Способы увлажнения газовой смеси

Аэрозольные распылители-увлажнители дыхательных газовых смесей

Аэрозольное увлажнение.

Внешнее увлажнение и обогрев

При внешнем увлажнении для введения воды во вды­хаемую газовую смесь применяются три основных метода:

· распыление, т.е. превращение воды в мельчайшие взвешенные в газе частицы (аэрозоли);

· испарение, т.е. превращение воды в молекулярное состояние — пар;

· инстилляция, т.е. введение воды путем прямого за­капывания в трахею.

При всех методах одновременно с увлажнением может происходить (или отсутствовать) обо­грев вдыхаемой газовой смеси.

Для кондиционирования используют три различных ти­па увлажнителей: аэрозольные распылители, испарители и инстилляторы. Последние, как и сам метод инсталляци­онного увлажнения, применяются крайне редко. При всей технической простоте этот метод далеко не безупречен, поскольку частые вливания в трахею у многих больных вызывают мучительные и пугающие приступы кашля, при которых вода выбрасывается наружу; распределение вла­ги по слизистой оболочке трахеи и бронхов при этом методе неравномерно.

Некоторые определения. Взвеси (суспензии) жидких частиц в газе отличаются одна от другой по глав­ному признаку — размеру взвешенных (суспензированных) частиц. По этому признаку различают так называемые спреи, аэрозоль и пар.

Спрей — это крупнодисперсная взвесь, диаметр частиц которой превышает 5 мкм. Такую взвесь называют также «влажным туманом». Относительно крупные частицы та­кой взвеси обладают очень высокой скоростью осажде­ния. Поэтому спрей не может обеспечить так называемую квазистабильную газовую смесь.

Аэрозоль — это взвесь мелкодисперсных частиц в га­зе размером от 0,001 — до 5 мкм. Аэрозоли, их называют также «сухим туманом», представляют собой квазиста­бильную суспензию.

Пар также может рассматриваться как взвесь, в кото­рой диспергируемое вещество находится в газообразном состоянии, частицы имеют диаметр менее 0,001 мкм и об­ладают собственным парциальным давлением в зависимо­сти от концентрации и температуры.

Для увлажнения дыхательных смесей спреи не имеют практического значения; увлажнение паром ввиду специ­фических особенностей его генерирования будет рассмот­рено ниже. Здесь же мы рассмотрим увлажнение аэрозо­лями, способы и устройства для их генерирования.

Основные характеристики аэрозолей во­ды и водных растворов. Для оценки эффективно­сти увлажнения, а также выбора и оценки соответствующих способов и технических устройств для генерирования аэрозолей важнейшее значение имеют: плотность аэрозо­ля, размер его частиц, спектр размеров и объемов аэро­зольных частиц.

— Плотность аэрозоля характеризует количество жидко­сти, содержащееся в 1 л ингалируемой смеси.

— Размер частиц аэрозоля определяет глубину проник­новения и степень осаждения аэрозольных частиц в ды­хательных путях в зависимости от характера легочной вентиляции и функционального состояния бронхов и легких.

— Спектр размеров аэрозольных частиц, или разброс частиц по размерам, характеризует однородность (монодисперсность) аэрозоля с относительно одинаковыми диа­метрами частиц или его неоднородность (полидисперс­ность), т.е. содержание частиц разных размеров. Из спектра размеров частиц рассчитывается средний размер частиц аэрозоля. Спектр объемов аэрозольных частиц, или распределение частиц аэрозоля по объемам, отража­ет распределение всего объема диспергируемой жидко­сти на отдельные объемы, характеризующиеся одинаковы­ми размерами частиц. Эти парамерты важны для оценки способов и устройств для генерирования аэрозолей.

Для увлажнения дыхательных смесей представляют ин­терес способы генерирования аэрозолей с помощью уль­тразвуковых, пневматических и центробежных распыли­телей.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Способ увлажнения газовых смесей в динамических условиях и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК B01F3/02

Описание патента на изобретение SU1431818A1

2, пьиеной фильтр 3, дозатор 4 и систему увлажнения. Последняя включает термостатируемую камеру смешения, емкость 7 с водой, насос 8 и увлажнитель 9. Увлажнитель выполнен в виде обогреваемой металлической трубки 10,. в которой с зазором 0,05-0,10 мм раз- метцен сплошной стерженв 11. Открытый конец трубки размещен в камере смешения. Способ увлажнения газовых смесей осуществляют следующим образом.

