Устройство для отбора проб пыли и газа в воздухе Советский патент 1989 года по МПК G01N1/22 

1

Изобретение относится к технике безопасности и охране труда в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности, в частности

N3

к конструкциям вакуумных пробоотборников для отбора проб пыли и газа, например, на литейном дворе при вскрытии чугунной летки доменной печи и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 526710.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем одновременного отбора с пробой пыли отдельной пробы газа за счет надкритического режима затекания анализируемого воздуха.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

и внешнему диаметру аллонжа 3, причем внутренний диаметр основания цилиндрической части воронки является большим основанием ее усеченного конуса. Высота усеченного конуса, который образует рабочий объем, заполняемый пробой газа, составляет 5-6 внутренних диаметров большего основания, а угол конусности составляет 20-30°. Дня обеспечения герметичности устройства меньшее основание усеченного конуса корпуса 1 снабжено запорным краном 11, а резьбовые соединения

Изобретение относится к технике безопасности и охране труда в горнодобывающей, металлургической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей путем одновременного отбора проб пыли и газа за счет подкритического режима затекания анализируемого воздуха. Устройство снабжено обратным клапаном, выполненным в виде шайбы из эластичного материала, закрепленной на перфорированном дне аллонжа со стороны, противоположной размещению фильтра и перекрывающей перфорирующие отверстия, общая площадь отверстий составляет 0,8-0,9 общей площади для аллонжа, величина диаметра каждого отверстия не превышает величину предельного диаметра, определяемого по формуле D_пР=KΣ¹,5 х H X E^-0,5. Полый корпус выполнен в виде воронки, высота и внутренний диаметр цилиндрической части воронки соответственно равны высоте и внешнему диаметру аллонжа, при этом внутренний диаметр цилиндра воронки равен большему диаметру усеченного конуса воронки, высота выполнена равной 5-6 внутренним диаметрам большего основания, а угол конусности - 20-30°. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Устройство включает полый корпус 1 крышки 2 с корпусом 1 и аллонжем 3

в виде воронки с ввинчивающейся в его цилиндрическую часть крышкой, 2, содержащей предварительно ввинченный аллонж 3 с перфорированным дном, на котором укладывается фильтр 4. Перфо- п рированное дно аллонжа 3 имеет обратный клапан в виде скрепленной при помощи узла 5 крепления с дком аллонжа 3 в центре шайбы 6 из эластичного материала, например листовой резины, перекрывающей перфорацию со стороны, противоположной размещению фильтра 4 Величина перфорации, т.е. отношение суммарной площади отверстий дна аллонжа к общей площади дна аллонжа, составляет 0,8 - 0,9, а диаметр каждого отверстия дна аллонжа не превышает величины предельного диаметра

25

30

обработаны герметикой. Устройство для отбора проб вакуумировано до ве личины начального давления, составляющего 0,45 - 0,50 величины атмосферного давления, что обеспечивает надкритический режим затекания анал зируемого воздуха в рабочий объем устройства.

Геометрические размеры конусообразной части корпуса определяют экс периментально. При этом исходят из необходимости обеспечения надежной работы обратного клапана, получения оптимального объема газовой пробы и минимальных габаритных размеров уст ройства. Однако, достижение поставленных целей возможно при высоте ус ченного конуса корпуса 5-6 внутре них диаметров большого основания и угле конусности 20 - 30°.

определяемого условием

,-0,

d KG l5 h

E

м,

де 10 2-10

.-.$

40

G размерный коэффициент, учитывающий влияние давления, возникающего при надкритическом режиме затекания в устройство анализируемого воздуха, Па ; предельно допустимое напряжение в материале фильтра, нм | .

h - толщина фильтра, MJ Е - модуль упругости материала фильтра, нм .

состоит из под- JO

Пусковой механизм 7

пружиненного пустотелого бойка 8 в ви де заборного сопла, зажатой между прокладками диафрагмы 9, например, из тефлоновой пленки и чеки 10. При этом полый корпус 1 в виде воронки имеет цилиндрическую часть, предназначен- ную для ВВИНЧИВАНИЯ крышки 2 с аллонжем 3, высота и внутренний диаметр которой равны соответственно высоте

крышки 2 с корпусом 1 и аллонжем 3

обработаны герметикой. Устройство для отбора проб вакуумировано до величины начального давления, составляющего 0,45 - 0,50 величины атмосферного давления, что обеспечивает надкритический режим затекания анализируемого воздуха в рабочий объем устройства.

