Способ анализа дисперсного состава аэрозоля

Способ анализа дисперсного состава аэрозоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ыщв

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскня

Соцналнстическни

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 08. 01.79 (21) 2710938/18-25

f51) M Кл э

G 01 И 15/00 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15,03,83. бюллетень Йо 10 (53) УДК543. 275, (088. 8) Дата опубликования описания 15. 03. 83 и

И.К.Решидов, Д.Л.Зеликсон,и Н.Г. Вулгакова 1.

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА

АЭРОЗОЛЯ

Изобретение относится к методам .исследования в механике аэрозолей в

Насти измерения концентрации и распределения частиц по разрезам и может быть использовано в автоматизированных системах контроля-фракционной эффиктивности.пылеулавливания в процессах газоочистки для охраны окружа-ющей среды от загрязнений.

Известен способ анализа дисперс.ного состава аэрозоля путем пофракционного осаждения частиц на поверхностях каскадного импактора, обтекаемых аэрозолем с возрастающей от поверхности к поверхности скоростью.

При этом на каждой следующей поверхности происходит инерционное осаждение частиц все более тонких фракций.

Взвешиванием осадка после демонтажа и разборки ипактора находят дисперсный состав. Для повышения адгезионных свойств поверхности осаждения и предотвращения вторичного .. носа частиц используют различные смаэ ки 11).

Известен также способ анализа дисперсного состава аэрозоля путем пофракционного осаждения частиц на фильтрующих поверхностях каскадного импактора. В этом методе аэрозоль частично фильтруется через поверхность осаждения, а осевшие частицы удерживаются на поверхности фильтра скоростным напором газа, что облег-„ чает регенерацию поверхности осаждения при подготовке импактора к следующему измерению. Регенерацию производят обратной продувкой фильтра обеспылентым газом после разборки импактора и взвешивания осадка. Способ осуществляют каскадным импактором, содержащим в каждом каскаде камеру, образованную двумя диафрагмами, в каждой из которых поверхность осаждения выполнена в виде мембранного фильтра н сопла следующего каскада (2).

Недостатками известного способа являются проведение анализа дисперсного состава, что связано с рядом трудоемких неавтоматизированных операций демонтажа и разборки прибора, взвешивания диафрагм до и после осаждения частиц, вычисление привесов регенерации фильтров и т.д.

Цель изобретения — ускорение процесса анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу анализа

ЗО дисперсного состава аэрозоля путем

1004819.пофракцианнага осаждения частиц на фильтрующих поверхностях каскадного импактара с регенерацией фкльтров обеспеченным газом после измерения осадка измерение количества осадка

5 на каждой поверхности осуществляют по электрическому заряду, перенесенному частицами осадка при подаче разности потенциалов на эту поверхность, а регенерацию производят при периодическом изменении знака раз- 10 ности потенциалов на всех поверхностях.

На чертеже схематически представлена устройство, реализующее предла- g гаемый способ..;

Устройство представляет собой каскадный нмпактар, содержащий в каждом каскаде камеру, образованную двумя диафрагмами, в каждой из которых выполнена поверхность осаждения в виде мембранного фильтра и сопла следующего каскада, а выполненные электраизо лированнымн диафрагмы каждой камеры соединены через коммутатор с источником постоянного напряжения и кула нометром, причем фильтры выполнены электрапровадящими, а коммутатор— с дополнительным инвертирующнм выходам.

Импактар состоит из корпуса 1, в ЗО котором расположены каскады камер 2.

Каждая камера 2 образована двумя диаф. рагмами 3 и 4. Каждая диафрагма элентраизолирована и снабжена поверх ностьв осаждения в виде мембранного 35 фильтра 5 из электропроводного матем риала и соплами б следующего каскада. Диафрагмы 3 и 4 каждой камеры 2 соединены через коммутатор 7 с галь-. ванометром-кулонометром 8 и источни- 4П ком 9 постоянного напряжения. Коммутатор 7 на чертеже условно изобра- жен в виде ряда контактов 10-23.

Контакты 10-13 и 15-17 соединяются с источником 9 через контакты 18-21 и 22 или 23. B последнем случае че. рез гальванометр 8. Контакт 14 служит для заьыкания всех диафрагм с целью предотвращения появления наведенных потенциалов, препятствующих оседанию-..частиц на диафрагмы.

