Аэрозольный концентратор

. РЕСПУБЛИК А 1 я) 4 В 05 В 1/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН цМДрд ИДЕТЕЛЬСТВ ТОР СНО и инстиделий ССС1985 техн частиц аэрозол е приме нтро отовил ние эфэрозоля. ор дополГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(57) Изобретение относится кконцентрирования аэрозольныха также к технике напыленияна изделия и может быть такжкено в качестве импактора длля степени запыленности пригтельных цехов в различных отпромышленности. Цель - повышфективности концентрированияДля этого аэрозольный конценснабжен по меньшей мере одни нительным насадком. Насадки (Й) выполнены в виде соосно установленных игерметично соединенных между собойсверхзвуковых сопл (С). Сечение первого по ходу движения аэрозоля сверхзвукового С каждого Н меньше критического сечения первого С каждого предыдущего Н. По меньшей мере один изН выполнен с расширяющимся по ходудвижения аэрозоля входным С. По меньшей мере один из Н выполнен с сужающимся по ходу движения аэрозоля выходным С. Также по меньшей мереодиниз Н выполнен с расширяющимся входными сужающимся выходным по ходу движения аэрозоля С. В концентраторе обес- дпечивается достижение высокой кинетической энергии при заданном сверхзвуковом перепаде за счет самовакуумирования полости насадка и создания максимально возможного разгона в первомсверхзвуковом С. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к техникеконцентрирования аэрозольных частиц,а также к технике напыления аэрозоляна изделия и может быть также приме 5нено в качестве импактора для контроля степени запыпенности приготовительных цехов в резиновой и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышеОние эффективности концентрированияаэрозоля,На фиг. 1 изображен аэрозольныйконцентратор, на фиг. 2-4 - то же,варианты исполнения 15Аэрозольный концентратор содержитнасадки 1-3 в виде соосно установленных и герметично соединенных междусобой сверхзвуковых сопл 4-9.Сопла 4-8 представляют собой сопла 20ЛаваляКритическое сечение каждогоиз сопл 5, 7 и 9 одного из насадков1,2 или 3 не меньше критического сечения первого по ходу движения аэрозоля сопла 4, 6 или 8 соответственно, 25т.е. сечение 11 больше или равно сечению 10, сечение 13 больше или равно сечению 12, сечение 15 больше нлиравно сечению 11Критическое сечение первого по ходу движения аэрозоля сверхзвуковогосопла 6 или 8 каждого насадка 2 нли,3 меньше критического сечения первого сопла 4 или 6 каждого предыдущегонасадка 1 или 2, т.е. сечение 12 меньше сечения 10, и сечение 14 меньшесечения 12.По меньшей мере один из насадков1, 2 или 3 может быть выполнен либов расширяющимся по ходу движения аэро золя входным соплом (фиг. 2), либос сужающимся по ходу движения аэрозоля выходным соплом (фиг. 3), либои с тем и с другим (фиг. 4).Насадки 1, 2 и 3 установлены на 45кронштейнах 16 с возможностью регулировки расстояний между критическими сечениями 11 и 12, 13 и 14,Первое сопло 4 первого насадкасообщено с магистралью 17 подачи аэро золя под давлением. Аэрозольный концентратор работает следующим образом.По магистрали 17 аэрозоль поступает в насадок 1. В магистрали 17 обес-печивается давление, необходимое для создания сверхзвукового потока в сопле Лаваля 4.критическое сечение 10 которого является расходомерным, Так как в сопле 5 Лаваля критическое сечение 11 не меньше критического сечения 10, то оно выбирается с увеличением площади на величину пограничного пристенного слоя.Поток аэрозоля, разогнавшись до сверхзвуковых скоростей, в сопле .4 Лаваля перед критическим сечением 11 тормозится. Профиль сопла 5 Лаваля перед критическим сечением 11 обеспечивает угол скачков уплотнения по отношению к набегающему потоку, не превышающий 60,что исключает переход сверхзвуковой скорости в дозвуковую.В полости насадка 1 между критическими сечениями 10 и 11 эа счет эжекции происходит вакуумирование, в результате чего истечение газа через сопло 4 Лаваля происходит в вакуум, что обеспечивает наивЫсший раз гон потока ссопле 4. В сопле 5 Лаваля происходит торможение потока, а затем его вторичный разгон. Частички аэрозоля, отражаемые скачками уплотнения, концентрируются в центральной части потока.