Пробоотборник

Пробоотборник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб аэрозолей, может быть использовано в микробиолог гической, химической промышленностях , медицине и сельском хозяйстве и позволяет повысить представительство проб за счет увеличения полноты использования жидкости в пробоотборнике . Пробоотборник содержит корпус с сорбирующей жидкостью 2, размещенный внутри него циклон (Ц) 3 с входным соплом (С) 4 и отверстием для подсоса жидкости. С 4 укреплено в стенке корпуса и является крепежным элементом Ц 3. Над Ц 3 установлен брызгоотбойник 6, а корпус снабжен выходным патрубком. Отверстие для подсоса жидкости расположено по О) линии, повернутой по ходу воздушного потока на угол до 180°. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5р 4 G 01 N 1/10//C 12 M 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;;„»

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ж

« .» (21) 3724252/23-26 (22) 10.04,84 (46) 07,12.86. Бюл. 0- 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения .(72) Е.В. Бабарсков, О,Д. Оленин, В.В, Палилов и А.В. Толчеев (53) 543.053(088.8) (56) Патент США 11 3495440, кл. 73-29, 17.02.70.

Авторское свидетельство СССР

Ф 578600, кл. G 01 N 1/14, 20.02.76. (54) .пгоБоотБогник (57) Изобретение относится к устрой ствам для отбора проб аэрозолей, моÄÄSUÄÄ 1275258 А1 жет быть использовано в микробиоло .. гической, химической промьппленностях, медицине и сельском хозяйстве и позволяет повысить представительство проб за счет увеличения полноты использования жидкости в пробоотборнике, Пробоотборник содержит корпус с сорбирующей жидкостью 2, размещенный внутри него циклон (Ц) 3 с входным соплом (С) 4 и отверстием для подсоса жидкости. С 4 укреплено в стенке корпуса и является крепежным элементом Ц 3. Над Ц 3 установлен брыэгоотбойник 6, а корпус снабжен выходным патрубком. Отверстие для подсоса жидкости расположено по линии, повернутой по ходу воздушного потока на угол до 180 . 4 ил.

17752

Изобретение относится к приборам для определения концентрации частиц аэрозоля при исследованиях загрязнения воздушной среды, а конкретно к устройствам для отбора проб аэрозолей, и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической промышленности,, в медицине и сельском хозяйстве.

Одним из направлений в создании 1Î этих устройств является разработка пробоотборников, в которых частицы аэрозоля попадают в жидкость — сорбирующую среду, циркулирующую в виде пленки (жидкостные пробоотборни- 15 ки). Это позволяет обеспечить высокую эффективность улавливания частиц аэрозоля, а также высокую выживаемость биологических частиц при контроле воздуха производственных поме- 20 щений на предприятиях микробиологического производства (например, дрожжей) и медицинских учреждений, Цель изобретения — повышение представительности проб за счет увеличе,ния полноты использования жидкости в пробоотборнике °

На фиг,! представлен пробоотборник, общий вид; на фиг,2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 — разрез А-А на фиг,1; на фиг,4 — зависимость расхода жидкости через циклон от расположения отверстия, Пробоотборник содержит корпус 1 с M сорбирующей жидкостью 2, размещенный внутри него циклон 3 с входным соплом 4 и отверстием 5 для подсоса жидкости, Входное сопло 4 укреплено в стенке корпуса 1 и служит в качестве @ крепежного элемента циклона 3„ Над последним установлен брызгоотборник

6 и в корпусе 1 установлен выходной патрубок 7, Выходное отверстие сопла 4 может быть любой фигурой (круг, эллипс„ прямоугольник и т,п,) которая имеет центр симметрии„ В предлагаемом пробоотборнике выходное сечение г;редставляет собой прямоугольник. При этом 50 центром симметрии является точка пересечения его двух взаимно ггерпендикулярных осей симметрии, Через эту точку и ось циклона проходит полуплоскость, которая при пересечении 55 с днищем циклона образует луч„ от которого отсчитывается угол сг.по ходу воздушного потока (против часовой

58 2 стрелки, фиг, 1) . На линии, которая повернута на угол d от луча пересе-! чения полуплоскости с днишем циклона, и располагается отверстие 5 для подсоса жидкости. Расстояние отверстия 5 от оси циклона измеряется радиусом г. 11аксимальное расстояние от оси циклона до центра отверстия определяется диаметром отверстия и

cl не может быть больше R — — где Й

Э диаметр отверстия, R — радиус циклона, При достаточно малых относительных размерах сопла отверстие размещается в центре, Угол аФ меняется от

0 до 180, 3a пределами расположения отверстия для подсоса жидкости (,H

О с! от 0 до 180 и г от 0 до R — -) -pac2 ход жидкости практически не превышает расход жидкости при центральном расположении отверстия, а при угле

180 — 300 н расстоянии от оси

cl

1 ) = отсутствует из-за повышенного

2 давления в этой зоне (происходит выдавливание пузырьков воздуха через отверстия), 1