Перед работой контакты 10-17, 22 и 23 замкнуты, а 18-21 — «аэомкнуты. Все диафрагмы эквипотенциальны. Для анализа дксперсного состава подают в корпус 1 аэрозоль, который последовательно обтекает каме«ы 2 с возрастакзцей от каскада к каскаду скоростью истечения из сопел б. При ударе .струй о поверхность. осажденияфильтр 5, на последнем вследствие бО инерционности оседают частицы, которые удерживаются на нем благодаря. скоростному напору прк частичной фильтрации газа. По мере увеличения скорости газа в соплах б íà поверхЦ 65 ность фильтров 5 оседают все более тонкие фракции частиц.

После накопления достаточного осадка наиболее тонкой фракции на последнем фильтре 5 по ходу аэрозоля, указанному стрелкой на чертеже, подачу азрозоля прекращают и приступают к измерению количества осадка на каждой поверхности по измеренному гальванометром 8 электрическому заряду, перенесенному частицами осадка при подаче разности потенциалов между диафрагмами 3 и 4 от источника 9.

Эту операцию осуществляют с помощью коммутатора 7, который поочерецна соединяет i.àðû соседних диафрагм

3 и 4 одной камеры 2 с источником 9

I . и гальванометрам 8. Перед измерением, .заряда все контакты 10-17 разомкнуты, кроме одной пары, управляющей диафрагмами одной камеры 2, например, последней пары контактов 13 и 15 .

Контакт. 22, — разомкнут, контакт 23 замкнут. Замыкают пару контактов ис.точника 9, например, контакты 18 и

20 и йо отклонению гальзанометра опразделяют заряд, перенесенный частицами данной Фракции, накбалее тонкой.

Затем с постоянным периодом размыкают контакт 15 и подключают следующую камеру с помощью замкнутого контакта

12 и т.д.

При подаче напряжения на две диафрагмы 3 и 4 одной камеры 2 все частицы, осевшие в камере 2 на фильтре

5 и на обратной стороне диафрагмы 3, заряжаются одноименно с подстилающей поверхностью и электрическими силами переносятся к поверхности, имеющей противоположную полярность, перенося при этак электрический заряд, пропорциональный количеству осадка, регистрируемый гальванометром 8. Период камкоммутации контактов должен быть больше времен релаксации частиц и гальванометра.

По окончании электрических измере ний производят регенерацию Фильтров

5 обратной по отношению к течению аэрозоля продувкой обеспыленным газом без демонтажа и разборки импактора при периодическом изменении знака разности потенциалов на всех поверхностях. Для этого замыкают контакты 10-13, 15-17, 22 и 23 и поочередно замыкают контакты парами сначала контакты 18 к 20, затем контакты 19 и 21 коммутатора 7. Коьмутатор 7 может быть электромеханическим, в виде тумблеров илк электронным с программным блоком в зависимости от желаемой степени автоматизации.

Об окончанкк процесса регенерации судят по отсутствию энакопеременного тока, регистрируемого гальванометрам

8 при раэмыканки контакта 22: кмпактор готов к следующему замеру дисперского состава..

1004819

Указанная принципиальна я с хема, реализующая предлагаемый способ ана лиза дисперсного состава аэрозоля, осуществляемая .каскадным импакторсм для ээой цели, позволяет автоматизировать процесс анализа вплоть до построения графика на экране запоминающего электронно-лучевoro осцилографа., используемсго вместо гальванометра и снабженного интегратором при условии, что.длительность развертки

10 луча по экрану равна времени комму тации всех диафрагм. Проведение анализа и подготовка ). следуюшему циклу не требует Разборки и чистки импакто" ра, как это происходит в известных 15 приборах. Отпадает также необходимость предварительной зарядки аэрозоля, сопряженная со значительными погрещностями измерения. Предлагаемое напряжение источника 9 должно быть 20 иже пробойного и составляет 1-4 кВ, то обеспечивает перенос частиц.

Формула изобретения

Способ анализа дисперсного состава аэрозоля путем пофракционного осажде-25 ния частиц на фнльтрукщих поверхностях каскадного импактора с регенераци-, ей фильтров обеспыленнык газом после измерения осадка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения процесса анализа, измерение количества осадка на каждой поверхности осущест вляют пс электрическому заряду, пере. несенному частицами при подаче раз .ности потенциалов на эту поверхность а регенерацию производят периодическим изменением знака разности потенциалов на всех поверхностях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иау К.R. The cascade impactor.

Aninstrument for sampfing coarse

acrostic " 7.Sci. Эпз гып". 1945, 22, р. 187-.195.

2. RavenhaRE D.G. Forney 3..J.

Jozayeri И. Aегоsol sizing with a

slotted virtna0 impactor. "J. of

Со 08 and 3nterface Science". 1978, 65, Р 1, р. 108-117 . (прототип) .

1.ВНИИПИ Хаках 1870/53 .Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4