Многосопловый каскадный импактор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 340707

Ж

Ф. (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 12. 79 (21) 2848743/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23,06. 81. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 23. 06. 81 (51-)М. Кл.

G 01 N 15/02

Государстевииый комитет по делам иаооретений и открытий (53) УДК 539.215. ,4 (088.8) Д. Л. Зеликсон и Т. А. Филимонова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНОГОСОНЛОВОЙ КАСКАДНЫЙ

HNIIAKT0P

Изобретение относится к технике дисперсионного анализа .аэрозолей и может быть использовано для контроля работы пыпеулавливающего оборудования в химической, металлургической, 5 цементной и других отраслях промышленности.

Известен каскадный импактор, в котором аэрозоль последовательно обтекает все ступени (инерционное осаждение частиц)gl), Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многосопловой каскадный импактор, содержащий последовательно обтекаемые аэрозолем камеры инерционного осаждения, образованные парой диафрагм, в каждой из которых выполнены поверх-. ность осаждения и не.менее двух сопел следующей камеры, что позволяет повысить расход аэрозоля, ускорить аэрозоль и уменьшить вторичный унос из-за более равномерного распыления осадка. по поверхности осаждения. В этом импакторе сопла соседних диафрагм сдвинуты. друг относительно друга для того, чтобы под каждым соплом выполнить поверхность осаждения. В остальном расположение сопел выбирается из конструктив" ных соображений (2) .

Недостаткомуказанного компаратора является паразитное оседание частиц в зоне встречи отраженных струй,истекающих из сопел камеры. Частицы, осевшие в зоне встречи струй — это частицы более тонких фракций, чем

1 осевшие непосредственно под соплом, что вносит погрешность в определе" ние кривой фракционной эффективности данной ступени, снижает резкость разделения. В самом деле д час50 тиц, осевших в зоне встречи отражен- ных струй, можно рассчитать следующим образом. Пусть в камере инерционного осаждения выполнены 32 отверстия диаметром D на расстоянии 6 друг от друга; v>0 является параметром,xapane3 84070 ризующим кривую фрикционной эффективности камеры х р St.è > о рчс где р — динамическая вязкость потока;

&tk — число Стокса;

Q — диаметр сопла;

Р— плотность частиц; у . — скорость аэрозоля на выходе из сопла;

С вЂ” поправка Каннингема.

При соударении двух отраженных струй происходит инерционное осаждение частиц которое характеризуется

Э

< P

20 р-ч. с. где, Р— диаметр отраженной струи (в месте соударения) °

Из уравнения постоянства расхода

- р

2К Р =Я вЂ”

Из выражений (1) и (2) следует, что

Поскольку -2 ) О, то d> частиц, осевших в зоне встречи отраженных струй по крайней мере в 2 раза мень1 ше>чем д рассматриваемой ступени, А это значит, что частицы, осевшие

40 в зоне встречи отраженных струй, содержат по крайней мере в 2 раза более тонкую фракцию, чем частицы, осевшие непосредственно под соплом.

Известно, что осадок, образующийся

45 в зоне встречи отраженных струй, составляет 10 — 303 от всего осадка на данной ступени, Поэтому искажение кривой фракционной эффективности рассматриваемой ступени весьма сущест" венно. Кроме того, из-за столкно50 вения отраженных струй происходит осаждение частиц на обратной стороне предыдущей диафрагмы. Все то значительно снижает точность анализа

55 дисперсного состава.

Цель изобретения — повышение точности анализа дисперсного состава путем устранения паразитного осажде7 4. ния в камерах частиц более тонких фракций.

Цель достигается тем, что в многосопловом каскадном импакторе, содержащем последовательно обтекаемые аэрозолем камеры инерционного осаждения, образованные парой диафрагм, в каждой из которых выполнены поверхность осаждения и не менее двух сопел следующей камеры, оси сопел каждой диафрагмы расположены между осями сопел соседних диафрагм.

При этом сопла соседних диафрагм расположены в шахматном порядке.

На фиг.1 представлен фрагмент импактора в виде нескольких камер инерционного осаждения; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,).

Импактор состоит из корпуса 1 и камер 2-5 инерционного осаждения — образованных диафрагмами 6 и 7,7 и 8, 8 и 9, 9 и 10 соответственно. В диафpaI Max 6 — 10 i o HeHbi a 11 — 15, Сопла каждой следующей ступени расположены в шахматном порядке относительно сопел предыдущей. Сопло 13 .расположено в зоне встречи отраженных струй из сопел 12; сопло 15 расположено в зоне встречи отраженных струй из сопел 14.

На поверхности осаждения диафрагмы-.

8 находятся частицы 17, осевшие непосредственно под соплами диафрагмы 7> и частицы 18, осевшие в зоне встречи отраженных струй, На фиг.3 показана нижняя сторона предыдущей. диафрагмы 7 камеры 3 и частицы 18, осевшие в результате столкновения отраженных струй на диафрагме 8, Сепарация частиц происходит следую-щим образом.

Аэрозоль последовательно обтекает камеры инерционного осаждения

2 — 5. При ударе струи о диафрагму, служащую поверхностью осаждения, частицы с соответствУющим дно выпадают в осадок непосредственно под соплом предыдущей диафрагмы. Кроме того, струи, отраженные от поверхности осаждения, сталкиваются друг с другом. В зоне столкновения отраженных струй находятся отверстия, являющиеся соплами для следующей камеры, в которой оседают частицы более тонких фракций и т.д. Так, например, в камере 3 на поверхности осаждения 8 останутся только частицы

8407 б

А-А

А5 l7

lб

Фиг, /

/2 l8

16; тогда как частицы 17 более тонких фракций уносятся с этой ступенипотоком через сопло 13.

Одновременно расход аэрозоля в зоне встречи отраженных струй уменьшается примерно в два раза, что снижает осаждение частиц более тонких фракций на обратной стороне поверхности осаждения.

Таким образом, поскольку в зоне 10 встречи струй, истекающих иэ сопел одной камеры, находятся сопла следующего каскада и сопла соседних диафрагм расположены в шахматном порядке, то на линиях пересеченных отраженных 15 струй частицы не выпадают. При этом уменьшается также осаждение частиц более тонких фракций на обратной стороне диафрагмы из † уменьшения в 2 раза расхода в зоне встречи отра- 20 женных струй.

Формула изобретения

1. Многосопловой каскадный импактор, содержащий последовательно обтекаемые аэрозолем камеры инерцион07 6 ного осаждения, образованные парой диафрагм, в каждой иэ которых выполнены поверхность осаждения и не менее двух сопел следующей камеры, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности анализа дисперсного состава путем устранения. осаждения в камерах частиц более тонких фракций, оси сопел каждой диафрагмы располо.жены между осями сопел соседних диафрагм.

2. Импактор по п.l, о т л и ч а— ю шийся тем, что, сопла соседних диафрагм расположены в шахматном порядке.

Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

1. Методы измерения частиц, применяемые в США. Доклады третьего советско-американского симпозиума по технологии очистки газов от твердых частиц. M., 1979, т.2, с. 140.

2. Расчет усовершенствованного импактора. Доклады третьего советскоамериканского симпозиума по технологии очистки газов от твердых частиц.

M., 1979, т.2, с.201 (прототип)..ВНИИПИ Заказ 4751/63

Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4