Осушенный поток воздуха в дозаторе смешивают с дозируемыми микроколичествами газов. Полученную смесь подают в увлажнитель, в котором получают сухой насьщенный пар. Пар подают в количествах, соответствукнцих устанавливаемому влагосодержанию смеси. При этом получают смесь с практически одинаковой концентрацией газа в сухой и увлажненной смесях. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Похожие патенты SU1431818A1

название	год	авторы	номер документа
ДИНАМИЧЕСКИЙ АДСОРБЦИОННЫЙ ПРИБОР	2000	Уткин А.Ю. Шелученко В.В. Конкин А.И. Макарочкина С.М. Дюпонт Дурст	RU2170134C1
Способ получения контрольной газовой смеси	1984	Козаченко Виктор Иванович Кораблева Александра Антоновна Колобашкина Татьяна Владимировна Нейман Леонид Артурович Турубаров Владислав Ильич	SU1201715A1
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПАРОГАЗОВЫХ И ПАРОАЭРОЗОЛЬНЫХ СМЕСЕЙ С ЗАДАННОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ	2001	Алимов Н.И. Яковлев А.В. Полякова Г.Ю. Седунов С.Г. Елизаров А.В. Прытков А.С. Румянцев А.Б.	RU2219516C2
Устройство для снятия изотерм адсорбции паров воды из газового потока	1975	Бобер Владимир Наумович Булочников Валентин Николаевич Дмитриев Леонид Максимович Плаченов Тихон Григорьевич Фридберг Леонид Григорьевич Ширяев Алексей Николаевич	SU693247A1
Устройство для получения контрольных газовых смесей	1985	Козаченко Виктор Иванович Колобашкина Татьяна Владимировна Кораблева Александра Антоновна Нейман Леонид Артурович Турубаров Владислав Ильич	SU1288534A1
КАПИЛЛЯРНЫЙ ДОЗАТОР ПАРОГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ	2004	Шебанов Николай Павлович Мандыч Владимир Григорьевич Левшов Игорь Александрович Конешов Сергей Александрович Фомичев Сергей Владимирович Меринова Наталья Владимировна Федорец Николай Васильевич	RU2280246C1
УСТРОЙСТВО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОВЕРОЧНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ	2013	Анцев Иван Георгиевич Буданов Алексей Викторович Голиков Алексей Валерьевич Есипов Андрей Львович Милов Роман Владимирович Хазанов Вадим Аркадьевич	RU2530055C1
Устройство для увлажнения газового потока	1981	Бобер Владимир Наумович Горский Геннадий Александрович Журавлев Григорий Ильич Литвинов Лев Евгеньевич Ширяев Алексей Николаевич	SU1008588A1
Способ дозирования пара и дозатор пара	1986	Кричмар Савва Иосифович	SU1364886A1
СПОСОБ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ГАЗАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ	2002	Солодовников А.Б. Горожанина Н.Н. Кулагина В.И. Анашкина П.П.	RU2210073C1

Реферат патента 1988 года Способ увлажнения газовых смесей в динамических условиях и устройство для его осуществления

Изобретение относится к газоаналитической технике и может быть ис пользовано в любой области народного хозяйства, осуществляклцей контроль воздушной среды. Оно -обеспечивает упрощение процесса увлажнения газовых смесей при сохранении количественного, состава смеси. Устройство для увлаж- . нения газовых смесей содержит побуди- тель расхода 1, осушительную колонку i (Л

Формула изобретения SU 1 431 818 A1

j Изобретение относится к газоана- Jtитичecкoй технике, а именно к спосо- фам подготовки газовых смесей ддя х роверки методов и средств измерений загрязнителей воздушной среды, и мо- Жет быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, осуществляющей Контроль воздушной среды.

Цель изобретения — упрощение процесса увлажнения смесей за счет исключения операции контроля влажности и концентрации дозируемых газов и паров при -(охранении количественного состава ймеси.

; На чертеже схематично изображено Устройство для увлажнения газовых ймесей.

