CN220878092U - 一种多级气溶胶分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气溶胶采集分离领域，具体公开了一种多级气溶胶分离装置，包括一虚拟分离器，该装置还包括一旋风分离器，所述旋风分离器的出气口与虚拟分离器的气溶胶入口通道相连通，使得通过所述旋风分离器分离出的细颗粒物进入虚拟分离器中进行再次分离。本实用新型有利于提高虚拟分离器的分离精度，降低气溶胶粒子壁面损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及气溶胶采集分离领域，尤其涉及一种多级气溶胶分离装置。
背景技术
虚拟分离器(或称虚拟冲击器)是气溶胶采集与监测过程中用于粒度分离的重要器件，其主要工作原理是利用不同粒径气溶胶粒子所受惯性力的不同，将其从高速气流中分离开来是气溶胶采集与监测过程中用于粒度分离的重要器件，其主要工作原理是利用不同粒径气溶胶粒子所受惯性力的不同，将其从高速气流中分离开来。
现有的虚拟分离器一般包括壳体及设于壳体的一个气溶胶入口及若干气溶胶出口，气溶胶入口与气溶胶出口之间设置若干分离流道，壳体可与气泵连接，通过气泵作用，驱使气溶胶从气溶胶入口进入并在壳体内的分离流道中流动而实现粒径分离，分离检测后的气溶胶从气溶胶出口排出。作为示例，现有技术中，本发明创造的发明人曾于专利公告号CN216358882U中公开了一种多级分离型气溶胶分离器，属于虚拟分离器结构。
然而，在使用虚拟分离器对颗粒物气溶胶进行粒度分离时，部分大颗粒物气溶胶(>5μm)会与虚拟分离器内壁面直接接触进而吸附在表面，当目标细颗粒物通过时会增大壁面损失，影响分离精度；而且，虚拟分离器在分离目标细颗粒物时，高浓度的大颗粒物作为杂质会扰乱细颗粒物的浓度检测，降低检测精度。
上述技术问题需要解决。
实用新型内容
针对现有技术之不足，本实用新型的目的在于提供一种多级气溶胶分离装置，有利于提高虚拟分离器分离精度，降低气溶胶粒子壁面损失。
为实现上述目的，本实用新型特提供了一种多级气溶胶分离装置，包括一虚拟分离器；该装置还包括一旋风分离器，所述旋风分离器的出气口与虚拟分离器的气溶胶入口通道相连通，使得通过所述旋风分离器分离出的细颗粒物进入虚拟分离器中进行再次分离。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述虚拟分离器包括一壳体，所述壳体设有气溶胶入口通道、与气溶胶入口通道同轴设置的第一粒子流道及两分别设于第一粒子流道左右两侧的第二粒子流道，所述第一粒子流道的末端设有杂质颗粒物出口，所述第二粒子流道的末端设有目标颗粒物出口。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进，两所述第二粒子流道对称设于第一粒子流道的左右两侧。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述旋风分离器包括一锥形的筒体，所述筒体的上端连接有切向入口管，所述筒体的内腔底端设有出粉口、顶端设有出气口。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述切向入口管的进口端连接有一可控流量的气泵。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述旋风分离器的出气口与虚拟分离器的气溶胶入口通道之间通过一连接管相连通。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述虚拟分离器与旋风分离器均安装在一集成支架上。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益技术效果：
本实用新型提供的一种多级气溶胶分离装置，由于在虚拟分离器的前端增设了旋风分离器，将旋风分离器对大颗粒物高性能分离的优点与虚拟分离器对细颗粒物高性能分离的优点相结合，使得大颗粒物浓度降低，虚拟分离器内部壁面损失降低；由于大颗粒物通过旋风分离器后浓度降低，大颗粒物气溶胶对虚拟分离器分离性能影响减小，目标气溶胶颗粒物分离性能提高。
本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例
如图1所示：本实施例提供了一种多级气溶胶分离装置，包括一虚拟分离器1；该装置还包括一旋风分离器2，所述旋风分离器2的出气口21与虚拟分离器1的气溶胶入口通道11相连通，使得通过所述旋风分离器2分离出的细颗粒物进入虚拟分离器1中进行再次分离。
