SU1052939A1

SU1052939A1 - Multistage impactor

Info

Publication number: SU1052939A1
Application number: SU823436714A
Authority: SU
Inventors: Лев Семенович Ивлев; Вячеслав Михайлович Жуков; Александр Николаевич Заморянский
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.А.А.Жданова
Priority date: 1982-05-10
Filing date: 1982-05-10
Publication date: 1983-11-07

Abstract

МНОГОКАСКАДНЫЙ ИМПАКТОР, содержащий входной канал, каскады с входными и выходными аэродинамическими соплами и выходной канал, отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени , нее каскады установлены параллельно, причем входные сопла каскадов сообщаютс с входным каналом через регулирую-; щие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаютс с выходным каналом через общую осадительную подложку, при этом второй и последующие по ходу движени струи аэрозол каскады снаС5жены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой, а в каждой релаксационной g камере размер выходного сопла и рассл сто ние до дополнительной общей осадктельной подложки равны размеру выходного сопла и рассто нию до общей осадительной подложки предьадущего каскада. СП ISD со оо соA MULTIPLE IMPACTOR containing an inlet channel, cascades with inlet and outlet aerodynamic nozzles and an outlet channel, characterized in that, in order to improve the determination accuracy, its stages are installed in parallel, the inlet nozzles of the cascades communicating with the inlet channel through control-; main valves located along the channel axis, and the output nozzles of the cascades communicate with the output channel through the common precipitation substrate, while the second and subsequent aerosol cascades of the SlS5 are followed by relaxation chambers, the output nozzles of which are installed above the additional common precipitation substrate, and in each relaxation g chamber, the size of the exit nozzle and the spacing to the additional common precipitation substrate are equal to the size of the exit nozzle and the distance to the common precipitation substrate. on the stage. JV ISD co oo co

Description

Изобретение относитс к измерительной техника; предназначено дл определени дисперсности и концентрации частиц и может быть использова но дЛ измерени параметров атмосферных аэрозолей.This invention relates to a measuring technique; designed to determine the dispersion and concentration of particles and can be used to measure the parameters of atmospheric aerosols.

Известен импактор, предназначенный дл контрол запыленности в.оздуха , состо щий и насоса дл подачи , воздуха, аэродинамического сопла и осадительной подложки, расположенной перпендикул рно исследуемому потоку воздуха. Частицы, имеющие размеры больше определенной величины, осаждаютс на подложке, на хотопой в отдельных случа х может быть нанеСенЬ спвциальнЬе клейкое вещество . A known impactor is designed to control the dust content of the air, which also consists of a pump for supplying air, an aerodynamic nozzle and a settling substrate located perpendicular to the air flow under investigation. Particles having a size greater than a certain size are deposited on a substrate, on some occasions a special adhesive substance may be applied.

К недостаткам указанного устройства следует отнести необходимость перенастройки импактора при переходеThe disadvantages of this device should include the need to reconfigure the impactor during the transition

,, к измерени м аэрозол с иными размерами и концентрацией частиц.To measure aerosols with other sizes and particle concentrations.

Известен каскадный импакгор, содержащий -четыре инерционных осадител , сечение сопел которых от каскада к каскаду уменьшаетс , а также сокращаетс рассто ние щели до подложки Частицы различных размерных групп при прохождении последовательно соединеннр х осадителей осаждаютс на стекл нных подложках соответствующего каскада, 2 .A cascade impacter is known that contains four inertial precipitators, the cross section of nozzles from cascade to cascade decreases, and the distance of the slit to the substrate is reduced. Particles of different size groups are deposited on glass substrates of the corresponding cascade, 2.

Недостатком каскадного импактора вл етс наличие нескольких осади- . тельных подложек, параметры которых на, идентичны. Это служит причиной роста погрешности измерени .The disadvantage of a cascade impactor is the presence of several precipitates. Body substrates whose parameters are identical. This is the reason for the increase in measurement error.