Устройство содержит побудитель 1 расхода, сообп1енный с осушительной колонкой 2, пылевой фильтр 3, дозатор 4. Система увлажнения включает камеру 5 смешения, помещенную в термостат 6, емкость 7 с водой, насос 8 для ее подачи, увлажнитель 9, включающий нагреваемую металлическую трубку 10, в которой с зазором 0,05- 0,10 мм размещен сплошной стержень .11. Трубка обогревается нагревателем 12. Открьггый конец трубки размещен и камере смешения.

Расположение открытого конца металлической трубки в камере смешения пне потока воздуха предотвращает возможность его охлаждения и конденсации выходящего из увлажнителя сухого пара приводящей к уменьшению концентрации дозируемого компонента и водяных паров в газовой смеси.

Пример 1, С помощью побудителя 1 расхода через осушительную колонку 2 и пылевой фильтр 3 подают воздух со ск оростью 2 дм /мин через дозатор 4, в котором в воздух непрерывно дозируют пары ацетона. Смесь газов поступает в камеру 5 смещения, помещенную в водяной термостат 6 с температурой ,, и на выход к

потребителю. Путь потока газовой смеси обозначен на чертеже стрелками.

Для увлажнения сухой газовой смеси

подают воду из емкости 7 насосом 8 со скоростью 54,0 мг/мин в увлажнитель 9 через латунную трубку 10 (внутренний диаметр 1,0 мм, наружный 2,0 мм) с помещенным в нее сплошным стержнем из мягкой медной проволоки (диаметр 0,80 мм). Используют электронагреватель 12 мощностью 6 Вт, питаемый от сети 28 В. Образующийся в зазоре (0,10 мм) сухой насьщ|енный при пар поступает в камеру 5, где он смешивается с сухой газовой смесью, содержащей ацетон, при температуре водяного термостата 6 — 30+0,

Концентрацию ацетона в сухой и увлажненной газовых смесях определяют спектрофотометрическим методом, содержание водяных паров находят весовым методом. J

Концентрации ацетона в сухой и увлажненной до 90% при газовых смесях практически одинаковы и составляют соответственно 97,8 и 97,5мг/м

Аналогичные результаты получают при дозировании вместо ацетона других летучих веществ, концентрацию которых

определяют фотоколориметрическими методами.

При указанной подаче воды в увланитель 9 (54,0 мг/мин) в 2 дм газовой смеси ее определено 54,3 мг и 53,8 мг при зазоре, равном 0,05 мм, после введения в трубку 10 медной проволоки диаметром 0,90 мм.

Равномерность кипения воды в увлажнителе 9 и непрерывность выхода струи сухого насыщенного пара наблюдают, направляя пар на стекло. При этом граница пятна запотевания остается неподвижной.

Увеличение зазора приводит к неравномерному толчкообразному характеру кипения и прерывистости струи выходящего пара. Уменьшение зазора нежелательно в виде возрастания сопротивления потоку поступающей в увлажнитель воды.

Результат испытаний сведены в табл. 1.

Пример 2. Условия те же, чт примере 1.

Насосом 8 плавно регулируют подачу воды в увлажнитель 9 (зазор 0,05 мм) в соответствии с устанавливаемым различным влагосодержанием в проходящей через термостатированную камеру смешения сухой газовой смеси при ее расходе 2 .

Результаты испытаний представлены в табл. 2, из которой можно сделать вывод, что вводимые в сухую газовую смесь количества водяного пара, определяемые весовым методом, отличаются от задаваемой влажности не более 2%.

1, Способ увлажнения газовых смесей в динамических условиях, включаю-45

щий осушение потока воздуха, смешение его с дозируемыми микроколичествами газов и увлажнение смеси, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса увлажнения газовых смесей за счет исключения операции контроля влажности и концентраций дозируемых газов и паров при сохранении количественного состава смеси, увлажнение смеси осуществляют путем подачи сухого насьщ1енного пара в количествах, соответствующих устанавливаемому вла- госодержанию смеси.

