Аэрозольный концентратор непрерывного действия Советский патент 1978 года по МПК B01D45/06 G01N15/00 

1

Изобретение относится к устройствам для концентрирования аэрозольных частиц.

Известен концентратор аэрозолей, содержащий два каскада осаждения частиц, собирате.г1ьный фильтр на выходе второго каскада, выпускной патрубок и тайляр для определения времени прокачки аэрозоля через прибор l . Исследуемая проба поступает в первый каскад и разделяется на два потока. Большая часть изменяет направление и через кольцевой зазор поступает в колцевой канал, расположенный вокруг пер вой камеры. Оставшаяся часть пробы, не меняя направления и скорости потока, направляется в камеру первого каскада. Различие объемов воздуха, поступающего в кольцевой канал и в камеру первого каскада, связано с разностью деле1}ия в кольцевом канале и первой камере. Менее инерционные частицы пройдут в кольцевую камеру, а частицы с инерционным параметром выше порогового сохранят направленные движения и пройдут в ка:меру второго каскада, где произойдет дальнейшее фракционирование и осаждение частиц на камере. Устройство не обеспечивает

достаточной эффективности концентрирования частиц.

Известно устройство для контроля загрязнений, в котором анализируемые газы поступают в цилиндрическую, а затем коническую часть, по которой они Движутся вниз 2 .

При последующем изменении на проемные движения на 180° газы выхолят в окружающую атмосферу, а твердые частицы движутся вниз и ойедают в ловушке.

Известен, непрерывный аэрозольный концентратор, вклйчающий корпус с вход:ным и двумя выходными патрубками, причем входной патруб(к снабжен коническим насадком, камеру, образованнун внyfpeннeй стенкой корпуса и поверхностью касадка з. С помощью воздуходувки аэрозоль засасывается во входной патрубок, ускоряется в коническом насадке и поступает в камеру, где разветвляется на два выходящих потока, благодаря инерции частицы концентриг-уются в потоке, проходящем соосно с входным. Устройство не обеспечивает достаточной эффективности концентрирования частиц. Целью изобретения является повышение эффективности концентрирования аэ розольных частиц. Достигается это тем, что. конически насадок входного патрубка выполнен в виде сопла Лаваля, а выходной патрубо снабжен обратным соплом Лаваля, приче сверхзвуковая часть сопла Лaвfля вход ното патрубка коаксиаЛьно устаТУовлена в сверхзвуковой части обратного сопла Лаваля выходного патрубка. На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из корпуса 1, в котором сделана камера 2. В крышку 3 корпуса ввернут на резьбе входно патрубок 4, заканчивающийся соплом Ла валя 5. В корпусе 1 на резьбе ввернут выходной патрубок 6, вход в который представляет собою сверхзвуковой диффузор, выполненный.в виде обратног сопла Лаваля 7. Сверхзвуковая часть диффузора значительно удлинена или . расширена по сравнению с расчетным режимом. Сопло Лаваля 5 своею сверхзвуковой частью коаксиально введено в cвepxзflVкoвyю часть обратного сопла Лаваля 7, образуя между ними кольцевой зазор 8. В корпус 1 вварен выходной штуцер 9, Фиксация.входного патру ка 4 осуществляется при помощи стопорной гайки 10 и кольца 11. Выходной патрубок 6 соединен с осадительным прибором. Устройство работает следующим образом. К выходному штуцеру 9 подсоединен источник вакуумного разрежения, а к Выходному патрубку б подсоединен осадительнь й прибор, имеющий источник вакуумного разрежения..Исследуемый воздух сначала поступает в входной па трубок и в сопле Лаваля 5 разгоняется до сверхзвуковой скорости. Затем основная часть воздуха, совершив поворо почти на 180 , через кольцевой зазор 8 попадает в камеры 2, а затем в выходной штуцер 9. Небольшая часть воздуха отсасывается в выходной патрубок 6 и подается на осадительный прибор, При повороте сверхзвуковогр потока на 180° возникнут скачки уплотнения. Бли же к оси скорость газа при этом будет оставаться наибольшей, скачки уплотнения возникнут ближе к образующей обратного сопла Лаваля 7. Установка входного патрубка 4 производится таким образом, чтобы в кольцевом зазоре 8 возник прямой скачек уплотнения, зги которым течение воздуха дозвуковое. В обратном сопле Лаваля 7 скачки уплотнения образуют жидкий контур в вй- . де воздушной подушки, в которой статическое давление и плотность газа значительно выше, чем внутри этого контура, представляющего собою расчетный сверхзвуковой диффузор, расход воздуха через который определяется критическим сечением обратного сопла Лаваля 7. Такая организация воздушного потока позволит выделяться по инерции частицам аэрозоли и по жидкому контуру сверхзвукового диффузора (как по твердому телу) скатиться вниз, т.е. в критическое сечение обратного сопла Лаваля 7, откуда они по выходному патрубку 6 воздухом будут транспортированы в осадительный прибор. В выходной штуцер 9 выходит очищенный воздух. Формула изобретения Аэрозольный концентратор непрерывного действия, включающий корпус с входным и двумя выходными патрубками, причем входной патрубок снабжен коническим насадком, камеру, образован- ную внутренней стенкой корпуса.и поверхностью насадки, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности концентрирования аэрозольных частиц, конический насадок входного патрубка выполнен в виде сопла Лаваля, а выходной патрубок снаб-жен обратным соплом Лаваля, причем сверхзвуковая часть сопла Лаваля входного патрубка коаксиальио установлена в сверхзвуковой части обратного.сопла Лаваля выходного патрубка. Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе: 1. Патент США: №3901798,, кл .209-143, Патент США №3717980, кл.55-.461, Патент США №2731464, кл.55-270,

10