Перед критическим сечением 12 насадка 2 происходит торможение периферийной части потока, которая освобождена от частиц аэрозоля, и поворот ее в обратную сторону с выходом наружу, Центральная часть потока проходит через критическое сечение 12, а затем через критическое сечение 13. В насадке 2 полость между критическими сечениями 12 и 13 вакуумируется, Потенциальная энергия торможения потока перед критическим сечением 12 за ним преобразуется в кинетическую энергию. Периферийная часть потока освобождается от частиц аэрозоля, То жепроисходит в насадке 3 с тем отличием, что на выходе установлено сверхзвуковое сопло 9, в котором по законуПрантля-Майера сверхзвуковой потокгаза поворачивается, следуя выпукломупрофилю. Частички аэрозоля, обладающие силой инерции, подчиняясь законумеханики, вылетают из потока газа.Устройство, изображенное на фиг. 1,может быть применено в импакторахдля экспрессного отбора пробы и для напыпения в различных отраслях народного хозяйства. Положительный эффект заключаетсяв том, что удаляется уже чистый гази в системе концентрирования участвует только поток, несущий частички аэрозоля, а это, в свою очередь, повышает эффект концентрирования частиц 5 в центральной части за счет более сильного воздействия на поток аэрозоля скачков уплотнения во время торможения потока.Выполнение одного из насадков с 1 О расширяющимся по ходу движения аэрозоля соплом фиг. 3) позволяет отсекать часть потока, идущего под давлением и со сверхзвуковой скоростью.Выполнение выходного сечения в виде критического сечения одного из насадков с сужающимся по ходу движения аэрозоля соплом (фиг. 4) позволяет насадку работать в широком диапазоне перепадов давления, так как к 2 О выходному сечению подходит сверхзвуковой заторможенный поток, а дальнейшее его развитие идет вне насадка до давления окружающей среды.Установление соосно и последова тельно не менее двух таких насадков позволяет получить устойчивую работу насадка с высокой эффективностью при широком диапазоне давлений окружающей, среды, что важно для пробоотборных 30 приборов, применяемых беэ переналаживания на различных высотах.Применение предлагаемого концентратора в качестве разгонных сопл потока газа и потока аэрозоля позволяет при заданном сверхзвуковом перепаде достигать более высокой кинетической энергии, чем в известных разгонных соплах.за счет самовакуумирования полости насадка и создания максимальновозможного разгона в первом сверх-звуковом сопле.Формула изобретения1. Аэрозольный концентратор, содержащий насадок в виде соосно установленных игерметично соединенныхмежду собой сверхзвуковых сопл, критическое сечение каждого из которых не меньше критического сечения первого по ходу движения аэрозоля сопла, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности концентрирования аэрозоля, концентратор снабжен по меньшей мере одним дополнительным насадком, причем критическое сечение первого по ходу движения аэрозоля сверхзвукового сопла каждого насадка меньше критического сечения первого сопла каждого предыдущего насадка.2, Концентратор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что по меньшей мере один из насадков выполнен с расширяющимся по ходу движения аэрозоля входным соплом3, Концентратор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что по меньшей мере один из насадков выполнен с сужающимся по ходу движения аэрозоля выходным соплом.4. Концентратор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что по меньшей мере один из насадков выполнен с расширяющимся входным и сужающимся выходным по ходу движения аэрозоля сопла- мие1388097 Составитель А. Чал-БорюЛ. Веселовская Техред М.Ходанич Корректор О, Кунд а ираж 63 4 1 Подписное Заказ еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн Оизводственно-поли ВНИИПИ Государственн по делам изобретен13035, Москва, Ж, Р комитета СССРи открытийская наб., д, 4/5