2. Устройство для увлажнения газовых смесей в динамических условиях, содержащее побудитель расхода, осушительную колонку, дозатор и систему увлажнения в виде емкости с водой, насоса для ее подачи, увлажнителя, , камеры смешения, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса увлажнения газовых смесей, увлажнитель выполнен в виде нагреваемой металлической трубки с введенньпу в нее сплошным стержнем, при этом зазор между трубкой и стержнем составляет 0,05-0,10 мм, а открьп-ый конец трубки расположен в камере смешения.

Т а б л и ц а 1

Примечание, Средние данные из 4 определений количеств водяного пара в газовой смеси.

Таблица2

Источник

Способ увлажнения газовых смесей в динамических условиях и устройство для его осуществления

Изобретение относится к газоаналитической технике и может быть ис пользовано в любой области народного хозяйства, осуществляклцей контроль воздушной среды. Оно -обеспечивает упрощение процесса увлажнения газовых смесей при сохранении количественного, состава смеси. Устройство для увлаж- . нения газовых смесей содержит побудитель расхода 1, осушительную колонку i (Л

151) 4 В 01 F 3/02

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4!23678/23-26 (22) 26.09.86 (46) 23.10.88. Бюл. Н 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г. Ленинграде (72) Д.Г. Деревянко и В.А. Симонов (53) 66.021.073(088.8) (56) Перегуд Е.А., Горелик Д.О.

Инструментальные методы контроля загрязнений атмосферы. — Л.: Химия, 1981, с. 22-34.

Патент Японии Р 53-24836, кл. 113 В 61, 1978.

Белоножко В.М. и др. Образцовый генератор влажного воздуха для проверки высокотемпературных гигрометров.

Измерительная техника, 1982, М 9, с. 56-59.

Богорад Г.И., Максимова В.В., Максимова В.С.> Медик В,С., Никитская P,Ñ. Опыт работы по приготовлению микроконцентраций паровоздушных смесей на диффузионном дозаторе. Тезисы докл, на Всесоюзной конф.

«Состояние и перспективы развития аналитического приборостроения до

1985 года», Тула, 1975. — М.:

НИИТЭХИМ, с. 55-63.

Авторское свидетельство СССР, 115691, кл . А О1 К 29/00, 1957.. (54) СПОСОБ УВЛАЖНЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

В ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится g газоаналитической технике и может быть ис пользовано в любой области народного хозяйства, осуществляющей контроль воздушной среды. Оно -обеспечивает упрощение процесса увлажнения газовых смесей при сохранении количественного ® состава смеси. Устройство для увлаж- . нения газовых смесей содержит побуди тель расхода 1, осушительную колонку

2, пылевой фильтр 3, дозатор 4 и систему увлажнения. Последняя включает термостатируемую камеру смешения, l емкость 7 с водой, насос 8 и увлажнитель 9. Увлажнитель выполнен в виде обогреваемой металлической трубки 10, в которой с зазором 0,05-0,10 мм размещен сплошной стерженв 11. Открьггый конец трубки размещен в камере смещения. Способ увлажнения газовых смесей осуществляют следующим образом.

Осушенный поток воздуха в дозаторе смешивают с доэируемыми микроколичествами газов. Полученную смесь подают в увпажнитель, в котором получают сухой насыщенный пар. Пар подают в количествах, соответствующих устанавливаемому влагосодержанию смеси, При этом получают смесь с практически одинаковой концентрацией газа в сухой и увлажненной смесях. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к газоаналитической технике, а именно к способам подготовки газовых смесей ддя проверки методов и средств измерений загрязнителей воздушкой среды, и мо- 5 жет быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, осуществляющей контроль воздушной среды.

Цель изобретения — упрощение процесса увлажнения смесей эа счет исключе-10 ния операции контроля влажности и концентрации дозируемых газов и паров при

-сохранении количественного состава смеси.

На чертеже схематично изображено

1 стройство для увлажнения газовых смесей.

Устройство содержит побудитель 1 расхода, сообщенный с осушительной колонкой 2, пылевой фильтр 3, дозатор 4. Система увлажнения включает камеру 5 смешения, помещенную в термостат 6, емкость 7 с водой, насос

8 для ее подачи, увлажнитель 9, включающий нагреваемую металлическую трубку 10, в которой с зазором 0,050,10 мм размещен сплошной стержень

11, Трубка обогревается нагревателем

12. Открьггый конец трубки размещен в камере смешения. 30

Расположение открьггого .конца металлической трубки в камере смешения вне потока воздуха предотвращает возможность его охлаждения и конденсации выходящего из увлажнителя сухого пара 35 приводящей к уменьшению концентрации дозируемого компонента и водяных паров в газовой смеси.

