CS269316B1 - Kaskádní impaktor - Google Patents

Abstract

Řešení se týká uspořádání kaskádního impaktoru sestávajíčího*,z kaskády impakcníoh stupňů a alespoň Jednou akcelerační tryskou s postupné se zmenšujícím průměrem trysek a rovněž postupně se zmenšující vzdáleností trysek od impakění položky, z koncového filtru a systému těsnění. Jeho podstatou Je, že každý impakění stupen je tvořen jedinou pevnou čás$í tvaru kruhové destičky, s alespoň dvěmi kruhovými tryskami následujícího stupně, rozmístěnými symetricky na ploše destičky a překryté měkkou porézní impakění podložkou, perforovanou podle velikosti a rozmístění trysek a přitlačenou vyměšovacím prstencem předcházejíoího stupně, přičemž ednotlivě stupně jsou na sebe poloeny v polohách fixovaných výřezy a průměty trysek jsou umístěny symetricky mezi tryskami stupně následujícího. Řešení lze využít zejména v oblasti filtrace pri vyhodnocování trakční odlučivosti, při vývoji a testování nových filtračních materiálů, v oblasti hygieny pracovního a životního prostředí pri problematice inhalace aerosolů, při hodnocení emisí ze zdrojů znečišťování ovzduší, v meteorologii při sledování šíření aerosolových mraků, v chemii při studiu heterogenních reakcí.

Description

Vynález se týká uspořádání kaskádního impaktoru, pro třídění a separaci aerosolových částic z plynného média. Kaskádní impaktory slouží ke stanovení distribuce různých veličin, např. hmotnosti nebo chemického složení, v závislosti na velikosti částic aerosolu.

Dosud známé kaskádní impaktory se liěí navzájem zejména v použití kruhových nebo Štěrbinových akceleračních trysek. Štěrbinové trysky poskytují méně přesné rozlišení, tj. menší strmost třídění, umožňují však dosažení vyšších průtoků. Dosažení vyhovujícího průtoku u přesnějších impaktorů s kruhovými tryskami vede naopak často k neúnosnému zvětšení rozměru, reap. váhy.

Častou nevýhodou je komplikovanost konstrukce pevných částí, jakož i způsobu těsnění, např. 0 kroužky, což má za následek složitost výroby, větší opotřebení atd. Závažným nedostatkem všech známých kaskádních impaktorů jsou také parazitní depozice na vnitřních stěnách zařízení.

Nevýhody, zejména omezení v použitelnosti dosavadních konstrukcí, odstraňuje předmět vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že každý impakční stupeň je tvořen jedinou pevnou částí tvaru kruhové destičky, s alespoň dvěma kruhovými trýskami následujícího stupně, rozmístěnými symetricky na ploše destičky a překrytou měkkou porézní impakční podložkou, perforovanou podle velikosti a rozmístění txysek a přitlačenou vymezovacím prsténcem předcházejícího stupně, přičemž jednotlivé stupně jsou na sebe položeny v polohách fixovaných výřezy a průměty trysek jsou umístěny symetricky mezi tryskami stupně následujícího.

Výhodou vynálezu oproti dřívějším konstrukcím je dosažení vyšší univerzálnosti při zachování všech dosud získaných jednotlivých výhod. Výhodou je jednoduchost konstrukce, z čehož vyplývá snadnější výroba a vyšší xeprodukovatelnost při opakované výrobě. Výhodou je rovněž vyšší kompaktnost a relativně malé rozměry, reap, váha, ve vztahu k průtoku. Předmět vynálezu zcela zabezpečuje těsnost bez použití zvláštních těsnicích elementů, má proto menší opotřebení a umožňuje použití při vyšších teplotách. Výhodou je rovněž, že vynález vykazuje velmi nízké parazitní depozice, jejichž míra je na spodní hranici běžných hodnot.

Příklad předmětu vynálezu, čtyřtxyskový šestistupňový impaktor jako součást odběrové sondy, je znázorněn na výkresu, kde obr. 1 značí řaz ze strany, obr. 2 pohled zdola, půdorys.

