Способ разбавления аэрозолей Советский патент 1992 года по МПК B01F3/02 

Изобретение относится к технике приготовления аэрозолей, в частности, к разбавлению аэрозолей, и может быть использовано е научных исследованиях, а также в химической, микробиологической и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ разбавления аэрозолей путем смешивания пробы с потоком чистого воздуха (см. Н.С. Yen, Y.C. Cheng and R.L. Carpenter. Evalvation of an In-Line OHutor for Submicron Aerosols. Am. Ind. Hug. Assoc. J. 44(5): 358-360 (1983)).

Данному способу присущи следующие недостатки:

низкая точность приготовления аэрозо лей с высоким коэффициентом разбавления, так как добавляемый поток воздухе может достичь неуправляемо большого расхода, а поток аэрозоля неуправляемо малого;

изменение первоначального газового состава аэрозольной пробы, что может влиять на аэрозольные свойства.

Известен также способ разбавления аэрозолей, предусматривающий разделение общего потока (О 2,0...5,0 л/мин) аэрозоля на поток, проходящий через фильтрующую перегородку, и поток, проходящий через капиллярную трубку диаметром 0,8 мм и длиной 38,9 мм, установленную в центре перегородки с последующим смешиванием потоков (см. Н.С. Yen, Y.C. Cheng and R. L, Crpenter. Evalvation of an in-Line Dilutor for Submicron Aerosols. Am. Ind. Hug. Assoc. J.44(S): 358-360 (1983)).

Прототипу присущ недостаток, обусловленный низкой достоверностью разбавления аэрозоли, так как сохранение количественного соотношения частиц по дисперсности обеспечивается только для частиц ниже 0,3 мкм.

Целью изобретения является повышение достоверности разбавления аэрозолей с диаметром частиц более микрона.

Существенность режимов и взаимосвязь параметров капиллярной трубки поясняется следующим:

при осуществлении способа в интервалах указанных в формуле изобретения пасл

Ч)

ы

раметров обеспечивается осуществление способа с достижением эффекта, указанного в цели изобретения; при осуществлении способа со значениями параметров, отличными от указанных в формуле, осуществление способа не обеспечивает достижение цели изобретения, так как происходит изменение в соотношении распределения аэрозоля по фракциям после его разбавления.

На фиг. 1 приведена зависимость коэффициента разбавления от угла раскрытия раструба капилляра (исследования проводились при углах раскрытия 25-35°, 0°; интервал 28-32° получен интерполяцией результатов, полученных при указанных значениях угла раскрытия раструба); на фиг. 2 - зависимость коэффициента разбавления от соотношения L/d капилляра; на фиг. 3 - схема устройства для осуществления способа, где 1 - корпус, 2 - муфта, 3- каркас для трубки, 4 - фильтр, 5 - капиллярная трубка, 6 - раструб, 7 - уплотнительная прокладка,

Способ осуществляют следующим образом.

Общий поток аэрозоля, подаваемый при критерии Рейнольдса 2000, двигаясь по корпусу 1, разделяется на поток, проходящий через фильтр 4, и поток, проходящий через капиллярную трубку 5, вход которой выполнен в виде раструба с углом раскрытия 28- 32°, и длиной, выбранной в соответствии с соотношением L/d 35-40, где L - длина трубки, d - внутренний диаметр, причем внутренний диаметр трубки не более 1 мм.

Прошедшие через фильтр 4 и капиллярную трубку 5 потоки смешиваются, обеспечивая разбавление исходного аэрозоля без изменения его начального состава и изменения распределения по дисперсности частиц исходного аэрозоля.

Пример 1. Осуществляют разбавление аэрозоля, образующегося при горенми сварочных электродов АНО-4 (табл. 1).

Отбираемый из зоны сварки аэрозоль разбавляют, подавая его с расходом, обеспечивающим Re 80,в корпус 1. Часть потока проходит через фильтр 4, а другая часть потока через капиллярную трубку, вход которой выполнен в виде раструба с углом раскрытия 30°С и длиной трубки L 37 мм при диаметре d 1 мм.

Прошедшие через фильтр 4 и капиллярную трубку 5 потоки смешиваются. Содержание частиц на входе и выходе корпуса приведено в тэбл, 1,

Примеры 2-6 выполняются аналогично примеру 1. Сведения о режимах выполнения и составе аэрозоля приведены в табл. 2.

Примеры 1-3 иллюстрируют осуществление способа при значениях параметров, указанных в формуле изобретения,

Примеры 4-6 иллюстрируют осуществление способа, когда его параметры отличны от указанных в формуле изобретения,

Такчм образом, описываемый способ обладает следующим преимуществом по сравнению с прототипом: обеспечивает сохранение начального соотношения фракций для частиц аэрозоля в широком интервале их дисперсности при его разбавлении.

Формула изобретения

Способ разбавления аэрозолей путем разделения общего потока аэрозоля на поток, проходящий через фильтрующую перегородку, и поток, проходящий через капиллярную трубку, установленную в центре перегородки, с последующим смешиванием потоков, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности разбавления аэрозолей с диаметром частиц более микрона, подачу общего потока осуществляют при критерии Re 2000, при этом используют капиллярную трубку с внутренним диаметром не более 1 мм с отношением длины к диаметру, равным 35-40, и- имеющую на входе раструб с углом раскрытия 28-32°,

Использование: приготовление аэрозолей в различных отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: деление исходного потока аэрозоля, характеризующегося критерием , на поток, проходящий через фильтр, и поток, проходящий через капиллярную трубку с раструбом, помещенную в центре фильтра. Использована капиллярная трубка с внутренним диаметром не более 1 мм, соотношением длины к внутреннему диаметру в пределах 35-40. Угол раскрытия раструба капиллярной трубки 28-30°. 3 ил., 2 табл.

Распределение частиц аэрозоля по дисперсности

Таблица

v

04 Ci

-e- o

ID

oo

О ЬI I I I

If II II II -c.

NIOo Oy

Л

o

IV

I

Q О О ц

lll,|

-6-6-6-6

I И II II II J4 0 ГЧ 00 СЛ

Ol

01

CO

о

CO

.

4

S