Многокаскадный импактор

 

МНОГОКАСКАДНЫЙ ИМПАКТОР, содержащий входной канал, каскады с входными и выходными аэродинамическими соплами и выходной канал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, нее каскады установлены параллельно, причем входные сопла каскадов сообщаются с входным каналом через регулирую-; щие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаются с выходным каналом через общую осадительную подложку, при этом второй и последующие по ходу движения струи аэрозоля каскады снаС5жены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой, а в каждой релаксационной g камере размер выходного сопла и рассл стояние до дополнительной общей осадктельной подложки равны размеру выходного сопла и расстоянию до общей осадительной подложки предьадущего каскада. СП ISD со оо со

ССЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИЛЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5<) 6 01 )д 15 02

«х я

1 т т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, )-,".. и АВ ГОРСИОМЪ СВйдЕ П=ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСтвЕННЫЙ НОМИтЕт (:ССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (:)ТНРЫТИЙ (21) 3436714/18-25 (22) 10.05. 82 (46) 07.11.83. Вюл, Р 41 (72) Л.С.Ивлев, В,M.Æóêîâ и A.H.Ýàìopÿíñêèé (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Энамеии государственный университет им, A.À.Æäàíîâà (53) 539 215(088.8) (56) 1.Авторское свидеуельстBD СССР

Р 693162, кл. 5 01 И 15/00, 1979.

2.Спурный К. и др. Аэрозоли. N,, Атомиздат, 1964, с. 136-137.

3аВакулин B.Н., Юшков И.Н.

Высокопроизводительный импактор щелевого типа для исследования химическо" го состава атмосферных аэрозолей. в кн, Атмосферные аэрозоли и атмосферное электричество. Киров, 1977, с. 19-25 (прототип). (54)(57) МЯОГОКАСКАДНЫЙ ИМПАКТОР содержащий входной канал, каскады с

„„SU„„1 5 A входными и выходными аэродинамическими соплами и выходной канал, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьыения точности определения, все каскады установлены параллельно, причем входные сопла каскадов сообщаются с входным каналом через регулирующие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаются с выходным каналом через общую осадительную подложку, при этом второй и последующие по ходу движения струи аэрозоля каскады снабжены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой а в каждой релаксационной >

2 (Я камере размер выходного сопла и расстояние до дополнительной общей осадительной подложки равны размеру выходного сосна и расстоянию до обдал осадительной подложки предыдущего каскада.

1052939

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения дисперсности и концентрации частиц и может быть использова» но дт>я измерения параметров атмосферных аэрозолей. 5

Известен импактор, предназначенный для контроля запыленности воздуха, состоящий из насоса для подачи, воздуха, аэродинамического сопла и осацительной подложки, расположен- 1О ной перпендикулярно исследуемому потоку воздуха. Частицы, имеюшие размеры больше определенной величины, осаждаются на подложке, на котовой в отдельных случаях может быть нанебейо специальное клейкое вещество (1) .

К недостаткам указанного устройст ва следует отнести необходимость перенастройки импактора при переходе ,к измерениям аэрозоля с иными раэме- о рами и концентрацией частиц.

Известен каскадный импактор„ содержащий четыре инерционных осадителя се тение сопел которых от каскада .1 р

25 к каскаду уменьшается, а также сокращается расстояние щели до подложки.

Частицы различных размерных групп при прохождении последовательно соединенных осадителей осаждаются на

còe>:»ëí:<ых подложках соответствующего каскада, (2) .

Недостатком каскадного импактора является наличие нескольких осади- . тельных подложек, параметры которых не,идентичны. это служит причиной 35 роста погрешности измерения.

Наиболее блиэкищ К предлагаемому является устройство для фракционного отбора аэрозолей, содержащее входной канал, каскады с входными и вы :4п ходными аэродинамическими соплами и выходной канал (31 . выходной канал соединен с побудителем расхода воздуха.

Соединенный с входным каналом кас" кад предназначен для осаждения наиболее крупных частиц ° Далее воздух, содер>кащий частицы с меньшим размером, поступает в следующие каскады.

Размеры осажденных в каждом каскаде частиц связаны с геометрическими размерами сопла и расстоянием от сопла до осадительной подложки. Б последнем канале происходит осаждение частиц с наименьшими в рассматриваемом диапазоне размерами.

