CS211306B1 - Zařízení pro kontinuální zřeďování aerosolu - Google Patents

Abstract

Zařízení pro kontinuální zřeňování ae- ■ rosolu plynem ve stálém zřeSovacím poměru se skládá v podstatě z aerosolová, vzduchové a směšovací komory. Při shodné teplotě aerosolu a ředicího plynu a při stejnotlakosti aerosolové a vzduchové komory, kterou lze kontrolovat pomocí jednoho měřiče tlakové diference, je zaručen stálý zřeaovací poměr. Odpadá tak měření průtoku aerosolu a ředicího plynu nutné při dosavadních způsobech zřeďování, a tím nebezpečí změny disperzity a koncentrace aerosolu. Zařízení je zvlášt výhodné pro měřicí a laboratorní účely.

Description

Vynález se týká zařízení pro kontinuální zřeSování aerosolu plynem ve stélám zřeSovaclm poměru.

V oblasti filtrace je třeba aerosoly vyrobené v různých generátorech definovaně ředit při zachování jejich původní disperzity, aby bylo možno vyhodnotit koncentraci a disperzitu aerosolů měřicími přístroji, které jsou schopny měřit koncentrace řádově nižší, než jsou koncentrace aerosolů získaných z dostupných generátorů.

Dosud se zřeSování earoaolů provádí v ejektoru nebo přímo v potrubí, kde je nutné dosáhnout vysoké turbulence, aby došlo k dostatečnému promísení aerosolu s ředicím plynem.

Oba způsoby kladou značné nároky na přípravu vysoce filtrovaného ředicího plynu. U ejektoru je nezbytné, aby měl ředicí plyn potřebně vysoký tlak, takže filtrační zařízení musí splňovat požadavky na vysoký stupeň filtrace plynu o značném tlaku.

žádaného zředění aerosolu přímo v potrubí se zajištěním potřebné turbulence lze dosáhnout jen u potrubí vetší světlosti. To znamená, že tento způsob je vhodný jen v těch případech, kdy je třeba získat velké množství zředěného aerosolu a je podmíněn dostatečně velkým průtočným množstvím vysoce filtrovaného plynu.

Pro malá množství a meněí zřeSovací poměry se ředí aerosoly v průlinčitém válci nebo kuželi. Aerosol vstupuje do tělesa ve směru jeho osy a ředicí plyn průlinčitým pláštěm. Nedochází zďie však k intenzívní turbulenci a zřeSování aerosolu nastává většinou jen postupným prolínáním obou prostředí, což nezaručuje úplné promísení. K dokonalejšímu vzájemnému promísení aerosolu s ředicím plynem se sice navrhují různé konstrukční úpravy a tvarové obměny, zařízení, ale ani ty nevedou k výrazně lepším výsledkům.

Kromě nevýhod popsaných u jednotlivých způsobů zřeSování aerosolů mají všechny způsoby tu společnou nevýhodu, že vyžadují k určení zřeSovacího poměru neustálé přesné měření průtoků aerosolu a ředicího plynu a přepočteni těchto průtoků na společný stav, kterého dosáhnou po smísení. Tímto měřením, at již rotametrem, clonkou, kapilárou nebo jakýmkoliv jiným měřicím orgánem, se nepříznivě ovlivňuje disperzita a koncentrace aerosolu.

Účelem vynálezu je odstranit uvedená nevýhody a dosáhnout zřeSování aerosolu plynem s jejich dokonalým promísením a se stálým zřeSovacím poměrem.

Toho se docílí zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá ze směšovací, aerosolové a vzduchové komory. Aerosolová a vzduchová komora jsou opatřeny vývody pro snímání statických.tlaků ke kontrole stejnotlakosti obou komor. Směšovací komora je propojena s aerosolovou komorou otvorem umístěným v podélné ose směšovací komory. Dále je piopojena se vzduchovou komorou nejméně dvěma otvory provedenými v plášti směšovací komory.

