Regulacja temperatury w ekwilibratorze z pompą perystaltyczną BT300EA

Cześć,

Pytanie dotyczy chłodzenia linii gazowej (powietrza) zaprezentowanej na rysunku


Ten układ służy do pomiaru gazów w wodzie morskiej. Idealnie by było gdyby w całym ekwilibratorze temperatura, zarówno wody jaki i gazu nad nią, były bardzo zbliżone. Wynika to z tego, że temperatura ma duży wpływ na charakterystykę zachowania się gazów.
W zaprezentowanych układzie transport gazu jest wymuszony pompą perystaltyczną BT300EA YX 0,03-1170ml/min. Niestety pompki membranowe nie zdały jeszcze egzaminu w tym układzie. Podawanie gazu pod słup wody wymaga więcej pracy niż pobieranie go znad tej wody co powoduje różnice ciśnienia. W następstwie prowadzi to do zasysania lewego powietrza do ekwilibratora. Stąd też zastosowana jest pompa perystaltyczna. To rozwiązanie nie jest jednak pozbawione wad. Specyfika działania pompy perystaltycznej powoduje wzrost temperatury w linii gazowej o parę stopni Celsjusza.

W jaki sposób ograniczyć wzrost temperatury w linii gazowej?

Na razie widzę takie rozwiązania:
1. Spowolnić pracę pompy perystaltycznej a tym samym zmniejszyć tarcie pomiędzy rolkami a rurką. To spowoduje również lepszą wymianę ciepła pomiędzy wodą a transportowanym gazem. Przepływ gazu musi mieć ok. 500 ml/min a wody ok. 1000 ml/min.
2. Może pomoże smarowanie rolek pompy perystaltycznej, które poruszają się po rurce silikonowej? Jeśli tak to jaki smar by się nadawał?
3. Zastosowanie mniejszej pompki perystaltycznej. Czy jest jakieś dobre, sprawdzone źródło takich urządzeń? Przepływ gazu musi mieć ok. 500 ml/min. Czy lepiej zastosować małą pompkę? Czy zwolnic obroty obecnej, "dużej" pompy?

Proszę o sugestie, pozdrawiam!

chemiorro napisał:

1. Spowolnić pracę pompy perystaltycznej a tym samym zmniejszyć tarcie pomiędzy rolkami a rurką. To spowoduje również lepszą wymianę ciepła pomiędzy wodą a transportowanym gazem. Przepływ gazu musi mieć ok. 500 ml/min a wody ok. 1000 ml/min.

Przecież ta pompa ma regulacje wydajności czyli obrotów ramienia z rolkami ?

chemiorro napisał:

2. Może pomoże smarowanie rolek pompy perystaltycznej, które poruszają się po rurce silikonowej? Jeśli tak to jaki smar by się nadawał?

Są specjalne smary do takich pomp, np produkcji Perkin Elmer'a. Bynajmniej ja taki używam.

Ale ja tego schematu nie rozumiem. Pompa tłoczy powietrze do szczelnego (?) ekwilibratora, powstają ,,bombelki" i gaz znad powierzchni wody jest doprowadzony do analizatora CO2 ? Jeżeli tak, to ztermostatyzowac ten ekwilibrator. Gaz płynący do analizatora będzie miał zawsze taka sama temperaturę. To analizator IR skoro temperatura analizowanego gazu taka ważna ? Czy samego procesu analizy ?

Tak, ma regulację. Włąsnie przeprowadzam test jak będzie zmieniać się temperatura w zależności od ilości obrotów na minutę.

Ekwilibrator jest pół zamknięty. W razie podciśnienia lub nadciśnienia jest to regulowane. Jednak wtedy pomiar nie jest dobry. Wszystko powinno pracować w obiegu zamkniętym. Pomiar działa na zasadzie wyrównywania sie ciśnienia cząstkowego gazów znajdujących się w wodzie z ciśnieniem cząstkowym gazu w obiegu. Przez ekwilibrator w trybie ciagłym przepływa woda. Jeśli zmienia się w niej zawartość gazów to jest to również widoczne w gazie w pętli.
Temperatura w samym analizatorze jest stała. Stabilizacja temperatury pomiędzy wodą a gazem będącym w ruchu jest ważna aby wiedzieć w jakiej temperaturze dokładnie zachodzi wymiana gazów. W późniejszych przeliczeniach każda niepewność w pomiarze temperatury powoduje problemy z interpretacją danych.