Устройство для микробиологического анализа воздуха Советский патент 1987 года по МПК C12M1/00 

чеиий для проходящего в устройстве патрубка k в месте расположения фор- потока равна плопщди сечения входного сунки би 13. п. ф-лы, 5 табл. 3 ил.

1

Изобретение относится к пробоот- борньм устройствам для улавливания бактерий и вирусов из воздуха и може быть использовано в ветеринарии и медицине для санитарно-биологического контроля воздушной среды.

Цель изобретения - повышение степени улавливания дисперсной фазы из воздуха и снижение уноса сорбционной жидкости.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг-. 1.

Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с бункером 2 для сорбционной жидкости 3, входной патрубок 4. с винтообразной пластиной 5 и форсункой 6, соединенный с бункером 2 трубкой 7. На торцовой по- верхности входного патрубка 4 в его верхней части, выполненной в виде усеченного конуса, размещен перфори- ррванный импактирующий элемент 8, П4трубок 4 снабжен обхватывающим его снаружи глухим стаканом 9, в боковой поверхности 10 которого тангенциально расположены продольные щели 11, а внизу - отверстия 12. В верхней части корпуса 1 установлен воздухо- отводящий цилиндр 13, на котором тангенциально закреплен выходной патрубок 14. Форсунка 6 размещена в минимальном сечении входного патрубка 4.

Диаметр отверстий в перфорации им- пактирующего элемента 8 составляет 1 мм, что соответствует размеру максимальных частиц грубодисперсных аэрозолей.

Площадь сечений для проходящего Б устройстве потока равна площади сечения входного патрубка 4 в месте рас iположения форсунки 6, что необходимо для исключения ограничения скорости отбора пробы и эффективности процесса центробежной сепарадии при максимальной степени осаждения аэрозоля на улавливающей поверхности.

з

О

5

0

5

0

С этой ЖЕ целью диаметр выходного патрубка 14 равен диаметру входного патрубка 4 в месте расположения форсунки 6.

Для развития кругового движения по-. тока на выходе из устройства и обеспечения его центробежной сепарации диаметр воздухоотводящего цилиндра 13 вдвое превышает диаметр выходного патрубка 14.

При расстоянии между отверстиями в импактирующем элементе 8, равном трем их диаметрам, предотвращается взаимодействие отдельных струй потока, приводящее к снижению степени улавливания.

Угол конуса входного патрубка 4 соответствует углу раскрытия факела .распьша форсунки 6.

Устройство работает следующим образом.

Под действием разряжения, создаваемого внешним аспиратором, подсоединенным к выходному патрубку 14, исследую- емый поток воздуха поступает во входной патрубок 4, проходит закручивающую его винтообразную пластину 5 и форсунку 6, после которой дисперсные частицы в потоке газа захватываются каплями сорбционной жидкости 3 в факеле распыла в конической части патрубка 4. Капли сорбционной жидкости е захваченными дисперсными частицами в потоке проходят отверстия импакти- рующего элемента 8 и за счет сил инерции осаждаются на улавливающей поверхности обхватывающего патрубок 4 стакана 9, стекают по его стенкам и через отверстия 12 направляются в бункер 2. Рециркуляция сорбцион- яой жидкости осуществляется эжектирзто- цей форсункой 6 через трубку 7, опущенную в жидкость в бункере 2, что обеспечивает необходимую для анализа . степень концентрирования уловленной дисперсной фазы воздушного потока.

Часть сорбционной жидкости, уходящая с потоком через тангенциальные

щели 11, оседает на стенках -корпуса и, собираясь в его. нижней наклонной части, также стекает в бункер 2.

Окончательную сепарацию потока обеспечивает воздухоотводяпщй цилиндр 13.

тенсивность окраски растворен с помощью флюориметра (интенсивность окраски раствора пропорциональна массе дисперсной фазы в осадке). Суммарную массу осадков в бункере, на поверхностях устройства и на фильтре принимают за 100%, отношение массы осадка в бункере к суммарной массе выражают в процентах и определяют

Пример. В камере объемом 12 м

создают сухой аэрозоль, получаемый Q к степень улавливания дисперсной при диспергировании лиофильно высушен- прибором, равную отношению мас- яого биологического материала с .до- ы дисперсной фазы, накопленной в эавкой люминесцентного красителя (флу- бункере, к массе частиц, направляе- оресцеина натрия), и вентилятором рав- „д на анализ , поступивших во вход- номерно распределяют па всему объему. f5 ное о ;;верстие устройства. Пробы меченого аэрозоля отбирают из Аэродинамическое сопротивление,

т.е. энергозатраты на отбор равных объемов проб, определяемые проходными сечениями приборов, выбирают равньпчИ для обоих устройств, что позволяет сопоставлять их степени улавливания в зависимости только от кон20

камеры в течение 2 мин одновременно предлагаемым устройством для микробиологического анализа воздуха и известным, а затем определяют массу . осадков дисперсной фазы в бункере, на внутренних поверхностях корпуса и на фильтре, установленном за прибором, используя смывы с указанных элементов р равные количества растворителя - 25 50, мл (жидкость из бункера также доводят до объема. 50 мл) и О11ределяя йнструктивных особенностей.