Однако устройство обладает недостаточной точностью отбора пробы, связанной с отсутствием возможности регулировки скорости потока воздуха 60 в каждом каскаде, что приводит к изменению захвата частиц. Наличие нескольких осадительных подложек приводит к погрешности, связанной с неоднородностью их поверхности. 65

Цель изобретения — повышение точ. ности определения.

Поставленная цель достигается тем, что в многокаскадном импакторе, содержащем входной канал, каскады с входными и выходными аэродинамиче кими соплами и выходной канал; все каскады установлены параллельно, причем входные сопла. каскадов сообщаются а входным каналом через регулирующие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаются с выходным каналом через общую осадительнук подложку, при этом второй и последующие по ходу движения струи аэрозоля каскады снабжены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой, а в каждой релаксационной камере размер выходного сопла и расстояние до до полнительной общей осадительной подложки равны размеру выходного сопла и расстоянию до общей осадительной подложки предыдущего каскада.

На фиг. 1 представлен многокаскадный импактор, Общий вид, разрез.; на фиг. 2 — разрез A-А на фи, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1.

Устройство содержит корпус 1 с входным каналом 2, в котором размещены регулирующие вентили 3, связываю-. щие входной канал с каскадами, в состав которых входят релаксационные камеры 4 с соплами 5, расположенными над общей дополнительной осадительной подложкой 6, а также камеры 7, связанные с камерами 4 каналами 8 °

Все каналы через сопла 9, расположенные над общей осадительной подложкой.10, связаны с выходным каналом 11 с помощью каналов 12.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемые аэроэольные частицы через входной канал 2 и вентили 3 поступают в каналы импактора. Во втором и последующих по ходу движения каналах аэрозоль попадает в релаксационные камеры 4 и, пройдя через сопла 5, взаимодейотвует с подложкой 6.

При этом происходит инерционное осаж« дение еэрозолъных частиц опрецеленного размера, связанного с геометрическими размерами сопла и зазора между соплом и осадительной подложкой.

Далее аэрозоль, проходя-через выходное сопло 9 и осадительную подложку 10, поступает в выходной канал 11 через специальные каналы 12. Б пер вом канале укаэанный процесс происходит беэ дополнительного осаждения.

Регулирующие вентили служат для обеспечения соответствующих скоростей аэрозоля в каналах, а также для стабилизации указанных скоростей

:, при изменении давления.

105 2939 Д

Составитель Д.Громов

Техред Л.Бабинец Корректор,Г.Решетник

Редактор С.Юско

Заказ 8859/39 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r,Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Размеры сопла и расстояние от него до осадительной подложки в релаксационной камере 4 больше, чем соот.ветствующие параметры на выходе данного каскада.

Размеры сопла и расстояние егО до подложки равны размеру выходного сопла и расстоянию до подложки предыдущего каскада. Этим достигается сбответствие границ диапазонов размеров анализируемыми аэрозольных частиц.

3а базовый объект принят многокаскадный импактор с последовательным расположением каскадов. Проба проходит последовательно через каждый каскад, оставляя на нем частицы, имеющие размеры больше некоторого заданного.

Технико-экономическая эффективность по отношению к базовому объекту заключается в том, что предл .гаемое устройство позволяет достичь повышения точности измерения аэродисперсных систем пу..ем повышения представительности пробы при разных давлениях окружающей среды. Представительность пробы обеспечивается од,новременной раздельной регулировкой объема газа, поступающего в каждый каскад. При использовании базового объекта при различных давлениях окружающей среды происходит перекрытие (при давлении больше нормального) или разрыв (при меньших давлениях) размеров осаждаемых фракций. Кроме того, повышение точности обеспечивается при измерении сильно неоднородных дисперсных систем возможностью

10 независимо от объема других фракций в заранее заданное число раз увеличить или уменьшить объем одной или нескольких отбираемых фракций. Это увеличивает для этих фракций (при ° .увеличении объема пробы) или, наоборот, для остальных фракций (при

Уменьшении объема пробы) .соотношение сигнал/шум при последующем лабораторном исследовании.

При измерении сильно неоднородных дисперсных систем точность может быть реально повышена в 2-10 раэ и зависимости от степени неоднородности дисперсной системы. Изобретение позволяет в 2-б раэ повысить производительность труда в сетевых атмосферных измерениях загрязнений воздушных бассейнов.