Пример 1. С помощью побудителя 1 расхода через осушительную колонку 2 и пыпевой фильтр 3 подают воздух со скоростью 2 дм /мин через дозатор 4, в котором в воздух непрерывно дозируют пары ацетона. Смесь газов поступает в камеру 5 смешения, помещенную в водяной термостат 6 с температурой 30+0,05 С, и на выход к потребителю. Путь потока газовой смеси обозначен на чертеже стрелками.

Для увлажнения сухой газовой смеси подают воду иэ емкости 7 насосом 8 со скоростью 54,0 мг/мин в увлажни» тель 9 через латунную трубку 10 (внутренний диаметр 1,0 мм, наружный

2,0 мм) с помещенным в нее сплошным стержнем из мягкой медной проволоки (диаметр 0,80 мм) . Используют электронагреватель 12 мощностью 6 Вт, питаемый от сети 28 R. Образующийся в зазоре (0,10 мм) сухой насыщенный при

100 С пар поступает в камеру 5, где он смешивается с сухой газовой смесью, содержащей ацетон, при темперао туре водяного термостата 6 — 30+0,05 С

Концентрацию ацетона в сухой и увлажненной газовых смесях определяют спектрофотометрическим методом, содержание водяных паров находят весовым методом.

Концентрации ацетона в сухой и увлажненной до 907. при 30 С газовых смесях практически одинаковы и составляют соответственно 97,8 и 97,5 мг/м

Аналогичные результаты получают при дозировании вместо ацетона других летучих веществ, концентрацию которых

Концентрация, мг /м, в газовой смеси

35 сухой увлажненной

1. Способ увлажнения газовых сме- д » „, сей в динамических условиях, включаю- 5

52,6 определяют фотоколориметрическим мет ода ми .

При указанной подаче воды в увлаж— нитель 9 (54,0 мг/мин) в 2 дм газовой смеси ее определено 54,3 мг и

53,8 мг при зазоре, равном 0,05 мм, после введения в трубку 10 медной проволоки диаметром 0,90 мм.

Равномерность кипения воды в увлажнителе 9 и непрерывность выхода струи сухого насьпценного пара наблюдают, направляя пар на стекло. При этом граница пятна эапотевания остается неподвижной.

Увеличение зазора приводит к неравномерному толчкообразному характеру кипения и прерывистости струи выходящего пара. Уменьшение зазора нежелательно в виде возрастания сопротивления потоку поступающей в увлажнитель воды.

Результата испытаний сведены в табл. 1.

Пример 2. Условия те же, что примере 1.

Насосом 8 плавно регулируют подачу воды в увлажнитель 9 (зазор

0,05 мм) в соответствии с устанавливаемым различным влагосодержанием в проходящей через термостатированную камеру смешения сухой газовой смеси при ее расходе 2 дм /мин, Результаты испытаний представлены в табл. 2, из которой можно сделать вывод, что вводимые в сухую газовую смесь количества водяного пара, определяемые весовым методом, отличаются от задаваемой влажности не более 2Х.

Формула изобретения щий осушение потока воздуха, смешение

1 его с дозируемыми микроколичествами газов и увлажнение смеси, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса увлажнения газовых смесей эа счет исключения операции контроля влажности и концентраций дозируемых газов и паров при сохранении количественного состава смеси, увлажнение смеси осуществляют путем подачи сухого насыщенного пара в количествах, соответствующих устанавливаемому влагосодержанию смеси.

2. Устройство для увлажнения газос вых смесей в динамических условиях, содержащее побудитель расхода, осушительную колонку, дозатор и систему увлажнения в виде емкости с водой, насоса для ее подачи, увлажнителя, камеры смешения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения процесса увлажнения газовых смесей, увлажнитель выполнен в виде нагреваемой металлической трубки с введенным в нее сплошным стержнем, при этом зазор между трубкой и стержнем составляет 0,05-0,10 мм, а открытый конец трубки расположен в камере смешения.

Источник