Пробоотборник работает следующим образом, Воздух, содержащий частицы аэро- золя, поступает через входное сопло в циклон 3, где под действием воз-. душного потока на внутренней поверхности циклона образуется пленка из тонкorо слоя сорбирующей жидкости, на которую осаждаются частицы аэрозоля„ Жидкость поступает через отверстие 5 в днище циклона 3 за счет разрежения 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 вылетают капельки жидкости, образующиеся на кромке циклона и сопла, Капли жидкости попадают на поверхность брызгоотбойника и стекают вниз. Воздух поступает в выходной латрубок 7,, При понижении уровня жидкости в пробоотборнике расход через отверстие в днище циклона падает и ее не хватает для образования пленки на внутренней поверхности циклона, Повышение представительности проб в таком пробоотборнике связано с увеличением полноты использования жидкости °

1275258

Под полнотой использования жидкости принимается отношение объема жидкости, лежащей выше минимального уровня, .с которого обеспечивается ее всасывание в циклон, к общему количеству жидкости в пробоотборнике, Более полное использование жидкости позволяет увеличить время нормальной работы пробоотборника при фиксированном количестве жидкости и размерах корпуса, Время нормальной работы пробоотборника определяется временем срабатывания жидкости до минимального уровня, при котором еще обеспечива- 15 ется ее всасывание в циклон и образование жидкостной пленки.

Минимальный уровень, с которого.. обеспечивается всасывание жидкости, определяется прямым экспериментом. 20

Устанавливается различный уровень жидкости в циклонном элементе с различным расположением отверстия в днище иопределяется минимальный уровень, при котором начинается цирку- 5 ляция (переливание жидкости через верхний край циклона).

Время нормальной работы пробоотборника следует увеличивать, так как полное количество отобранной пробы 30 определяется

M =C Q где С вЂ” концентрация частиц; расход воздуха через пробоотборник;

Т вЂ” время нормальной работы пробоотборзика, Необходимое количество отобранной пробы для проведения дальнейшего ана-40 лиза определяется методом анализа и для получения достоверных результатов не может быть меньше определенной величины. (Точность анализа повьппается с увеличением количества пробы) 45

При работе с низкими концентрациями частиц при заданном расходе воздуха через пробоотборник необходимо увеличить время отбора пробы, В конструкции пробоотборника с 50 целью повьппения эффективности улавливания.частиц со1пло внесено внутрь циклона, что приводит к нарушению

Э симметрии воздушного потока на вход-. ном участке, Воздушная струя, выходя-55 щая из сопла, поворачивает вдоль

O внутренней стенки циклона на 360 и набегает на наружную стенку сопла.

Образуется эона повышенного давления, сдвигающая ось вихря от 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 формуле

Q = К-др Я, где Q — - расход жидкости;

К вЂ” коэффициент, зависящий от физико-химических свойств жидкости и геометрических параметров отверстия; р — разность давления на свободной поверхности жидкости, практически равного статическому давлению в пробоотборнике и давления, усредненного по сечению всасывающего отверстия, 8 — площадь отверстия °

На фиг.2 данные приведены для циклона с объемным расходом 50 л/мин.

Диаметр циклона !4 мм, диаметр от.верстия 7 мм, расстояние от оси циклона до центра отверстия четверть ди аметра циклона, Характер зависимости слабо меняется для различных сорбирующих жидкостей, например, физраствора, водных растворов глицерина и т.д.

П р и м е p, В пробоотборнике с объемным расходом 50 л/мин и центральным расположением отверстия диаметром d 7 мм в днище циклона при начальном объеме жидкости 40 мл количество жидкости, лежащей ниже минимального уровня, с которого начинается циркуляция, и поэтому остающийся неиспользованной, составляет 1О мл.

Количество жьщкости,, лежащей вьппе этого уровня, равно 40-!0 = 30 мл и полнота с использованием жидкости

30 — О, 75, При смещении отв ерс тия

R о от оси на г = — и угол о = 45 ос2 таток жидкости составляет 6 мл и полнота использования жидкости 0,85, Формула и s о б р е т е н и я

Пробоотборник, включающий корпус с сорбирующей жидкостью и размещенный внутри него циклон с входным соп1?7

Я л/иш

7 „ .

Фиг.4

Составитель В, Русин

Техред Л.Олейник Корректор M Шарощи

Редактор Н, Марголина

Заказ 6552/32 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб,, д,4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Э лом для воздушного потока и отверстием в днище для подсоса сорбнрующей жидкости, брызгоотбойник и выходной патрубок, о тлич а þ ù è é ñ ÿ тем, что, с целью повышения представительности проб за счет увеличения полноты использования жидкости, отверстие для подсоса жидкости распо5258 6 ложено на линии, повернутой по. ходу

Ол воздушного потока на угол до 180 от луча пересечения плоскости дна с полуплоскостью, проходящей через ось циклона и центр симметрии выходного сечения сопла, и находится между осью и стенкой цикло на.