Устройство для отбора проб аэрозолей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 1/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ(7 1) Всесоюзный научно-исследователь-ский институт биологического приборостроения(56) 1; Авторское свидетельство СССРВ 261772, кл. 6 01 М 1/24, 1968 .(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБАЭРОЗОЛЕЙ, содержащее воздухозаборник, воздухопротягивающее устройство,многоступенчатый импактор, в корпусекоторого последовательно установленынесколько поверхностей осаждения ифильтры, о т л и ч а ющ е е с ятем, что, с целью повышения представительности пробы путем расширения фракционного состава, корпус выполнен .иэразъемных цилиндрической и коничеПИСАНИЕ ВТОРСНОМУ СВ.801083094 ской ступеней, причем в верхней части цилиндрической ступени установлен многоступенчатый импактор и ь .здухо" заборник, а нижняя часть цилиндрической ступени снабжена завихрителем.потока, установленным внутри нее, а коническая ступень снабжена соосно расположенными кольцевым сборником, заполненным сорбирующей жидкостью., конусным стабилизатором потока и дополнительным кольцевым сборником, при этом нижняя часть конической ступени выполнена с перфорацией и снабжена держателями фильтров, расположенных. с внешней стороны ее с воэможностью поворота.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что воздухозаборник выполнен в виде многоканальной головки с тангенциальными вводами, входные отверстия которых снабжены регулятором сечения и вертикальными отверстиями для ввода аэрозоля.1 10830Изобретение относится к аппаратуредля отбора проб аэрозолей из воздушной среды для последующего физикохимического или микробиологическогоанализа и может найти применение в 5области охраны окружающей среды пригигиенических исследованиях воздухана предприятиях микробиологической,медицинской,и других отраслей промышленности. 0- При контроле степени загрязненности газовоздушных выбросов предприятий микробиологической промышленности, например при производстве белкововитаминного концентрата, аминосубтилина, инсектицидных препаратов, большое значение имеет определение нетолько концентрации аэрозоля, но иего дисперсного состава, так как этопозволяет оценить степень распростра нения аэрозоля во внешней среде и разработать эффективные системы очистки.Эффективный санитарный контрольза чистотой воздуха на предприятияхмикробиологической и других отраслей 25промышленности обуславливается отбо-ром представительных проб аэрозоль ных загрязнений.Представительными являются пробы,отображающие истинное состояние обследуемого воздуха в данный моментвремени: массу, природу, состав идисперсность загрязнений, которые ваэрозольном состоянии имеют крайненестабильный и постоянно меняющийсяхарактер,Поэтому для обеспечения полученияпредставительности проб особое значение приобретает продолжительностьотбора; а при малых концентрациях 40загрязнений - производительность пробоотборника.Известно устройство для отборапроб аэрозолей, содержащее воздухозаборник, воздухопротягивающее устройство, многоступенчатый импактор, вкорпусе которого последовательно установлены несколько поверхностейосаждения и фильтры1 1.. ской ступени снабжена завихрителем потока, установленным внутри нее, а Производительность устройства за висит от количества сопел в каждой ступени, посколЬку сопло импактора обеспечивает эффективное осаждение частиц аэрозолей при расходе воздуха для круглых сопел до 2 л/мин. 55 Это ведет к увеличению продолжитель ности отбора проб до 1 ч и более, что уже не позволяет отобрать представительную пробу, так как характеристики атмосферных аэрозолей постоянно меняются,Указанные устройства не позволяют отбирать представительные пробыаэрозолей в широком диапазоне концентраций и дисперсности частиц беззначительного увеличения весогабаритных характеристик.Цель изобретения - повышение представительности пробы путем расширения фракционного состава.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для отбора пробаэрозолей, содержащем воздухозаборник, воздухопротягивающее устройство,многоступенчатый импактор, в корпусекоторого последовательно установленынесколько поверхностей осаждения ифильтры, корпус выполнен из разъемных цилиндрической и коническойступеней, причем в верхней части цилиндрической ступени установлен мно гоступенчатый импактор и воздухозаборник, а нижняя часть цилиндричеконическая ступень снабжена соосно расположенными кольцевым сборником,за- . полненным сорбирующей жидкостью, конусным стабилизатором потока и дополнительным кольцевым сборником, при этом нижняя часть конической ступени выполнена с перфорацией и снабжена держателем фильтров, расположенных с внешней стороны ее с возможностью поворота.Воздухозаборник выполнен в виде многоканальной головки с тангенциальными вводами, входные отверстия которых снабжены регулятором сечения и вертикальными отверстиями для ввода аэрозоля.На фиг. 1 представлено устройство для отбора проб аэрозолей, общий вид; на фиг. 2 - пробоотборная часть устройства, общий вид; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2. Устройство для отбора проб аэрозолей состоитиз разъемного корпуса 1 с цилиндрической 2 и конической 3 ступенями. Цилиндрическая 2 ступень корпуса соединяется с воздухозаборником 4 при помощи опорного кольца 5 и стопорных винтов 6, а коническая ступень корпуса соединяется сз 108 цилиндрической 2 ступенью при помощи накидной гайки 7. Воздухозаборник 4 выполнен в виде многоканальной го- ловки с прямоугольными входнымиФтангенциальными каналами 8 и вертикальными отверстиями 9 для ввода аэрозоля, Воздухозаборник снабжен регулятором 10 сечения входных каналов 8, представляющим собой кольцо 11 с лепестками 12. На внутренней 1 О стенке корпуса 1, в зоне перехода цилиндрической 2 ступени в коническую 3, установлен верхний кольцевой сборник 13 для улавливания крупной фракции аэрозоля с сетчатым отражателем 14.