RU1807385C - Chromatograph constant-temperature cabinet - Google Patents

Abstract

Использование: аналитическое приборостроение , а именно устройства термоста- тировани  разделительных колонок, преимущественно промышленных хроматографов . Сущность изобретени : термостатсодержит корпус, в термостатированной теплоизолированной камере 3 которого расположены хроматог- рафическа  колонка 4, датчики температуры 5, рассеиватель воздушного потока. В тело рассеивател , выполненного в виде полого цилиндра 6 из микропористого термостойкого диэлектрического материала с низкимUsage: analytical instrumentation, namely, thermostatic separation columns, mainly industrial chromatographs. SUMMARY OF THE INVENTION: a thermostat-containing housing, in a thermostatically insulated chamber 3 of which are located a chromatographic column 4, temperature sensors 5, an air flow diffuser. In the body of the diffuser, made in the form of a hollow cylinder 6 of microporous heat-resistant dielectric material with low

Description

flte/flte /

пневмосопротивлением и малой плотностью , армирована спираль нагревательного элемента 7. К полому цилиндру 6 сверху прикреплен установленный с зазором 10 относительно крышки 2 корпуса диск 9, выступающие за пределы цилиндра б кра  которого расположены над хроматографической колонкой. Трубка 11 дл  отвода воздуха из термостата установлена в полости цилиндра б и выведена из диска 9 в зазор 10, при этом она вмонтирована в трубку 8 дл  подачи воздуха так, что их подвод в полость цилиндра б выполнен коаксиально оси термостата. 2 Wi.pneumatic resistance and low density, the spiral of the heating element 7 is reinforced. On top of the hollow cylinder 6 is a disc 9 mounted with a gap 10 relative to the housing cover 2, protruding beyond the cylinder b edge of which is located above the chromatographic column. A tube 11 for exhausting air from the thermostat is installed in the cavity of the cylinder b and brought out of the disk 9 into the gap 10, while it is mounted in the tube 8 for supplying air so that their supply to the cavity of the cylinder b is made coaxial to the axis of the thermostat. 2 Wi.

Изобретение относитс  к области аналитического приборостроени , а именно к устройствам термостатировэни  разделительных колонок в режиме программировани  температуры, преимущественно промышленных хроматографов.The invention relates to the field of analytical instrumentation, in particular to devices for thermostating separation columns in a temperature programming mode, mainly industrial chromatographs.

Цель изобретени  - повышение точности термостатировани  в режиме программировани  температуры за счет уменьшени  тепловой инерционности и упрощение конструкции.The purpose of the invention is to increase the accuracy of temperature control in the temperature programming mode by reducing thermal inertia and simplifying the design.

Термостат хроматографа содержит корпус , имеющий основание и крышку, с термостатированной теплоизолированной камерой, в которой расположены хроматогра- фическа  колонка, узел нагрева и рассеивани  воздуха, включающий нагревательный элемент и рассеиватель воздушного потока, выполненный в виде полого цилиндра, в полость которого подведена трубка дл  подачи воздуха, трубка дл  отвода воздуха из термостата , датчики температуры.The chromatograph thermostat contains a housing with a base and a cover, with a thermostatically insulated chamber, in which there is a chromatographic column, a heating and air diffusion unit, including a heating element and an air flow diffuser, made in the form of a hollow cylinder into the cavity of which a supply pipe is connected air, a tube for exhausting air from the thermostat, temperature sensors.

Термостат имеет отличительные признаки:The thermostat has the distinguishing features:

- полый цилиндр рассеивател  воздушного потока выполнен из микропористого термостойкого диэлектрического материала с низким пневмосопротивлением и малой плотностью;- the hollow cylinder of the diffuser of the air flow is made of microporous heat-resistant dielectric material with low pneumatic resistance and low density;

- спираль нагревательного элемента равномерно армирована в теле полого цилиндра;- the spiral of the heating element is evenly reinforced in the body of the hollow cylinder;

- к полому цилиндру со стороны крышки корпуса термостата прикреплен установленный с зазором относительно упом нутой крышки диск, выступающие за пределы цилиндра кра  которого расположены над хро- матографической колонкой;- a disk is mounted to the hollow cylinder from the side of the thermostat housing cover with a gap relative to the said cover, protruding beyond the cylinder edges of which are located above the chromatographic column;

- трубка дл  отвода воздуха вмонтирована в трубку дл  подачи воздуха коаксиально оси термостата и выведена через диск в зазор между диском и верхней крышкой корпуса.- the air exhaust pipe is mounted in the air supply pipe coaxially to the axis of the thermostat and is discharged through the disk into the gap between the disk and the upper housing cover.

