Пробоотборник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801275258 а) 4 С 01 Я 1/10//С 12 М 1/ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,;ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О(57) Изобретение относится к устройствам для отбора проб аэрозолей, может быть использовано в микробиологической, химической промьппленностях, медицине и сельском хозяйствеи позволяет повысить представительство проб за счет увеличения полнотыиспользования жидкости в пробоотборнике, Пробоотборник содержит корпусс сорбирующей жидкостью 2, размещенный внутри него циклон (Ц) 3 свходным соплом (С) 4 и отверстиемдля подсоса жидкости. С 4 укрепленов стенке корпуса и является крепежным элементом Ц 3. Над Ц 3 установлен брыэгоотбойник 6, а корпус снабжен выходным патрубком. Отверстиедля подсоса жидкости расположено полинии, повернутой по ходу воздушного потока на угол до 180. 4 ил.12752Изобретение относится к приборамдля определения концентрации частицаэрозоля при исследованиях загрязнения воздушной среды, а конкретно кустройствам для отбора проб аэрозолей, и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химическойпромьппленности, в медицине и сельском хозяйстве.Одним из направлений в создании 1 Оэтих устройств является разработкапробоотборников, в которых частицыаэрозоля попадают в жидкость - сорбирующую среду, циркулирующую в виде пленки (жидкостные пробоотборники). Это позволяет обеспечить высокую эффективность улавливания частицаэрозоля, а также высокую выживаемость биологических частиц при контроле воздуха производственных помещений на предприятиях микробиологического производства (например, дрожжей) и медицинских учреждений,Цель изобретения - повьппение представительности проб за счет увеличе,ния полноты использования жидкостив пробоотборнике,58 2стрелки, фиг,). Нв линии, которая повернута на угол д. от луча пересечения полуплоскости с днишем циклона, и располагается отверстие 5 для подсоса жидкости, Расстояние отверстия 5 от оси циклона измеряется радиусом г, 11 аксимальное расстояние от оси циклона до центра отверстия определяется диаметром отверстия иЙ не может быть больше К -- где Й2 диаметр отверстия, К - радиус циклона, При достаточно малых относительных размерах сопла отверстие размещается в центре, Угол аФ меняется от 0 до 180 , За пределами расположения отверстия для подсоса жидкости (,сОЙ от 0 до 180 и г от Одо К - -) .рас 2 ход жидкости практически не превышает расход жидкости при центральномрасположении отверстия, а при угле 180 - 300 н расстоянии от осиЙг ) = отсутствует из-за повьппенного2давления в этой зоне (происходит выдавливание пузырьков воздуха через отверстия), На фиг,1 представлен пробоотборник, общий вид; на фиг,2 - то же,вид сбоку; на фиг.З - разрез А-А нафиг,1; на фиг,4 - зависимость расхода жидкости через циклон от расположения отверстия,Пробоотборник содержит корпус 1 с 35сорбирующей жидкостью 2, размещенныйвнутри него циклон 3 с входным соплом 4 и отверстием 5 для подсоса жидкости, Входное сопло 4 укреплено встенке корпуса 1 и служит в качестве 40крепежного элемента циклона 3 Надпоследним установлен брызгоотборник6 и в корпусе 1 установлен выходнойпатрубок 7,Выходное отверстие сопла 4 может "5быть любой фигурой (круг, эллипспрямоугольник и т,п,) которая имеетцентр симметрии. В предлагаемом пробоотборнике выходное сечение г,редставляет собой прямоугольник. При этом 5 Оцентром симметрии является точка пересечения его двух взаимно перпендикулярных осей симметрии, Через этуточку и ось циклона проходит полуплоскость, которая при пересечении 55с днищем циклона образует луч откоторого отсчитывается угол сС по ходу воздушного потока (против часовой Пробоотборник работает следующимобразом,Воздух, содержащий частицы аэро-золя, поступает через входное соплов циклон 3, где под действием воз-.душного потока на внутренней поверхности циклона образуется пленка изтонкого слоя сорбирующей жидкости,на которую осаждаются частицы аэрозоля Жидкость поступает через отверстие 5 в днище циклона 3 за счетразрежения в центре газодинамического вихря и, увлекаемая вихрем,растекается по внутренней поверхности циклона, Эта пленка создает щадящие условия для биологических частиц,Вместе с воздухом из циклона вьгпе"тают капельки жидкости, образующиесяна кромке циклона и сопла, Капли жидкости попадают на поверхность брызгоотбойника и стекахт вниз, Воздух поступает в выходной латрубок 7 Припонижении уровня жидкости в пробоотборнике расход через отверстие вднище циклона падает и ее не хватаетдля образования пленки на внутренней поверхности циклона, Повышениепредставительности проб в таком пробоотборнике связано с увеличениемполноты использования жидкости, Под полнотой использования жидкости принимается отношение объемажидкости, лежащей выше минимальногоуровня, .