U tohoto zařízení je zaručeno dostatečné promísení aerosolu s ředicím plynem, ke kterému dochází turbulencemi vznikajícími při výtoku ředicího plynu otvory do směšovací komory·

Komorové řešení směšovacího zařízení zajištuje při shodné teplotě aerosolu a ředicího plynu a při stejnotlakosti aerosolové a vzduchové komory, kterou lze kontrolovat pomocí jednoho měřiče tlakové diference, stálý zřeSovací poměr, takže odpadá měření průtoku aerosolu a ředicího plynu, a tím nebezpečí změny disperzity a koncentrace aerosolu. Dosaženi vysokých zřeSovacích poměrů i pro malá průtočná množství aerosolu a plynu je zvléšt výhodné pro měřicí a laboratorní účely.

Příklad provedeni vynálezu je znázorněn V podélném řezu na přiloženém výkresu.

21,306

Zařízení podle vynélezu se skládá z válcová směšovací komory g, aerosolová komory g a vzduchové komory g. Aerosolová komora g je opatřena vstupní hubicí £ a výstupní hubicí £ pro aerosol. Vzduchová komora g má proveden přívod plynu k ředění aerosolu, např. vzduchuj vstupní hubicí g a odvod přebytečného vzduchu výstupní hubicí g.

V plášti směšovací komory g jsou provedeny otvory £, jimiž je směSovací komora g propojena se vzduchovou komorou g. Propojeni směšovací komory g s aerosolovou komorou g js zajištěno otvorem g provedeným ve výměnné trysce ve středu půlkulové čelní stěny směšovací komory g, jejíž protilehlé otevřená strana tvoří výstup ze zřeňovaeího zařízení.

Aerosolové komora g a vzduchová komora g jsou opatřeny vývody gg a gg pro snímání statického tlaku ke kontrole stejnotlakosti obou komor g a g. Odběr statického tlaku ze směšovací komory g je proveden vývodem 12 napojeným hadicí na průchodku 13 v plášti vzduchové komory g. Vzduchové komora g je kromě vnějšího pláště opatřena ještě vnitřním děrovaným pláštěm 14. kterým je zabráněno přímému proudění vzduchu ze vstupní hubice g k otvorům £ v plášti směšovací komory g.

Aerosol se přivádí vstupní hubicí £ do aerosolové komory g, jejíž tvar je volen tak, aby rychlost aerosolu v místě jeho výtoku otvorem g do směšovací komory g byla eo nejnižší, aby bylo možno tento výtok považovat za výtok otvorem z klidného prostředí, ale tak vysoké, aby nedocházelo k usazování částic aerosolu na stěnách aerosolové komory g. Přebytečné množství aerosolu odtéká výstupní hubicí £ připojenou na škrticí orgán.

Do směšovací komory g vstupuje aerosol v její podélné ose otvorem g. Velikost otvoru g je závislá na požadovaném zřeďovac,ím poměru, který je možno stupňovitě měnit použitím sady výměnných trysek s různě velkými otvory g. V žádném případě nesmí být však otvor g pro vstup aerosolu do směšovací komory g tak malý, aby ovlivnil dieperzitu aerosolu nebo aby v něm docházelo k usazování částic aerosolu. Jeho velikost je tedy závislá na rozměrovém a tvarovém složení částic aerosolu, pro který je zřeďovaci zařízení určeno.

Filtrovaný vzduch k ředění aerosolu se přivádí do vzduchové komory g vstupní hubicí g a jeho přebytečné množství odtéká výstupní hubicí £ připojenou na manostat nebo škrticí orgán. Také tvarové řešení vzduchové komory g respektuje podmínku, aby bylo možno v místě výtoku vzduchu otvory £ do směšovací komory g považovat tento výtok za výtok otvorem z klidného prostředí a aby nebyl ovlivněn žádnou rychlostní složkou vzniklou prouděním ve vzduchové komoře g.

