Устройство для отбора проб пыли из воздуха

 

Изобретение относится к устройствам для взятия проб в газообразном состоянии, предназначено для контроля запыленности воздуха в зоне дыхания горнорабочего в течение рабочей смены. Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик устройства и расширение его функциональных возможностей Устройство содержит корпус, пробонаборный патрон 1 со сменным фильтром 16, электроаспиратор 2 в виде сильфонного микрокомпрессора, систему запуска и управления 3, систему цифровой регистрации количества просасываемого воздуха, состоящую из генератора импульсов 4, счетчика импульсов 5 и таймера 6. Рабочая полость микрокомпрессора отделена от полости электромагнита герметичной перегородкой Пробонаборный патрон 1 снабжен выступом 9, взаимодействующим с кошактными группами 9 режимов кратковременной и непрерывной работы программных цепей таймера б 2 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е!

1 (j(л ос

|(, ) ()

lD (21) 4703241/26 (22) 08.06.89 (46) 15.06.91. Бюл, № 22 (71) Всесозный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) В.Н.Лучко, А.Е.Марголис, И.Д.Половинка, B.Н,Попов, И.А.Потапенко и К.Н.Тодрадзе (53) 543,053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 779988553322, кл. G 01 N 1/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1386875, кл. G 01 N 1/22, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 682714, кл. F 16 К 15/16, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТбОРА ПРОБ ПЫЛИ ИЗ ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к устройствам для взятия проб в газообразном состоянии, Изобретение относится к устройствам для взятия проб в газообразном состоянии, предназначенным для контроля запыленности воздуха в зоне дыхания горнорабочего в течение рабочей смены. Оно может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности, где требуется взятие проб запыленного воздуха для оценки степени загрязненности воздушного бассейна, Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения объемного КПД статического напора и расширения функциональных возможностей.

„„. Ы„„1656390 А1 предназначено для контроля запыленности воздуха в зоне дыхания горнорабочего в течение рабочей смены. Цель изобретения— улучшение эксплуатационных характеристик устройства и расширение его функциональных возможностей. Устройство содержит корпус. пробонаборный патрон 1 со сменным фильтром 16, электроаспиратор

2 в виде сильфонного микрокомпрессора, систему запуска и управления 3, систему цифровой регистрации количества просэсываемого воздуха, состоящую из генератора импульсов 4, счетчика импульсов 5 и таймера 6. Рабочая полость микрокомпрессора отделена от полости электромагнита герметичной перегородкой. Пробонаборный патрон 1 снабжен выступом 9, взаимодействующим с контактными группами 9 режимов кратковременной и непрерывной работы программных цепей таймера 6. 2 ил.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — микрокомпрессор, продольный разрез.

Устройство для набора проб пыли из воздуха (фиг.1) содержит пробонаборный патрон 1, подключенный к электроаспиратору 2, выполненному в виде сильфонного микрокомпрессора, систему запуска и управления 3, систему цифровой регистрации количества просасываемого воздуха, состоящую из генератора импульсов 4, счетчика импульсов 5 и таймера 6, блок питания 7, контактную группу 8, взаимодействующую с выступом 9 пробонаборного патрона 1.Составные элементы устройства смонтированны в корпусе (не показан).

1656390

Пробонаборный патрон 1 содержит корпус 10 циклона с закрепленными на нем пылесборным стаканом 11 и стаканом 12, в котором с помощью гайки 13 и крышки 14 закреплен фильтродержатель 15 со смен- 5 ным фильтром 16.

Электрораспиратор 2 (фиг.2) содержит корпус 17, на котором закреплены клапанные узлы 18 (всасывающий) и 19 (нагнетающий), эластичный сильфон 2О и крышки 21 с 10 эластичной газонепроницаемой перегородкой 22 из полиэтиленовой пленки. Крышка

2.1 держивает в корпусе 17 электромагнит

23, якорь 24 которого установлен на плоских пружинах 25 и 26, которые центруют его в 15 магнитопроводе и составляют механизм возврата якоря 24 в исходное положение при возвратно-поступательном перемещении его вместе с крышкой сильфона 27 при подаче на катушку 28 импульсов напряже- 20 ния. На крышке 27 закреплен другой конец сильфона 20. Над пружиной 25 размещена. эластичная газонепроницаемая перегородка 29 из полиэтиленовой пленки, которая в рабочем цикле при всасывании прилегает к 25 поверхности пружины 25.

Каждый клапанный узел содержит гибкий лепесток, прилегающий к седлу.

В нейтральном положении между торцом якоря 24 и перегородкой 22 существует 30 зазор "а". При наличии на катушке 28 напряжения якорь 24 перемещается в магнитопроводе на величину "в", равную величине зазора между его торцом и стопом магнитопровода. При этом деформируется пружины 35

25, 26 и растягивается сильфон 20.

В результате возвратно-поступательного перемещения якоря происходит периодическое изменение объема внутренней полости сильфона 20. Перекачиваемый воз- 40 дух поступает в полость сильфона 20 через всасывающий клапанный узел 18 и вытесняется из нее в атмосферу через нагнетательный клапанный узел 19, При каждом рабочего ходе электроаспи- 45 ратор вытесняет объем воздуха, определяемый как

Vp.x=S t, где S — площадь поперечного сечения сильфона; 50 с — рабочий ход якор (величина сжатия сильфона).

Объемный КПД электроаспиратора определяется как ×Vð õ

Чр.х+Чм где Чм — объем мертвого (вредного) пространства рабочего полости сильфона.