с которого обеспечивается еевсасывание в циклон, к общему коли- Вчеству жидкости в пробоотборнике,Более полное использование жидкостипозволяет увеличить время нормальнойработы пробоотборника при фиксированном количестве жидкости и размерах корпуса,Время нормальной работы пробоотборника определяется временем срабатывания жидкости до минимальногоуровня, при котором еще обеспечивается ее всасывание в циклон и образование жидкостной пленки.Минимальный уровень, с которого.обеспечивается всасывание жидкости,определяется прямым экспериментом, 20Устанавливается различный уровеньжидкости в циклонном элементе с различным расположением отверстия в днище иопределяется минимальный уровень, при котором начинается циркуляция (переливание жидкости черезверхний край циклона).Время нормальной работы пробоотборника следует увеличивать, так какполное количество отобранной пробы 30определяетсяМ=С Я Т,где С - концентрация частиц;расход воздуха через пробоотборник;Т - время нормальной работы пробоотборлика,Необходимое количество отобраннойпробы для проведения дальнейшего ана лиза определяется методом анализа идля получения достоверных результатовне может быть меньше определеннойвеличины. (Точность анализа повьппается с увеличением количества пробы)45При работе с низкими концентрациями частиц при заданном расходе воздуха через пробоотборник необходимоувеличить время отбора пробы,В конструкции пробоотборника с 50целью повьппения эффективности улавливания.частиц со 1 пло внесено внутрьциклона, что приводит к нарушениюсимметрии воздушного потока на вход-,ном участке, Воздушная струя, выходя.55щая из сопла, поворачивает вдольЮвнутренней стенки циклона на 360 инабегает на наружную стенку сопла. Образуется эона повышенного давления, сдвигающая ось вихряот оси циклона.Из-за несовпадения оси вихря с геометрической осью циклона расположение отверстия для подсоса жидкости не в точке наименьшего давления приводит к уменьшению, подсоса жидкости при заданном диаметре отверстия.Расход жидкости, всасываемой через отверстие, определяют по формулеК др Я,где Я - расход жидкости;К - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств жидкости и геометрических параметров отверстия;0 р - разность давления на свободной поверхности жидкости,практически равного статическому давлению в пробоотборнике и давления,усредненного по сечению всасывающегоотверстия,8 - площадь отверстияНа фиг.2 данные приведены для циклона с объемным расходом 50 л/мин.Диаметр циклона 14 мм, диаметр отверстия 7 мм, расстояние от оси циклона до центра отверстия четверть диаметра циклона,Характер зависимости слабо меняется для различных сорбирующих жидкостей, например, физраствора, водныхрастворов глицерина и т.д.П р и м е р В пробоотборникес объемным расходом 50 л/мин и центральным расположением отверстия диаметром й 7 мм в днище циклона приначальном объеме жидкости 40 мл количество жидкости, лежащей ниже минимального уровня, с которого начинается циркуляция, и поэтому остающийсянеиспользованной, составляет 1 О мл,Количество жьщкости лежащей вьппеэтого уровня, равно 40-О : 30 мли полнота с использованием жидкости30- 0,75, При смещении отверстия40Ко от оси на г = - и угол Ы = 45 ос 2таток жидкости составляет 6 мл и полнота использования жидкости 0,85,Формула изобретенияПробоотборник, включающий корпус с сорбирующей жидкостью и размещенный внутри него циклон с входным сопЯ уд Составитель В, РусРедактор Н, Марголина Техред Л.Олейник рректор М, Шарощи 6552/32 ТВНИИПИ Государстпо делам изобре113035, Москва,раж 778 енного комитеттений и открытЖ, Раушская,Производственно-полиграфическое предприятие,Э гор лом для воздушного потока и отверстием в днище для подсоса сорбнрующейжидкости, брызгоотбойник и выходнойпатрубок, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения представительности проб за счет увеличенияполноты использования жидкости, отверстие для подсоса жидкости распо 5258 6ложено на линии, повернутой по ходу0воздушного потока на угол до 180от луча пересечения плоскости дна сполуплоскостью, проходящей через осьциклона и центр симметрии выходногосечения сопла , и находитсямежду осью и стенкой циклона.