На фиг. 1 представлен термостат хроматографа , вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Схема циркул ции воздушного потока в термостате показана стрелками на фиг. 1.In FIG. 1 shows a chromatograph thermostat, vertical section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1. The circuit of the air flow in the thermostat is shown by arrows in FIG. 1.

Термостат хроматографа содержит корпус , состо щий из основани  1 и крышки 2,The chromatograph thermostat contains a housing consisting of a base 1 and a cover 2,

образующих термостатированную тепло- - изолированную камеру 3, в которой расположены хроматографическа  колонка 4, датчики температуры 5, узел нагрева и рассеивани  воздуха, включающий рассеива4- тель воздушного потока, выполненный в виде полого цилиндра 6 из микропористого термостойкого диэлектрического материала с низким пневмосопротивлением и малойforming a thermostatic heat-insulated chamber 3, in which there is a chromatographic column 4, temperature sensors 5, a heating and air dispersion unit, including an air flow diffuser 4, made in the form of a hollow cylinder 6 of microporous heat-resistant dielectric material with low pneumatic resistance and low

плотностью, в тело которого равномерно армирована (распределена) спираль 7 нагревательного элемента. В полость цилиндра 6 подведена трубка 8 дл  подачи воздуха. Полый цилиндр сверху замкнут с помощью закрепленного на нем диска 9, установленного с зазором 10 относительно крышки 2 корпуса термостата. Зазор 10 при этом  вл етс  каналом дл  отвода воздуха из части камеры 3, в которой расположенаdensity, into the body of which the spiral 7 of the heating element is evenly reinforced (distributed). A tube 8 for supplying air is brought into the cavity of the cylinder 6. The hollow cylinder is closed from above using a disk 9 mounted on it, installed with a gap of 10 relative to the cover 2 of the thermostat housing. The gap 10 is a channel for venting air from the part of the chamber 3, in which

разделительна  колонка. Трубка 11 дл  отвода воздуха из термостата установлена в полости замкнутого цилиндра б, выведена из диска 9 так, что ее полость соединена с зазором 10, при этом трубка 11 дл  отводаdividing column. The tube 11 for venting air from the thermostat is installed in the cavity of the closed cylinder b, is withdrawn from the disk 9 so that its cavity is connected to the gap 10, while the tube 11 for venting

воздуха из термостата вмонтирована в трубку 8 дл  подачи воздуха таким образом, что их прдвод в полость замкнутого цилиндра б выполнен коаксиально оси термостата, Термостат работает следующим образом . По трубке 8 в полость цилиндра 6 из микропористого материала подаетс  воздух (в промышленных хроматографах подача воздуха осуществл етс  от магистральной линии, используемой дл  обеспечени of air from the thermostat is mounted in the tube 8 for supplying air in such a way that their air supply to the cavity of the closed cylinder b is made coaxial to the axis of the thermostat. The thermostat operates as follows. Air is supplied through the tube 8 into the cavity of the cylinder 6 of microporous material (in industrial chromatographs, air is supplied from the main line used to provide

взрывозащиты хроматографа). Воздух, проход  через микропоры материала, из которого выполнен цилиндр бив котором распределена спираль 7 нагревательного элемента, равномерно нагреваетс  вследствне того,, что микропористость увеличивает контактную поверхность нагревательного элемента с воздухом, а затем, попада  в камеру 3 термостата, равномерно обдувает хроматографическую колонку 4, нагрева  ееexplosion protection of the chromatograph). The air passing through the micropores of the material from which the cylinder is made and the spiral 7 of the heating element is distributed uniformly heats up due to the fact that microporosity increases the contact surface of the heating element with air, and then, getting into the thermostat chamber 3, uniformly blows the chromatographic column 4, heating her

до требуемой температуры. Температура в камере 3 контролируетс  датчиками 5. включенными в цепь системы терморегулировани  (на фиг. 1 не показана). Из камеры 3 термостата воздух отводитс  по каналу, об разованному зазором 10 между верхнейto the required temperature. The temperature in the chamber 3 is controlled by sensors 5. included in the circuit of the temperature control system (not shown in Fig. 1). From the thermostat chamber 3, air is discharged through a channel formed by a gap 10 between the upper

крышкой 2 термостата и диском 9 и трубкой 11. Дл  охлаждени  термостата отключают нагревательный элемент и за счет интенсивной продувки камеры 3 холодным воздухом и малой.теплоемкости узла нагрева и рассеива- ни  воздуха термостат быстро охлаждаетс .the thermostat cover 2 and the disk 9 and the tube 11. To cool the thermostat, the heating element is turned off and due to intensive purging of the chamber 3 with cold air and low heat capacity of the heating and air diffusion unit, the thermostat quickly cools.

