Многосопловый каскадный импактор Советский патент 1981 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к технике дисперсионного анализа аэрозолей и может быть использовано для контрол работы пылеулавливающего оборудования в химической, металлургической, цементной и других отраслях промьшленности. Известен каскадный импактор, в котором аэрозоль последовательно обтекает все ступени (инерционное осаждение частиц) П. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многосопловой каскадный импактор, с держащий последовательно обтекаемые аэрозолем камеры инерционного осажд ния, .образованные парой диафрагм, в каждой из которых выполнены поверхность осаждения и не менее двух соп следующей камеры, что позволяет повысить расход -аэрозоля, ускорить аэрозоль и уменьшить вторичный унос из-за более равномерного распыления осадка по поверхности осажде НИН. В этом импакторе сопла соседних диафрагм сдвинуты.друг относительно друга для того, чтобы поц каждым соплом выполнить поверхность осаждения. В остальном расположение сопел выбирается из конструктивных соображений Г21. if.. Недостатком указанного компаратора является паразитное оседание частиц в зоне встречи отраженных струй,истекающих из сопел камеры. Частигщ, осевшие в зоне встречи, струй - это частицы более тонких фракций, чем осевшие непосредственио под соплом, что вносит погрешность в определение кривой фракционной эффективности данной ступени, снижает резкость разделения. В самом деле, dl.. частиц, осевших в зоие встречи отражеиных струй, можно рассчитать следующим образом. Пусть в камере ииерциониого осаждения выполнены 32 отверстия дианетром D на расстоянии t друг от друга; является параметром характеризующим кривую фрикционной эффекти ности камеры -l&jg -bty--pc, so динамическая вязкость потока; число Стокса; диаметр сопла; плотность частиц; скорость аэрозоля на вы ходе из сопла; С - поправка Каннингема. При соударении двух отраженных струй происходит инерционное осажд ние частиц, которое характеризуетс параметром d - ajU-St. Я-vc где.Ч - диаметр отраженной струи (в месте соударения). Из уравнения постоянства расход (Ь) Из Выражений (l) и (2) следует, (4) Поскольку- D , то dsQ частиц. SO осевших в зоне встречи отраженных струй.по крайней мере в 2 раза мен ше,чем dgQ рассматриваемой ступен А это значит, что частицы, осевшие в зоне встречи отраженных струй,со держат по крайней мере в 2 раза более тонкую фракцию, чем частицы осевшие непосредственно под соплом Известно, что осадок, образующийся в зоне встречи отраженных струй, составляет 10 - 30% от всего осадк на данной ступени. Поэтому искажен кривой фракционной эффективности р сматриваемой ступени весьма сущес венно. Кроме того, из-за столкновения отраженных струй происходит осаждение частиц на обратной сторо предьиущей диафрагмы. Все -то значительно снижает точность анализа дисперсного состава. Цель изобретения - повышение то ности анализа дисперсного состава путем устранения паразитного осажд 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 вьтолнены 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.З - разрез Б-В на фиг.1. 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 диафрагмах 6-10 выполнены сопла 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.З показана нижняя сторона предьщущей.диафрагмы 7 камеры 3 и частицы 18, осевшие в результате столкновения отраженных струй на диафрагме 8. Сепарация частиц происходит следующим образом. Аэрозоль последовательно обтекает камеры инерционного осаждения 2-5. При ударе струи о диафрагму, служащую поверхностью осаждения, частицы с соответствующим dg вьшадают 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