Многосопловый каскадный импактор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 840707 Жф Ф(51)М. Кд. 6 01 М 15/02 Государстевииый комитет по делам иаооретений и открытий(54) МНОГОСОНЛОВОЙ КАСКАДНЫЙИМПАКТОР Изобретение относится к технике дисперсионного анализа .аэрозолей и может быть использовано для контроля работы пыпеулавливающего оборудования в химической, металлургической,5 цементной и других отраслях промышленности.Известен каскадный импактор, в котором аэрозоль последовательно обтекает все ступени (инерционное осаждение частиц)111 .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многосопловой каскадный импактор, содержащий последовательно обтекаемые аэрозолем камеры инерционного осаждения, образованные парой диафрагм, в. каждой из которых выполнены поверх-. ность осаждения и не.менее двух сопел следующей камеры, что позволяет повысить расход аэрозоля, ускорить аэрозоль и уменьшить вторичный унос из-за более равномерного распыления осадка. по поверхности осаждения. В этом импакторе сопла соседних диафрагм сдвинуты. друг относительно друга для того, чтобы под каждым соплом выполнить поверхность осаждения. В остальном расположение сопел выбирается из конструктив" ных соображений 21.Недостаткомуказанного компаратора является паразитное оседание частиц в зове встречи отраженных струй,истекающих из сопел камеры. Частицы, осевшие в зоне встречи струй - это частицы более тонких фракций, чвм осевшие непосредственно под соплом, что вносит погрешность в определе" ние кривой фракционной эффективности данной ступени, снижает резкость разделения, В самом деле д часф затиц, осевших в зоне встречи отражен- ных струй, можно рассчитать следующим образом. Пусть в камере инерционного осаждения выполнены 32 отверстия диаметром В на расстоянии т друг от друга;ба является параметром,характв3 84070 ризующим кривую фрикционной эффективности камеры Х Щ и 1 бо Рчс где р - динамическая вязкостьпотока;ЫК - число Стокса; Вс - диаметр сопла;10 Р - плотность частиц; у . - скорость аэрозоля на выходе из сопла;С - поправка Каннингема,При соударении двух отраженных струй происходит инерционное осаждение частиц которое характеризуетсяР параметром 850 5020 где, Р - диаметр отраженной струи (в месте соударения). Из уравнения постоянства расхода-р 2 ь- Ф=Гь -2 4Из выражений (1) и (2) следует, что35 Поскольку .2 ) 0 , то дб частиц, осевших в зоне встречи отраженных струй по крайней мере в 2 раза меньшепчем д рассматриваемой ступени, А это значит, что частицы, осевшие40 в зоне встречи отраженных струй,содержат по крайней мере в 2 раза более тонкую фракцию, чем частицы, осевшие непосредственно под соплом. Известно, что осадок, образующийся45 в зоне встречи отраженных струй, составляет 10 - 303 от всего осадка на данной ступени, Поэтому искажение кривой фракционной эффективности рассматриваемой ступени весьма сущест" венно. Кроме того, из-за столкно 50 вения отраженных струй происходит осаждение частиц на обратной стороне предыдущей диафрагмы. Все то значительно снижает точность анализа55 дисперсного состава.Цель изобретения - повышение точности анализа дисперсного состава путем устранения паразитного осажде" 7 4.ния в камерах частиц более тонкихфракций.Цель достигается тем, что в многосопловом каскадном импакторе, содержащем последовательно обтекаемыеаэрозолем камеры инерционного осаждения, образованные парой диафрагм, вкаждой из которых выполнены поверхность осаждения и не менее двух сопелследующей камеры, оси сопел каждойдиафрагмы расположены между осямисопел соседних диафрагм,При этом сопла соседних диафрагмрасположены в шахматном порядке.На фиг.1 представлен фрагментимпактора в виде нескольких камеринерционного осаждения; на фиг,2 -разрез А-А на фиг.1; на фиг,З - разрез Б-Б 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 13расположено в зоне встречи отраженныхструй из сопел 12; сопло 15 расположено в зоне встречи отраженных струйиз сопел 14.На поверхности осаждения диафрагмы:8 находятся частицы 17, осевшие непосредственно под соплами диафрагмы 7и частицы 18, осевшие в зоне встречи отраженных струй, На фиг.3 показана нижняя сторона предыдущей. диафрагмы 7 камеры 3 и частицы 18, осевшиев результате столкновения отраженных струй на диафрагме 8,Сепарация частиц происходит следую-.щим образом,Аэрозоль последовательно обтекает камеры инерционного осаждения 2 - 5. При ударе струи о диафрагму, служащую поверхностью осаждения, частицы с соответствующим дно выпадают 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 частицы8407 б 2 А-А Ю 18 16; тогда какчастицы 17 более тонких фракций уносятся с этой ступени . потоком через сопло 13.Одновременно расход аэрозоля в зоне встречи отраженных струй уменьшается примерно в два раза, что снижает осаждение частиц более тонких фракций на обратной стороне поверхностиосаждения.Таким образом, поскольку в зоне 10 встречи струй, истекающих иэ сопел одной камеры, находятся сопла следующего каскада и сопла соседних диафрагм расположены в шахматном порядке, то на линиях пересеченных отраженных 15 струй частицы не выпадают. При этом уменьшается также осаждение частиц более тонких фракций на обратной стороне диафрагмы иэ-за уменьшения в 2 раза расхода в зоне встречи отра женных струй. Формула изобретения 251. Многосопловой каскадный импактор, содержащий последовательно обтекаемые аэрозолем камеры инерцион 07 6ного осаждения, образованные парой диафрагм, в каждой иэ которых выполнены поверхность осаждения и не менее двух сопел следующей камеры, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности анализа дисперсного состава путем устранения, осаждения в камерах частиц более тонких фракций, оси сопел каждой диаФрагмы располо.жены между осями сопел соседних диафрагм.2. Импактор по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, сопла соседних диафрагм расположены в шахматном порядке. Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе1, Методы измерения частиц, применяемые в США. Доклады третьего советско-американского симпозиума по технологии очистки газов от твердых частиц. М., 1979, т.2, с, 140.2. Расчет усовершенствованного импактора. Доклады третьего советско- американского симпозиума по технологии очистки газов от твердых частиц. М., 1979, т.2, с.201 (прототип)..ВНИИПИ Заказ 4751/63Тираж 907 Подписное Филиал ППП "Патент",