Устройство для отбора и концентрирования проб аэрозоля
Изобретение может быть использовано для охраны окружающей среды, в микробиологической промышленности, метеорологии и сельском хозяйстве и относится к устройству для отбора и концентрирования проб аэрозоля. Целью изобретения является повышение производительности по аэрозольному потоку. Цель достигается путем формирования входного потока и потока отсасываемого воздуха в виде колец. Аэрозольный поток засасывается через ускоряющее сопло, образованное стенкой корпуса цилиндрической формы и диском, установленным соосно с корпусом с зазором. 90% воздуха отсасывается через патрубок отвода, а остальная часть выводится через расположенную в корпусе соосно диску приемную трубку. При этом в трубку попадают частицы, аэродинамический диаметр которых больше установленного значения. 3 ил.
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к приборам, предназначенным для отбора проб аэрозоля с малыми концентрациями из воздуха, и может быть использовано для исследования состава аэрозоля совместно с любым анализатором или пробоотборником аэрозолей. Устройство может быть применено для контроля окружающей среды, в микробиологической промышленности, метеорологии и сельском хозяйстве. Цель изобретения - повышение производительности по аэрозольному потоку путем формирования входного и выходного потоков в виде колец. На фиг. 1 представлено устройство для отбора и концентрирования проб аэрозоля в разрезе; на фиг.2 - поле потока в устройстве; на фиг.3 представлены траектории частиц в устройстве. Устройство для отбора и концентрирования проб аэрозоля содержит канал и ускоряющее сопло 1, образованное торцовой частью корпуса 2 и диском 3 цилиндрической формы. Корпус 2 снабжен патрубком 4 отвода тонкого аэрозоля. Внутри корпуса и соосно ему установлена приемная трубка 5 с патрубком 6 вывода грубого аэрозоля. Торцовая часть корпуса 2 выполнена в виде усеченного конуса 7 и с сужением в сторону диска 3. Устройство работает следующим образом. Аэрозольный поток засасывается через входной канал, ускоряется в ускоряющем сопле 1 и проходит через кольцевой зазор между стенкой корпуса 2 и диском 3. В процессе пробоотбора 90% воздуха от общего расхода отсасывается через патрубок 4 отвода, а остальная часть воздуха отводится через приемную трубку 5 и патрубок 6 вывода. При этом в приемную трубку 5 попадают частицы, аэродинамический диаметр которых больше некоторого значения. При указанных выше соотношениях потоков концентрация частиц, отсасываемых через приемную трубку 5 и патрубок 6 выхода, выше концентрации в исходном аэрозольном потоке в 10 раз. На фиг.2 представлено в виде изолиний функции тока поле потока воздуха в устройстве. Диаметр приемной трубки 0,5 см. Данная геометрия устройства обеспечивает ускорение потока и резкий поворот большей части потока в кольцевой зазор между приемной трубкой и стенкой корпуса. Траектории частиц (фиг.3) показывают, что частицы диаметром больше заданного концентрируются в приемной трубке. Торец приемной трубки расположен на большем расстоянии от диска, чем торец корпуса. В противном случае мелкие частицы ударяются о внешнюю поверхность приемной трубки и не попадают в нее. В данном устройстве, так же как и в импакторах с соплом прямоугольного сечения, производительность по аэрозольному потоку может быть увеличена за счет изменения габаритов устройства, что обеспечивает повышение производительности устройства за счет того, что входной поток и поток отсасываемого воздуха формируются в виде колец. Число Рейнольдса кольцевого потока пропорционально ширине кольца и скорости потока, поэтому поток может быть увеличен только за счет увеличения диаметра кольца без изменения числа Рейнольдса и с сохранением рабочего ламинарного режима. Кроме того, поток ускоряется одновременно с поступлением в устройство, т.е. входной канал выполняет функцию ускоряющего сопла.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПРОБ АЭРОЗОЛЯ, содержащее корпус цилиндрической формы, снабженный патрубками отвода тонкого и вывода грубого аэрозоля, соосно размещенную в нем приемную трубку, ускоряющее сопло, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности отбора, ускоряющее сопло образовано введенным в устройство диском, размещенным перед торцом корпуса, выполненным в виде усеченного конуса с сужением в сторону диска, причем расстояние от диска до торца приемной трубки превышает не более чем в 2 раза расстояние от диска до торца корпуса.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