Кольцевой сборник 13 заполняется сорбирующей жидкостью 15, Для дополнительной закрутки потока аэрозоля внут" ри цилиндрической ступени корпуса 1, 2 О к воздухозаборнику 4 крепится завих" ритель 16 потока. В верхней части корпуса цилиндрической ступени над завихрителем размещен каскадный им-. пактор 17, а в конической ступени 25 установлен конусный стабилизатор потока 18. В конической 3 ступени корпуса устройства установлен нижний кольцевой сборник 19 с отражателем 20, а с внешней стороны корпуса на 30 уровне перфорации 21 расположены поворотные держатели 22 фильтров с прижимным устройством, состоящим из направляющих 23, откидных зажимов 24 и шлангов 25, соединяющих держатели фильтров с воздухопротягивающим устройством. В держатели 22 вставлены сменные фильтрующие элементы 2 б,предназначенные для улавливания мелкодисперсных частиц аэрозоля, накаплива емых в кольцевом сборнике 19. В кас- кадном импакторе 17 расположены последовательно установленные при помощи втулок 27 и монтажного винта 28 сопловые решетки 29 с подложками. 45 30, покрытыми липкой смазкой 31. .Очищенный воздух выходит из импактора через отверстия 32 в верхней части корпуса завихрителя 16 потокаУстройство работает следующим об разом.При помощи регулятора 10 устанав,ливается определенное сечение входных тангенциальных каналов 8, соответствующее заданному расходу, и 55включается респиратор. Основной поток атмосферного аэрозоля поступает вустройство через входные тангенци 3094 1альные каналы 8, обеспечивающие первичную закрутку аэрозольного потока.Отделение аэрозольных частиц от основногб потока осуществляется под действием центробежных сил, возникающих в результате закручивания аэроозольного потока в воздухозаборнике 4. Приобретая вращательное движение, поток аэрозоля опускается винтообразно и при этом отбрасывает частицы к внутренней поверхности корпуса 1. Частицы затем скользят вниз вдоль стенок корпуса и поступают в верхний кольцевой сборник 13, где входят в контакт с сорбирующей жидкостью 15.Сорбирующая жидкость представляет собой смесь, состоящую из твердойи жидкой фаз. Твердая фаза придаетсорбирующей жидкости густоту,. необходимую для предотвращения разбрызгивания жидкости под действием газового потока. Жидкая фаза сорбирующей жидкости обеспечивает .удержаниеоседающих на поверхности кольцевого сборника 13 аэроэольных частиц врезультате смачивания их благодарядиффузии иэ пленки сорбирующей жидкости,Отражатель 14 способствует болееэффективному .улавливанию частиц изпотока вследствие увеличения площади контакта сорбирующей жидкости с аэрозольным потоком.В кольцевом сборнике 13 основнойпоток, частично очищенный от крупной фракции аэрозольных частиц, меняет направление по вертикали, проходит через сетчатый отражатель 14 и поступает на направляющие центральной части завихрителя 16, создающего оптимальные условия для сепарации частиц мелкой фракции аэрозоля путемвторичной закрутки и увеличения скорости потока в конической ступени 3корпуса устройства. Для вторичнойзакрутки потока могут быть использованы направляющие различных типов,например циклонные направляющие элементы типа "Винт", "Розетка",Вторично закрученный поток аэрозоля поступает в нижний кольцевой сборник 19, где в результате действия на частицы центробежных сил они прижимаются к стенкам корпуса на уровне перфорации 21 и затем вследствие несколько большего разрежения в держателях 22 фильтров осаждаются из потока на фильтрующие элементы 26.. Это позволяет выделить из основного потока мелкодисперсные аэрозольные частицы.Основной поток, изменивший направление движения напротивополож ное, проходит через, сетчатый отража. тель 20 и через стабилизатор 18 выходит. во всасывающий воэдуховод воздухопротягивающего устройства.Одновременно с входом основного потока через тангенциальные каналы в устройство через вертикальные отверстия 9 поступает дополнительный поток атмосферного аэрозоля, который попадает в каскадный импактор 17.В импакторе аэрозоль с увеличивающейся скоростью проходит через ряд последовательно установленных сопловых решеток при этом частицы осаждаются на поверхности, подложек, 2 Огде они удерживаются липкой смазкой 31. Аэрозольные частицы распределяются по каскадам импактора в зависимости от размера, что позволяет судить о дисперсном составе атмосфер-.25 ного аэрозоляИз каскадного импактора 17 дополнительный поток проходит через отверсб4тия 31 на эавихритель 16, где объединяется с основным потокомОтобранные пробы в кольцевом сборнике 13, фильтрующих элементах 26и на подложках импактора 17 доставляется в лабораторию для анализа.Предлагаемое устройство позволяетполучить представительную пробу, т.е.полностью характеризующую исследуемуюмассу аэрозоля по своим свойствам исоставу. В верхнем кольцевом сборникеустройства улавливаются аэрозольныечастицы с размером больше 10 мкм,а в нижнем кольцевом сборнике нафильтрах - меньше 10 мкм.Использование предлагаемого устройства позволит увеличить производительность просасывания загрязненного воздуха в 10 раз по сравнению сбазовым и при .этом улавливать какмелкие, так и крупные частицы, а кроме того распределять их по дисперсному составу, позволит значительно.,улучшить качество отбираемых проб .и сократит в 8-10 раз время на санитарное обследование промышленныхпредприятий, тем самым улучшить контроль за чистотой воздушного бассейна.1083094игВЯИИПИ Заказ 1734(38 . Ти аж 823: Поущснс филиал ППП "ПатекР, г.Уагород, .ул.Проектиал,