Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока

 

Изобретение касается физических измерений и может быть применено для определения распределения частиц по размерам в двухфазных потоках. Цель изобретения - повышение достоверности отбора проб пыли путем равновероятного отбора частиц всех размеров. Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока, выполнен в виде канала прямоугольной формы, в котором пылеулавливатель выполнен в виде канала прямоугольного сечения с отверстием на одной из стенок, а устройство вывода частиц пыли из потока состоит из расположенного в отверстии постоянного магнита с нанесенными на его поверхность ферромагнитными частицами и источника импульсного магнитного поля, расположенного за противоположной стенкой пылеулавливателя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 N 1/22 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4477679/31-26 (22) 23.08.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (72) А. Я. Венгер и А. Д. Якимович (53) 543.053 (088.8) (56) Фукс Н. А. Успехи механики аэрозолей.— Изв. АН СССР. М., 1961, с. 44 — 59. (54) ПРОБООТБОРНИК ПОЛИДИСПЕРСНОА ПЫЛИ ИЗ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА (57) Изобретение касается физических измерений и может быть применено для определения распределения частиц по размерам

Изобретение относится к физическим измерениям и может быть применено для определения распределения частиц по размерам в двухфазных потоках.

Цель изобретения — повышение достоверности отбора проб пыли путем равновероятного отбора всех размеров частиц.

На чертеже приведена схема пробоотборника.

Пробоотборник содержит пластины 1, которые с нанесенным на них клеющим слоем образуют пылеулавливатель 2 в виде канала прямоугольной формы. В одной из стенок канала выполнено отверстие, в которое введен постоянный магнит 3, на поверхности которого прилипают частицы ферромагнитного материал; 4 с заданными размерами, с противоположной стороны пылеулавливателя установлен источник импульсного магнитного поля 5. Пылегазовый поток 6 проходит сквозь пылеулавливатель.

Пробоотборник работает следующим образом.

Пылеулавливатель устанавливают относительно потока 6 таким образом, чтобы

ЛЮ» 1587379 А 1 в двухфазных потоках. Цель изобретения— повышение достоверности отбора проб пыли путем равновероятного отбора частиц всех размеров. Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока выполнен в виде канала прямоугольной формы, в котором пылеулавливатель выполнен в виде канала прямоугольного сечения с отверстием на одной из стенок, а устройство вывода частиц пыли из потока состоит из расположенного в отверстии постоянного магнита с нанесенными на его поверхность ферромагнитными частицами и источника импульсного магнитного поля, расположенного за противоположной стенкой пылеулавливателя. 1 ил. стенки его не касались потока. На магнит 3 наносят магнитные частицы, размер которых определяют из соотношения

Р) (1) где R — размер зондирующих частиц, нанесенных на магнит;

r максимальный размер исследуемых части ц; в — максимально допустимое отклонение от равновероятного столкновения магнитных и исследуемых частиц.

Как правило, размеры магнитных частиц составляют десятки микрон, и их можно ввести в пробоотборник на намагниченной отвертке или другом магнитном материале.

Затем включают источник мощного импульсного поля, которым может быть соленоид, соединенный с батареей конденсаторов. Частицы отрываются от постоянного магнита и пронизывают поток, сталкиваясь при этом с частицами пыли, и выбивают их из потока.

Все частицы осаждаются на пылеулавлива1587379

Составитель А. Сондор

Редактор Н. Лазоренко Техред А. Кравчук Корректор Т. Палий

Заказ 2414 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета flo изооретсниям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж- 35, Рауьпская наб., д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Г!атент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101 тель. Последний разбирают на отдельные ластины и с помощью микроструктурного нализа определяют распределение частиц о размерам. Так как размеры магнитных астиц в несколько десятков раз больше астиц газопылевого потока, они легко обнаруживаются и исключаются из анализа.

Преимущество предлагаемого пробоотборника заключается в отсутствии возмуЩения исследуемого потока, так как отсутствует контакт пробоотборника со струей.

В то же время легко выбрать достаточно ольшие частицы, удовлетворяющие условию (1), так чтобы сечения столкновения агнитных частиц и исследуемых практически не зависели от размеров исследуемых а сти ц.

Действительно, поскольку сечения столковений зондирующих и исследуемых частиц определяются соотношением о„,=-constR (1+ ) (2) ри R))r, сечения столкновений не зависят оот размеров исследуемых частиц, что обесечивает равновероятность отбора исследуеых частиц всех размеров.

Из соотношения (1), полученного из (2), с едует, что равновероятность практически обеспечивается для Я= (20 — 50) r„,„,. При э ом размеры частиц меньше размеров любого зонда, что обеспечивает слабое возмуц1ение потока при измерениях. Если сталкивающиеся частицы имеют сферическую форму и скорость исследуемых частиц невелика, возникает частный случай равнозначности отбора на всех четырех пластинах. При этом п ылепитатель может быть выполнен из одной ( пластины, помещенной против постоянного

|магнита. В общем случае точное измерение требует охватывающей поток поверхности пь1лепитателя.

Кроме того, отсутствие контакта пробоотборника с потоком позволяет производить измерения при любых температурах газопылевой среды.

Пример. Требуется определить распределение частиц по размерам в осесимметричном газопылевом потоке при R„„=2 см, T=2500 К, дисперсная фаза состоит из частиц корунда с размерами 0,5 — 5 мкм. В качестве зондирующих частиц пригодны опилки из-под ножовки, так как их размеры

=50 — 100 мкм удовлетворяют условию (1).

На слегка намагниченную отвертку или другой инструмент набирают опилки и вводят в отверстие пылеулавливателя. Располагают п ылеула вли ватель си м метр и ч но потоку и включа|от импульс тока через соленоид. Распределение частиц по размерам определяют с помощью микроструктурного анализа.

Достоверность достижения цели определяется достоверностью используемых данных, широко применяемых в практике физических исследований.

Предлагаемый пробоотборник применим для лабораторной диагностики двухфазных потоков и может способствовать оптимизации характеристик ряда устройств и технологических процессов (например, плазменное напыление, инициирование оптического плазменного разряда) без искажения условий, при которых протекает сам процесс.

Формула изобретения

Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока, состоящий из пылеулавливателя и устройства вывода частиц пыли из потока, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности отбора проб пыли путем равновероятного отбора частиц всех размеров, пылеулавливатель выполнен в виде канала прямоугольного сечения с отверстием на одной из стенок, а устройство вывода частиц пыли из потока снабжено постоянным магнитом с нанесенными на его поверхность ферромагнитными частицами и источником импульсного магнитного поля, при этом постоянный магнит установлен в отверстии пылеулавливателя, 40 а источник импульсного магнитного поля— за противоположной отверстию стенкой пылеулавл ивателя.