Так как герметично закрепленная на якоре 24 и магнитопроводе электромагнита

23 перегородка 29 разделяет полость сильфона и полость электромагнита, объем мертвого (вредного) пространства в предлагаемом электроаспираторе меньше, чем в устройстве-прототипе, где эти полости сообщактся, В связи с этим. объемный КИД предлагаемого электроаспиратора больше.

Повышение объемного КПД увеличивает статический напор, развиваемый устройством.

Устройство для отбора проб пыли иэ воздуха может работать как в кратковременном режиме, так и в непрерывном режиме. Кратковременный режим применяется при определении уровней запыленности воздуха. В этом режиме пробонаборный патрон 1 вставляют в корпус устройства таким образом, чтобы он своим контактным выступом 9 замкнул контактную группу КР (см. фиг.1). В системе запуска и управления

3 находится геркон (на фиг.1 не показан), выведенный на наружную поверхноСть корпуса устройства и служащий для его включения, При поднесении к геркону небольшого постоянного магнита происходит запуск устройства, т.е. с блока питания 7 поступает напряжение на генератор импульсов 4. счетчик импульсов 5 и таймер 6. Генератор импульсов 4 формирует заданную последовательность импульсов, питающих обмотку электроаспиратора 2. Под действием разрежения, создаваемого злектроаспиратором 2, запыленный воздух через входное отверстие пробонаборного патрон

1 попадает в циклон, где отсеивается крупная фракция пыли и накапливается в пылесборном стакане 11, а мелкодлсперсная фракция задерживается на фильтре 16. Суммарная масса пыли, накопленная в пылепробонаборном патроне 1, отнесенная к количеству прошедшего через устройство воздуха определяет уровень запыленности.

Количество просасываемого воздуха определяется на индикаторном тгбло блока счетчика импульсов и таймера 6.

Кварцевый генератор и счетчик импульсов 5 формирует последовательность минутных импульсов, отображаемых на индикаторном табло. При появлении импульса на счетчике, соответствующего по времени выбранному режим кратковременной работы устройства, через систему запуска и управления 3 происходит отключение устройства от блока питания 7, Система управления 3 содержит 3 кнопки (не показаны). связанные с блоком питания и цифровым табло: первую, при нажатии которой цифровое индикаторное табло отображает информацию о времени работы устройства, вторую, при нажатии которой на

1656390 цифровом индикаторном табло отображается информация о количестве прошедшего через устройство воздуха, третью сброса, т.е. сброса показаний цифрового табло в нулевые показания.

Работа устройства в непрерывном режиме характерна для определения среднесменной пылевой нагрузки на организм человека, как масса мелкодисперсной фракции пыли, накопленной на фильтре тонкой очистки в течение рабочей смены. Именно мелкодисперсная фракция пыли (менее 10 мкм) вызывает заболевания органов дыхания человека. Суммарная масса мелкодисперсных и грубодисперсной фракции пыли, накопленной в пробонаборном патроне, характеризует средний уровень запыленности воздуха в течение времени работы устройства.

В непрерывном (длительном) режиме пробонаборный патрон 1 вставляется в корпус устройства таким образом, чтобы он своим контактным выступом 9 замкнул контактную группу ДЛ (см. фиг.1). Далее последовательность и порядок работы устройства в непрерывном режиме не отличается от его работы в кратковременном режиме.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство для отбора пыли из воздуха обладает следующими преимуществами: функциональные возможности его шире. так как оно может работать в режимах кратковременного и длительного набора проб пыли, автоматически отключаясь по истечении заданного времени. Это облегчает и упрощает процесс отбора проб пыли при контроле запыленности атмосферы рабочей зоны; .объемный КПД электроаспиратора равен 0,32 и приблизительно в два раза больше объемного КПД пылепробонаборника

ПИ что снижает удельный расход электроэнергии на 1 м прокаченного воздуха; обеспечивая больший по величине (на

10 — 15 ьем вод.ст.) статический напор; электроаспиратор обеспечивает постоянство объемной скорости воздуха через пробонаборный блок независимо от массы пыли, осевшей на фильтре, т.е. независимо от ве5 личины гидродинамического сопротивления фильтра. Это повышает достоверность определения запыленности воздуха в зоне дыхания горнорабочего.

10 Формула изобретения

Устройство для отбора проб пыли из воздуха, содержащее корпус, пробонаборный патрон со сменным фильтром, подключенный к электроаспиратору в виде

15 сильфонного микрокомпрессора с крышками, в корпусе которого размещены электромагнит, якорь которого установлен на плоских пружинах, всасывающий и нагнетательный клапанные узлы. систему запуска и

20 управления, систему цифровой регистрации количества просасываемого воздуха, состоящую из генератора импульсов и таймера с контактными группами режимов работы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет повышения коэффициента полезного . действия и статического напора и расширения функциональных возможностей, пробонаборный патрон снабжен выступом на его корпусе с возможностью взаимодействия с контактными группами режимов работы таймера, электромагнит снабжен эластичными газонепроницаемыми перегородками, одна из которых установлена между

З5 полостью микрокопрессора и полостью электромагнита и герметично закреплена на якоре и в корпусе электромагнита с возможностью прилегания при всасывании к поверхности одной иэ плоских пружин яко40 ря, а другая перегородка герметично закреплена на наружном бурте нижней крышки микрокомпрессора с возможностью контакта с нижним торцом якоря в крайнем положении его хода при нагнета45 нии, 1656390

za

Составитель А.Сондор

@аГ 2

Редактор Ы,Самерханова Тепрел M.Moðãeí Tçë Корректор А.Осауленко

Заказ 2308 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101