Наиболее близки1у9к предлагаемому вл етс устройство дл фракционного отбора аэрозолей, содержащее входной канал, каскады с входными и вы ходными аэродинамическими соплами и выходной канал з .Closest to the proposed invention is a device for the fractional selection of aerosols, comprising an inlet channel, cascades with inlet and outlet aerodynamic nozzles, and an outlet channel 3.

Выходной канал соединен с побудителем расхода воздуха. The output channel is connected to the air flow booster.

Соединенный с входным каналом каскад предназначен дл осаждени наиболее крупных частиц. Далее воздух, содержащий частицы с меньшим размером , поступает в следующие каскады. Размеры осажденных в каждом каскаде частиц св за.ны с геометрическими размерами сопла и рассто нием от сопла до осадительной подлол(ки. В последнем канале происходит осаждение частиц с наименьшими в рассматриваемом диапазоне размерами.The cascade connected to the input channel is intended for the deposition of the largest particles. Further, the air containing particles with a smaller size enters the following cascades. The sizes of the particles deposited in each cascade are due to the geometric dimensions of the nozzle and the distance from the nozzle to the precipitating subloof (ki. In the last channel, the particles are deposited with the smallest sizes in the considered range.

Однако устройство обладает недостаточной точностью отбора пробы, св занной с отсутствием, возможности регулировки скорости потока воздуха в каждомкаскаде. Что приводит к изменению захвата частиц. Наличие нескольких осадительных подложек приводит к погрешности, св занной с нео,днородно,стью их поверхности.However, the device has insufficient sampling accuracy due to the lack of the ability to adjust the air flow rate in each cascade. Which leads to a change in the capture of particles. The presence of several precipitation substrates leads to an error associated with neo, uniformly, with their surface.

Цель изобретени - повышение точности определени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determination.

Поставленна цель достигаетс тем, чтэ в многокаскадном импакторе, содержащем входной канал, каскгщы с входньами и выходными аэродинами чес кими соплами и выходной канал/ все каскадч установлены параллельно, причем входные сопла, каскадов сообщаютс е входным каналом через регулирующие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаютс с выходным каналом через общую осадительную подложку , при этом второй и последую щие по ходу движени струи аэрозол каскады снабжены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой, а в каждой релаксационной камере размер выходного сопла и рассто ние до дополнительной общей осадительной подложки равны размеру выходного сопла и рассто нию,до общей осадительной подложки предыдущего каскада.The goal is achieved by the fact that in a multi-stage impactor containing an inlet channel, cells with aerodynamic nozzles and outlet aerodynamic nozzles and an outlet channel / all of the cascade are installed in parallel, and and the output nozzles of the cascades are connected to the output channel through the common precipitation substrate, while the second and subsequent aerosol cascades follow the movement of the cascades equipped with relaxation chambers, the output nozzles which is mounted above the supplemental total precipitation substrate, and each of the relaxation chamber outlet nozzle size and distance to the precipitation more common substrates are output nozzle size and distance, up to a total spin of the preceding stage of the substrate.

На фиг. 1 представлен многокаскадный импактор. Общий вид, разрез.; . 2 - разрез А-А на фиг. 1 ; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1.FIG. 1 shows a multi-stage impactor. General view, section .; . 2 shows section A-A in FIG. one ; in FIG. 3 a section BB in FIG. 1.