虚拟分离器1与旋风分离器2均是一种现有的惯性分离器；其中，旋风分离器2对细颗粒物气溶胶(<5μm)的分离效率较低，在分离颗粒物时，大粒径通道中小粒径颗粒物含量较大，无法实现细颗粒物的高效分离，但在大颗粒物的分离应用中效果较好。
虚拟分离器1例如可为如下结构：所述虚拟分离器1包括一壳体12，所述壳体12设有气溶胶入口通道11、与气溶胶入口通道11同轴设置的第一粒子流道13及两分别设于第一粒子流道13左右两侧的第二粒子流道14，所述第一粒子流道13的末端设有杂质颗粒物出口15，所述第二粒子流道14的末端设有目标颗粒物出口16；壳体12可配置相应的盖体；作为优选，两所述第二粒子流道14对称设于第一粒子流道13的左右两侧。
旋风分离器2例如可为如下结构：所述旋风分离器2包括一锥形的筒体22，所述筒体22的上端连接有切向入口管23，所述筒体22的内腔底端设有出粉口24、顶端设有出气口21。作为优选，所述切向入口管23的进口端连接有一可控流量的气泵(图中未示出)。
对于虚拟分离器1及旋风分离器2的分离原理，则与现有技术一致，本领域技术人员均熟知，在此不再赘述。
旋风分离器2的出气口21与虚拟分离器1的气溶胶入口通道11之间可通过一连接管3相连通，连接管3的两端分别以可拆卸方式连接于旋风分离器2的出气口21及虚拟分离器1的气溶胶入口通道11。
所述虚拟分离器1与旋风分离器2均可安装在一集成支架4上，由此将二者相对固定，便于使用。
本实施例提供的一种多级气溶胶分离装置，由于在虚拟分离器1的前端增设了旋风分离器2，将旋风分离器2对大颗粒物高性能分离的优点与虚拟分离器1对细颗粒物高性能分离的优点相结合，使得大颗粒物浓度降低，虚拟分离器1内部壁面损失降低；由于大颗粒物通过旋风分离器2后浓度降低，大颗粒物气溶胶对虚拟分离器1分离性能影响减小，目标气溶胶颗粒物分离性能提高。
具体而言，使用时，将本实施例的一种多级气溶胶分离装置直接暴露在待测环境中，环境气流由气泵通入旋风分离器2中，由于气固混合物进入旋风分离器2后在做高速旋转时产生了离心力，大颗粒物(>5μm)在离心力的作用下，被甩向分离器壁面，颗粒物一旦与壁面接触，便失去惯性力，大颗粒物从出粉口24落入收集袋中；而旋转下降的外旋气流，在下降过程中不断向分离器的中心部分流入，形成向心的径向气，这部分气流就构成了旋转向上的内旋流，最后目标细颗粒物(<5μm)随内旋流经出气口21、连接管3排入虚拟分离器1中；旋风分离器2分离出的细颗粒物(<5μm)进入虚拟分离器1中，虚拟分离器1利用不同粒径气溶胶粒子所受惯性力的不同，将其从高速气流中分离开来，由此进行粒径分离，目标气溶胶颗粒物进入主流道(第二粒子流道14)被收集应用，其余杂质颗粒物进入次流道(第一粒子流道13)并从杂质颗粒物出口15排出，被收集在杂质收集袋中。
显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种多级气溶胶分离装置，包括一虚拟分离器，其特征在于：
该装置还包括一旋风分离器，所述旋风分离器的出气口与虚拟分离器的气溶胶入口通道相连通，使得通过所述旋风分离器分离出的细颗粒物进入虚拟分离器中进行再次分离。
2.根据权利要求1所述的一种多级气溶胶分离装置，其特征在于：
所述虚拟分离器包括一壳体，所述壳体设有气溶胶入口通道、与气溶胶入口通道同轴设置的第一粒子流道及两分别设于第一粒子流道左右两侧的第二粒子流道，所述第一粒子流道的末端设有杂质颗粒物出口，所述第二粒子流道的末端设有目标颗粒物出口。
3.根据权利要求2所述的一种多级气溶胶分离装置，其特征在于：
两所述第二粒子流道对称设于第一粒子流道的左右两侧。
4.根据权利要求1所述的一种多级气溶胶分离装置，其特征在于：
所述旋风分离器包括一锥形的筒体，所述筒体的上端连接有切向入口管，所述筒体的内腔底端设有出粉口、顶端设有出气口。
5.根据权利要求4所述的一种多级气溶胶分离装置，其特征在于：
所述切向入口管的进口端连接有一可控流量的气泵。
6.根据权利要求1所述的一种多级气溶胶分离装置，其特征在于：
所述旋风分离器的出气口与虚拟分离器的气溶胶入口通道之间通过一连接管相连通。
7.根据权利要求1所述的一种多级气溶胶分离装置，其特征在于：
所述虚拟分离器与旋风分离器均安装在一集成支架上。
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