки прямого хода и начала воздушной труб. ки обратного хода, в нижней части

U-образного теплообменника установлен включенный в разрыв воздушной трубки прямого хода увлажнитель.

1497482

Составитель Ф. Екаев

Техред . М.Дидык Корректор Э. Лончакова

Редактор О. Спесивых

Заказ 4432/42 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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