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氣相中空氣發(fā)生器

閱讀:2507發(fā)布時(shí)間:2021-6-10

在氣相色譜的使用過(guò)程中,空氣的用途有多種:一方面,F(xiàn)ID、FPD和NPD都需要使用空氣作為助燃?xì)猓涣硗?,?dāng)氣相色譜儀安裝有自動(dòng)六通閥等裝置時(shí)候,可以使用空氣作為驅(qū)動(dòng)切換裝置進(jìn)行切換的驅(qū)動(dòng)氣;此外,當(dāng)使用FID等檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)時(shí),一些研究人員使用空氣作為尾吹氣,具有一些出人意外的結(jié)果。

一般而言,空氣發(fā)生的工作流程為環(huán)境空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮進(jìn)入儲(chǔ)氣罐,再由儲(chǔ)氣罐經(jīng)過(guò)凈化器之后,通過(guò)穩(wěn)壓閥輸入到氣相色譜儀中。

其中,儲(chǔ)氣罐用于儲(chǔ)存氣體,并保持一定的壓力;同時(shí)儲(chǔ)氣罐可以防止因?yàn)榉潘诙〞r(shí)排出水而引起的空氣輸出波動(dòng);

儲(chǔ)氣罐上的壓力傳感器可以監(jiān)控儲(chǔ)氣罐壓力,起到開(kāi)啟和關(guān)閉壓縮機(jī)、排氣等作用;

凈化器一般使用硅膠初步除水,分子篩深度除水,活性炭除去烴類。

穩(wěn)壓閥可以調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的輸出壓力。

下圖為QPA-2LP型全自動(dòng)空氣發(fā)生器

對(duì)于空氣發(fā)生器而言,壓縮機(jī)是其中的關(guān)鍵部件,其用以提供壓縮了的空氣。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的小型空氣發(fā)生器使用的壓縮機(jī)類型、原理和空調(diào)使用的類似,現(xiàn)介紹兩種:

1 轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)

滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是一種容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),其原理是偏心軸帶動(dòng)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子在泵體中旋轉(zhuǎn),從而壓縮空氣。

刮片與滾動(dòng)轉(zhuǎn)子將汽缸內(nèi)腔自然分成吸入室和壓縮室兩部分。

滾動(dòng)轉(zhuǎn)子在偏心軸的帶動(dòng)下沿汽缸內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng),在滾動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),汽缸內(nèi)腔吸入室和壓縮室的容積在不斷變化。

當(dāng)吸入室容積逐漸增大時(shí),空氣便從吸氣口進(jìn)入吸入室。隨著滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),吸入室的容積不斷增大,同時(shí)壓縮室的容積相應(yīng)地不斷減小,從而對(duì)壓縮室內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮。壓縮室內(nèi)的壓力逐漸升高,當(dāng)壓縮室內(nèi)的壓力大于排氣壓力時(shí),排氣閥在壓力差的作用下被打開(kāi),壓縮后的空氣便從汽缸中不斷排出。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子沿汽缸內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)一周,便完成了一個(gè)吸氣、壓縮、排氣循環(huán)。

渦旋壓縮機(jī)是一種容積式壓縮的壓縮機(jī),壓縮部件由旋轉(zhuǎn)渦旋盤和固定渦旋盤組成。偏心軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)渦旋盤,使旋轉(zhuǎn)盤在固定盤中轉(zhuǎn)動(dòng),從而壓縮空氣。

工作的具體過(guò)程如下:

壓縮機(jī)開(kāi)啟后,經(jīng)過(guò)以下過(guò)程進(jìn)行空氣壓縮:

(1)壓縮機(jī)經(jīng)過(guò)固定漩渦盤外側(cè)的吸入口吸入空氣;

(2)被封閉在壓縮空間的空氣,由旋轉(zhuǎn)渦旋盤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起壓縮空間的縮小,面向中心壓縮;

(3)壓縮空間在中心部形成為最小,被最高限度壓縮的空氣經(jīng)過(guò)中心的排氣口擠壓向外部。

旋轉(zhuǎn)渦旋盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周,便完成了一個(gè)吸氣、壓縮、排氣循環(huán),該過(guò)程會(huì)重復(fù)進(jìn)行。

以上是空氣發(fā)生器和核心部件壓縮機(jī)的具體內(nèi)容。

 

在實(shí)際使用空氣發(fā)生器的過(guò)程中,對(duì)于常量的物質(zhì)分析,常規(guī)的無(wú)油空氣發(fā)生器可以滿足要求,但是,介于以下原因,在分析微量成分等時(shí)并不能滿足需求:

(1)空氣發(fā)生器的最初的氣體來(lái)源是實(shí)驗(yàn)室或者是實(shí)驗(yàn)室周邊,這部分空氣來(lái)源可能含有較多的有機(jī)化合物,因此產(chǎn)生的壓縮空氣品質(zhì)上并不能滿足實(shí)驗(yàn)室的需求;

(2)空氣壓縮機(jī)標(biāo)稱無(wú)油,但是實(shí)際上使用常規(guī)的壓縮機(jī),壓縮機(jī)后部的凈化裝置并不能*除去其中的油霧;

為了解決以上問(wèn)題,常用的解決方法是在空氣壓縮機(jī)的進(jìn)口處安裝油霧過(guò)濾器用以除去壓縮機(jī)的空氣來(lái)源中的油霧類物質(zhì);同時(shí)在空氣壓縮機(jī)的出口處安裝除烴裝置&零級(jí)空氣發(fā)生器;或者選購(gòu)純無(wú)油空氣源。

零級(jí)空氣發(fā)生器/除烴裝置是一種凈化空氣源的裝置,在含有鉑鈀載體的加熱催化器中對(duì)壓縮空氣中的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行催化裂解,將碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水蒸氣,從而產(chǎn)生低于0.1ppm碳?xì)浠衔锏牧慵?jí)空氣。

零級(jí)空氣發(fā)生器可以單獨(dú)選購(gòu),只需要將其與空氣發(fā)生器連用即可;有一些供應(yīng)商也會(huì)提供一體式(不需要和另外的空氣發(fā)生器連用)的零級(jí)空氣發(fā)生器。

在實(shí)際的使用中,如何選用空氣發(fā)生器,一方面要根據(jù)空氣發(fā)生器使用的場(chǎng)所(助燃?xì)饣蛘唑?qū)動(dòng)氣)來(lái)決定,另外要根據(jù)儀器的空氣使用量來(lái)選擇空氣發(fā)生器的規(guī)格;同時(shí),根據(jù)儀器開(kāi)展的項(xiàng)目(微量組分或非甲烷總烴中的氧峰測(cè)定等)決定是否需要加裝一臺(tái)零級(jí)空氣發(fā)生器。


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