В предлагаемом термостате обеспечены одинаковые услови  теплообмена по всему периметру колонки, так как колонка за счет микропористости и низкого пневмосопротив- лени  материала цилиндра б обдуваетс  равномерным интенсивным потоком воздуха, имеющим одинаковую температуру и скорость по всей внешней поверхности цилиндра.In the proposed thermostat, the same heat exchange conditions are provided around the entire perimeter of the column, since the column due to its microporosity and low pneumatic resistance of the cylinder material is blown by a uniform intense air stream having the same temperature and speed over the entire outer surface of the cylinder.

Термостат прост в изготовлении, удо- бен в эксплуатации, имеет хороший доступ внутрь, малые габариты.The thermostat is easy to manufacture, convenient to operate, has good access inside, small dimensions.

Таким образом, термостат при выполнении рассеивател  из предлагаемого материала с равномерно распределенной в его теле на- гревательной спиралью обеспечивает выход на режим хроматографа в течение 3-4 мин (дл  прототипа это врем  составл ет 10-15 мин), что повышает оперативность анализа,, а малое врем  охлаждени  (с 150 до 32°С менее чем за 5 мин) играет важную роль в аварийной обстановке , когда необходимо экстренно Отключить промышленный хроматограф.Thus, the thermostat, when the diffuser is made of the proposed material with a heating coil evenly distributed in its body, provides access to the chromatograph mode for 3-4 minutes (for the prototype this time is 10-15 minutes), which increases the analysis efficiency ,, and the short cooling time (from 150 to 32 ° C in less than 5 minutes) plays an important role in emergency situations when it is necessary to urgently shut off the industrial chromatograph.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  FORMULA AND SECTION

Термостат хроматографа, содержащий корпус, имеющий основание и крышку, сA chromatograph thermostat, comprising a housing having a base and a cover, with

термостатированной теплоизолировзнной камерой, в которой расположены хроматог- рафическа  колонка, узел нагрева и рассеивани воздуха , включающий нагревательный элемент и рассеиватель воздушного потока, выполненный в виде полого цилиндра, в полость которого подведена трубка дл  подачи воздуха, трубка дл  отвода воздуха из термостата, датчики температуры , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности термостатиро- вани  в режиме программировани  температуры за счет уменьшени  тепловой инерционности, упрощени  конструкции , полый цилиндр рассеивател  воздушного потока выполнен из микропористого термостойкого диэлектрического материала с низким пневмо- солротивлениём и малой плотностью, спираль нагревательного элемента равномерно армирована в теле полого цилиндра , к которому со стороны крышки корпуса термостата прикреплен установленный с Зазором относительно крышки диск, выступающие за пределы цилиндра кра  которого расположены над хрома- тографической колонкой, трубка дл  отвода воздуха вмонтирована в трубку дл  подачи воздуха коаксиально оси термостата и выведена через диск в зазор между диском и верхней крышкой корпуса.a thermostatically controlled heat-insulating chamber, in which there is a chromatographic column, a unit for heating and dispersing air, including a heating element and an air flow diffuser, made in the form of a hollow cylinder, into the cavity of which a tube for supplying air, a tube for venting air from the thermostat, and temperature sensors characterized in that, in order to increase the accuracy of thermostating in the temperature programming mode by reducing the thermal inertia, simplifying the design, the floor the airflow diffuser cylinder is made of microporous heat-resistant dielectric material with low pneumoresistance and low density, the spiral of the heating element is evenly reinforced in the body of the hollow cylinder, to which a disk is installed with a clearance relative to the cover from the side of the thermostat housing, protruding beyond the cylinder edge of which located above the chromatographic column, the air exhaust pipe is mounted in the air supply pipe coaxially with the thermostat axis and that withdrawn through the disk into the gap between the disk and the upper cover of the housing.

Фиг. 2FIG. 2