Геометрические размеры конусообразной части корпуса определяют экспериментально. При этом исходят из необходимости обеспечения надежной работы обратного клапана, получения оптимального объема газовой пробы и минимальных габаритных размеров устройства. Однако, достижение поставленных целей возможно при высоте усеченного конуса корпуса 5-6 внутренних диаметров большого основания и угле конусности 20 - 30°.

Устройство работает следующим образом.

После окончания подготовительных работ, включающих в себя установку в устройство фильтра 4, диафрагмы 9, вакуумирование устройства до определенного уровня, обеспечивающего надкритический режим затекания анализируемого воздуха в рабочий объем устройства (0,45 - 0,50 величины атмо-. сферного давления), и закрытие запорного крана 11, устройство устанавливают в месте забора пробы, например, у чугунной летки доменной печи на литейном дворе. При вскрытии чугунной летки в необходимый момент времени устройство приводится в действие автоматическим или дистанционно ручным способом с помощью пускового механизма 7. Вследствие выдергивания чеки 10 освобожденный боек 8 разрушает диафрагму 9, в результате чего, а также из-за возникновения разности давлений между окружающей средой и вакуумиро5147

ванным до 0,45 - 0,50 величины атмосферного давления рабочим объемом воронкообразного корпуса 1 срабатывает обратный клапан и шайба -6 из эластичного материала, например резины, отгибается внутрь рабочего объема воронкообразного корпуса 1, обеспечивая надкритический режим затекания потока газа и пыли в пробоотборник.

При прохождении через перфорированное дно аллонжа 3 газопылевоздуш- ный поток очищается от пыли, которая удерживается фильтром 4. Проникновение газового потока в рабочий объем воронкообразного корпуса 1, угол ко- нусности которого составляет 20-30 , а высота - 5 - 6 внутренних диаметров большего основания, приводит к торможению потока газа, к последующе- му его отражению от закрытого запорным краном 11 меньшего основания усеченного конуса и к повышению давления в рабочем объеме воронкообразного корпуса 1 до величины, превышающей давление в окружающей среде. Превышение давления в рабочем объеме воронкообразного корпуса 1 над давлением в окружающей среде приводит к новому срабатыванию обратного клапана и шай- бы 6 из эластичного материала, и клапан возвращается в исходное положение, обеспечивая тем самым надежную изоляцию отобранной пробы газа от окружающей среды. В дальнейшем проба газа выдается через отверстие меньше- го основания усеченного конуса корпуса 1 после открытия запорного крана 11.

Использование предлагаемого устройства позволяет вести одновременно пылевое и газовое опробывание производственной атмосферы.

Формула изобретения

,

jr - 5 5

0

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем менного отбора пробы пыли и пробы газа за счет надкритического режима затекания анализируемого воздуха, оно снабжено обратным клапаном, выполненным в виде закрепленной в центре под перфорированным, дном аллонжа шайбы, выполненной из эластичного материала, а полый корпус выполнен в виде воронки.

dnp K-G -h.E-°-s , м,

V

5

где - размерный коэффициент, учитывающий влияние давления, возникающего при надкритическом режиме затекания анализируемого воздуха, Па- ;

G - предельно допустимое напряжение в материале фильтра, h - толщина фильтра, м; Е - модуль упругости материала фильтра, нм . 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что высота и внутренний диаметр цилиндрической части воронки выполнены соответственно равными высоте и внешнему диаметру аллонжа, причем внутренний Диаметр основания цилиндрической части воронки равен большему основанию усеченного конуса воронки, высота усеченного конуса воронки выполнена равной 5 - 6 внутренним диаметрам большего основания, а угол конусности - 20 - 30 .

8

35L-Xg 3y -/g

7

Фиа 1

Редактор И.Дербак

Составитель А.Сондор

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская

Заказ 1885/40

Тираж 788

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фие.2

Подписное