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1充氣置換機(jī)理

根據(jù)玻意耳-馬略特定律、査理定律和蓋,呂薩克定律律知，當(dāng)氣體溫度不太低（與室溫相比）、壓力不太大（與大氣壓力相比）時(shí)，都可近似當(dāng)作理想氣體，其溫度八壓力p和體積/的互依變化關(guān)系遵循如下方程

pV=—RT （1）

或,改寫(xiě)成

(2)

式中M——氣體質(zhì)匱

M——1摩爾氣體的質(zhì)量

R——普適氣體恒量，其量值與狀態(tài)參量的單位有關(guān)

如果認(rèn)為披壓縮氣體的溫度不變或近似為常數(shù)，若令4=7?。則A亦為常數(shù)，而式⑵簡(jiǎn)化為

M=^-“ （3）

A

這樣，將幾種氣體按質(zhì)量比例進(jìn)行混合，應(yīng)滿(mǎn)足

:P/M：…（4）

由式（4）可以看出，要實(shí)現(xiàn)混合氣體質(zhì)最的不同配比，只需相應(yīng)改變氣體的體積或壓力就可以了。從工程實(shí)用角度出發(fā)，調(diào)節(jié)氣體壓力比調(diào)節(jié)氣體體積方便，結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，因此在保證單一氣體體稅相等的條件下，即不難導(dǎo)出

:M₂:…：：p?%:…：P/“ （5）

實(shí)用中，欲制備氤和二氧化缺的混合氣體，要求配比為1：3,已知氮分子最為28,二氧花碳分子量為44,則由式（5）算出該二種氣體所需的壓力比為

Pf_% _1?44_11?1

Pc% M斗 % 328211.91

亦即気為1個(gè)大氣壓時(shí)，二氧化碳應(yīng)是1.91個(gè)大氣壓。至于對(duì)二種以上氣體的混合，其計(jì)算方法可依此類(lèi)推。

2氣體混合裝置

 由上述分析得知，在保證單一氣體完全等容的條件下，要按預(yù)定質(zhì)髭比例進(jìn)行混臺(tái)，必須按適當(dāng)比例調(diào)整其進(jìn)氣壓力。為此設(shè)計(jì)了相應(yīng)的氣體置換裝置，如圖1  所示。俵裝置可對(duì)三種或三種以下氣體進(jìn)行混合。

圖中，對(duì)三種氣體釆用3只容積完全相等的換氣缸3,在毎只氣缸的進(jìn)氣口均設(shè)置調(diào)壓閥1,以控制進(jìn)氣壓力，。=1,2,3）,另外，在氣缸兩側(cè)設(shè)置4只二位二通電磁間2,以保證來(lái)自氣源的氣體能夠順利地通過(guò)氣缸進(jìn)入穩(wěn)壓箱4,并使氣源與穩(wěn)壓箱不直接串通。設(shè)置穩(wěn)壓箱會(huì)有助于混合氣木的緩沖與儲(chǔ)存，為充氣包裝作好準(zhǔn)備。每次

工作前，先藉真空泵將穩(wěn)圧箱抽成近真空狀態(tài)，然后単一氣體通過(guò)換氣虹分別進(jìn)入穩(wěn)壓箱，成為混合氣體。在穩(wěn)壓箱充氣過(guò)程中.當(dāng)箱內(nèi)壓力p略大于一個(gè)大氣壓時(shí)，換氣缸即停止工作，待工作一段時(shí)間后，當(dāng)穩(wěn)壓箱內(nèi)混合氣體的工作壓力低于一個(gè)大氣壓時(shí)，則換氣缸便自動(dòng)對(duì)穩(wěn)壓箱充氣?？梢?jiàn)，由氣源通過(guò)氣釘向穩(wěn)壓箱充氣充分必要條件是

P>>P

這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出,位于換氣缸活塞同一側(cè)的電磁閥不能同時(shí)打開(kāi)，否則該氣缸將失去作用，致使混合氣體比例失調(diào)。