Intenzívní promísení aerosolu se vzduchem a jeho postupné zřeďování probíhá ve směšovací komoře g. Aerosol, tvořený např. částicemi chloridu sodného (NaCl) v čistém vzduchu, vstupuje do směšovací komory g otvorem g o á 0,1 mm a mísí se postupně se vzduchovými proudy, které vtékají do směšovací komory g otvory £.

D

Velikost £ otvorů 8 vztažená na průměr D směšovací komory g je rovna přibližně-,

12,4 čímž je zaručen dosah jader vzduchových proudů z otvorů £ přibližně do podélné osy SměSovací komory g.

Vzájemné osová vzdálenost otvorů £ je minimálně 0,22 D + £, což zajišluje, že nedojde ke spojení vzduchových proudů vytékajících z otvorů £. Doporučený počet otvorů £ vhodný pro zřeďovaci poměry od 1:50 do 1:5.10⁴ je 2,5 ln nejvyššího zředění, jehož má být dosaženo.

Zředěni = [(£ otvorů £)² . počet otvorů £]: (rf otvoru g)².

V daném příkladu provedení průměr D směšovací komory g = 30 mm, velikost £ otvorů 8 = 2,4 mm, jejich minimální vzájemná osová vzdálenost - 11 mm a počet = 24.

21,306

Aerosol částečně neředěný ve vstupní části směšovací komory 1 postupuje pak dál, kde je opět rozviřován, a tím rozřeSovén vzduchovými proudy z dalěích otvorů 8. Postupně se tak dosáhne žádaného zředění 13 824.

Podmínkou pro zajištění stálého zřeSovaeího poměru je při stejné teplotě aerosolu a ře dicího plynu stejnotlakost aerosolové komory 2 β vzduchové komory 2 kontrolovaná měřičem tlakové diference statických tlaků snímaných vývody 10 a 11. Při dodržení této podmínky se tedy určený zřeSovací poměr nemění, a není proto třeba měřit průtok aerosolu a ředicího plynu jako u jiných zařízení.

Před uvedením zařízení do provozu je nutno zjistit skutečný zředovací poměr. Toto zjiS tění se provádí změřením průtoku aerosolu a průtoku ředicího plynu shodné teploty při stejném tlakovém spádu mezi aerosolovou komorou 2 a směšovací komorou 1 a mezi vzduchovou komorou 2 ^a směšovací komorou 1. K tomu účelu je rovněž směšovací komora 1 opatřena vývodem 12 pro snímání statického tlaku.

Kvalitu promísení aerosolu s ředicím plynem lze kontrolovat proměřením koncentračního profilu v potrubí za směěovací komorou J.. V potrubích malé světlosti, v nichž lze těžko provádět izokinetický odběr vzorku sondou, které je sama příliě rozměrná a ovlivnila by proudění v potrubí, je možno použít zařízení pro izokinetický odběr vzorku z libovolného výseku proudu z potrubí. Je-li při stálé vstupní koncentraci aerosolu do zřeSovaeího zařízení koncentrace a disperzita vzorku odebraného v různých výsecích potrubí stejná, je zřejmé, že promísení aerosolu s ředicím plynem je dostatečné.

Claims (1)

1. PŘEDMfi VYNÁLEZU

   Zařízení pro kontinuální zřeSování aerosolu plynem ve stálém zřeSovacím poměru, vyznačující se tím, še se skládá ze směšovací komory (1), aerosolové komory (2) a vzduchové komory (3), z nichž aerosolová komora (2) a vzduchová komora (3) jsou opatřeny vývody (10, 11) pro snímání statických tlaků ke kontrole stejnotlakosti obou komor (2, 3) a směšovací komora (1) je propojena s aerosolovou komorou (2) otvorem (9) umístěným v podélné ose směšovací komory (1) a dále je propojena se vzduchovou komorou (3) nejméně dvěma otvory (8) provedenými v plášti směšovací komory (1).