Sestava impaktoru na obr. 1 se skládá ze vstupní šachty 1, jež je zároveň tryskou prvního stupně, která je umístěna axiálně nad nosnou kruhovou destičku 2 prvního stupně, obsahující kruhové trysky 2 druhého stupně a vymezovaoí prstenec £. Následuje destička 2 druhého stupně a další. Na . každé destičce je položena měkká porézní perforovaná impakční podložka,

CS 269 316 Bl např. £ pro druhý stupen. Celá sestava je spojena dvěma šrouby 2» pevně uchycenými v nosiči 8 koncového filtru, a stažena matkami £ nad první částí. Na vstupu a výstupu impaktoru je znázomšno Sroubení pro spojení se sondou.

Pohled zdola na obr. 2 ukazuje uspořádání destičky 2 prvního stupně s tryskami J a vymezovaoím prstencem 4. Ostatní impakční stupně mají stejné uspořádání, rozměry trysek a výšky prstenců se ovšem zmenšují podle obecného principu kaskádních impaktorů. Výjimkou je poloha výřezů 10 pro fixaci destiček v sestavě, k níž se poloha trysek střídá ob jeden stupeň. Střídání je znázorněno na obr, 2. Čárkovaně je znázorněn obrys 11 depozitu prvního stupně a průmět 12 trysek třetího stupně.

Impaktor podle vynálezu pracuje takto:

Nosné plynné médium s aerosolem, jenž má být roztříděn, vstupuje do impaktoru šachtou 1 kolmo proti první impakční destičce 2, na niž setrvačností dopadnou částice velikostně určené geometrickými rozměry stupně a průtokem plynu. Proud plynu se nad impakční podložkou otáčí a směřuje radiálně k tryskám J druhého stup.ně. V tryskách nabývá plyn rychlosti charakteristické pro tento stupeň a směřuje k destičce na niž impáktují částice o známém menším rozměru, proud plynu se ohýbá a radiálně odtéká k následujícím tryskám. Po průchodu všemi stupni a dokonalém vyčištění od nejmenších částic na .

koncovém filtru, umístčném v nosiči 8, plyn odchází ke zdroji sání..

Vynález lze využít v technice v oblasti filtrace při vyhodnocování frakční odlučivosti filtračních zařízení, při vývoji a testování nových filtračních materiálů, v chemii při studiu heterogenních reakcí, v oblasti hygieny pra- * covního a životního prostředí při problematice Inhalace aerosolů, při hodnocení emisí ze zdrojů znečišťování ovzduší, v meteorologii při sledování šíření aerosolových mraků atp. Použití vynálezu je velmi univerzální, neboť bez újmy na principu konstrukce lze zvyšovat počet trysek na jednotlivých stupních, zvyšovat průtokjplynného média a vyhodnocovat i velmi nízké končen- ' ;

trace aerosolu. Je možné vzorkovat i agresivní média, např. použitím pevných částí z nerez oceli a podložek ze sklovláknitých materiálů. Vynález je vhod- ·' ný pro použití ve ztížených podmínkách.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT TTIÁJBZU

   Kaskádní impaktor,sestávající z kaskády impakčních stupňů s alespoň jednou tryskou s postupně se zmenšujícím průměrem trysek a rovněž postupně se zmenšující vzdáleností od impakční podložky, z koncového filtru a systému těsnění, vyznačující se tím, že každý impakční stupeň je tvořen jedinou pevnou částí tvaru kruhové destičky (2), s alespoň dvěma kruhovými tryskami (3) následujícího stupně, rozmístěnými symetricky na ploše destičky a překryté měkkou porézní impakční podložkou (6), perforovanou podle velikosti a rozmístění trysek a přitlačenou vymezovaoím prstencem (4) předcházejícího stupně, přičemž jednotlivé stupně jsou na sebe položeny v polohách fixovaných výřezy (10) a průměty trysek jsou umístěny symetricky mezi tryskami stupně následujícího.