Распределение осадков и объемные скорости устройств в зависимости от регулируемого разрежения аспиратора показаны в табл. 1.В бункере, %

10

Зависимость степени улавливания дисперсных частиц от диаметра (D - диаДиаметр верхнего, цилиндра

Степень улавливания, %

Зависимость степени улавливания дисперсных частиц в устройстве от

тенсивность окраски растворен с помощью флюориметра (интенсивность окраски раствора пропорциональна массе дисперсной фазы в осадке). Суммарную массу осадков в бункере, на поверхностях устройства и на фильтре принимают за 100%, отношение массы осадка в бункере к суммарной массе выражают в процентах и определяют

к степень улавливания дисперсной прибором, равную отношению мас- ы дисперсной фазы, накопленной в бункере, к массе частиц, направляе- „д на анализ , поступивших во вход- ное о ;;верстие устройства. Аэродинамическое сопротивление,

20

, 25 структивных особенностей.

Распределение осадков и объемные скорости устройств в зависимости от регулируемого разрежения аспиратора показаны в табл. 1.Т а б л и ц а 1

Известное устройство 89 93 85

71

43

метр выходного патрубка) воздухоотво- дящего цилиндра показаны в табл. 2. Таблица2

1,5D

2D

3D

4D

92

96

95

91

угла конуса входного патрубка показана в табл. 3.

Угол раскрытия патрубка,

град25

Степень улавливания, % 96

Зависимость степени улавливания пактирующего элемента (d - диаметр дисперсных частиц от расстояния меж- отверстий перфорации) показана в ду центоами отверстий перфорации им- табл. .4.

Таблица4

Расстояние между от. Зависимость степени улавливания дисперсной фазы, от ее содержания

Концентрация клеток

в жидкости, кл/мл 1x10 1x10

Концентрация клеток в жидкости, г/л

Степень улавливания, %

Устройство позволяет повысить определение концентрации дисперсной фазы в воздухе и отбор представительной пробы за короткий промежуток времени при малых и фоновых значениях микробной обсемене.нности воздушной среды.

Формула изобретения

1. Устройство для микробиологического анализа воздуха, содержащее цилиндрический корпус с бункером для сорбционной жидкости и улавливаемой в нее дисперсной фазы, входной патрубок с винтообразной пластиной и форсункой, соединенной с бункером трубкой, погруженной .в сорбционную жидкость, перфорированный импактирую- 1ЦИЙ элемент, расположенный против улавливающей поверхности на расстоянии от 0,5 до 5 диаметров оттзерстий перфорации, выходной патрубок, о тТаблицаЗ

30 96

35 94

40 90

в сорбционной жидкости показана в табл, 5. 25Таблица5

5x10

1x10

2x10

«

30

.50

100

200

96

91

32

12

личающееся тем, что, с целью повьшения степени улавливания дисперсной фазы из воздуха и снижения уноса .сорбционной жидкости, корпус установлен вертикально, импакти- рующий элемент размещен на торцовой поверхности входного патрубка, при этом последний выполнен в виде усеченного конуса и снабжен стаканом, обхватывающим его снаружи и имеющим в боковой поверхности тангенциально расположенные продольные щели, в верхней части корпуса установлен воздухо- отводящий цилиндр, а выходной патрубок закреплен на нем тангенциально.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что форсунка установлена в минимальном сечении входного патрубка, диаметр выходного патрубка равен диаметру входного в этом сечении и составляет полов.инз диаметра воздухоотводящего цилиндра.

Редактор Н.Гунько

Фиг.З

Составитель Е.Ильин

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 7600/27 Тираж 500. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4

Изобретение относится к пробоот- борным устройствам для улавливания бактерий и вирусов из воздуха-и может быть использовано в ветеринарии- и медицине для санитарно-биологичес-. ког-о контроля воздушной среды. Цель изобретения - повьшение степени улавливания дисперсной фазы из воздуха и снижение уноса сорбционной жидкости. Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с бункером 2 для сорбционной жидкос;,ти 3, входной патрубок 4 с винтообразной пластиной 5 и форсункой 6, с оединенной с бункером- 2 трубкой 7. На торцовой поверхности входного патрубка 4, в его верхней части, выполненной в виде, усеченного конуса, размещен перфорированный импактирующий элемент 8. Патрубок 4 снабжен обхватывающим его снаружи глухим стака-- ном 9, в боковой поверхности 10 которого тангенциально расположены продольные щели 11, а внизу - отверстия 12. В верхней части корпуса 1 установлен воздухоотврдящий цилиндр 13, на котором тангенциально . закреплен выходной патрубок 14. Фор- сунка 6 размещена в минимальном сече- .-„нии вхраного патрубка -4. Цлощадь се§ W ю 00 4 СО СО О5 (PuB.f