Устройство содержит корпус 1 с входным каналом 2, в котором размещены регулирующие вентили 3, св зываю щие входной кан.ал с каскадами, в состав которых вход т релаксационные камеры 4 с соплами 5, расположенными над общей дополнительной осадительной подложкой б, а также камеры 7, св занные с камера.ми 4 каналами 8, Все каналы через сопла 9, расположенные над общей осадительной подложкой . 10, св заны с выходным каналом 11 с помощью каналов 12.The device comprises a housing 1 with an inlet channel 2 in which control valves 3 are placed, connecting the inlet channel with the cascades, which include relaxation chambers 4 with nozzles 5 located above the common additional precipitation substrate b, as well as chambers 7 associated with the camera. 4 channels 8, All channels through the nozzles 9 located above the common precipitation substrate. 10 are connected to the output channel 11 via channels 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Исследуемые аэрозольные частицы через входной канал 2 и венти,л;и 3 поступают в каналы импактора, -Во втором и последующих по ходу движени каналах аэрозоль попадает в релаксационные камеры 4 и, пройд через сопла 5, взаимодействует с подложкой 6. При этом происходит инерционное осаждение аэрозольных частиц определенного размера, св занного с геометрическими размерами сопла и зазора между соплом и осадительной подложкой.The aerosol particles under study through the inlet channel 2 and the valve, l; and 3 enter the channels of the impactor, In the second and subsequent channels, the aerosol enters the relaxation chambers 4 and, after passing through the nozzles 5, interacts with the substrate 6. In this case, inertial the deposition of aerosol particles of a certain size associated with the geometrical dimensions of the nozzle and the gap between the nozzle and the precipitation substrate.

Далее аэрозоль, проход -через выходное сопло 9 и осадительную подложку 10, поступает в выходной канал 11 через специальные каналы 12. В канале указанный процесс происходит без дополнительного осаждени .Next, the aerosol, the passage through the exit nozzle 9 and the precipitation substrate 10, enters the output channel 11 through special channels 12. In the channel, this process occurs without additional deposition.

Регулирующие вентили служат дл обеспечени соответствующих скоростей аэрозол в каналах, а также дл стабилизации указанных скорсэстей iпри изменении давлени .Control valves serve to provide appropriate aerosol velocities in the channels, as well as to stabilize the indicated velocities i when the pressure changes.

Размеры сопла и рассто ние от него до рсадительной подложки в релаксационной камере 4 больше, чег соот,ветствующие параметры на выходе данного каскада.The dimensions of the nozzle and the distance from it to the casing substrate in the relaxation chamber 4 are larger, corresponding to the corresponding parameters at the output of this cascade.

Размеры сопла и рассто ние егб до подложки равны размеру выходного сопла и рассто нию до подложки предыдущего каскада. Этим достигаетс сбответствие границ диапазонов размеров аналийируемИх: аэроэблЬньхх частиц .The dimensions of the nozzle and the distance Egb to the substrate are equal to the size of the output nozzle and the distance to the substrate of the previous stage. This achieves the fit of the boundaries of the size ranges of the analyzable: aeroelectric particles.

За базовый объект прин т многокаскадный импактор с последовательным расположением каскадов. Проба проходит последовательно через каждый каскад, оставл на нем частицы , имеющие размеры больше некоторого заданного.A multi-stage impactor with a sequential arrangement of cascades is taken as the basic object. The sample passes successively through each cascade, leaving particles on it that have dimensions larger than a given one.

Технико-экономическа эффективность по отношению к базовому объекту заключаетс в том, что предлагаемое устройство позвол ет достичь повышени точности измерени аэродисперсных систем путем повышени представительности пробы при разных давлени х окружающей среды. Представительность пробы обеспечиваетс одновременной раздельной регулировкойTechnical and economic efficiency in relation to the base object is that the proposed device allows to achieve an increase in the accuracy of measuring aerodisperse systems by increasing the representativeness of the sample at different environmental pressures. Representativeness of the sample is provided by simultaneous separate adjustment.

объема газа, поступающего в каждый каскад. При использовании базового объекта при различных давлени х окружающей среды происходит перекрытие {при давлении больше нормального) или разрыв (при меньших давлени х) размеров осаждаемых фракций. Кроме 1ТОГО, повышение точности обеспечиваетс при измерении сильно неоднородных дисперсных систем возможностью независимо от объема других фракций в заранее заданное число раз увеличить или уменьшить объем одной или нескольких отбираемых фракций. Это увеличивает дл этих фракций (при / , : увеличении объема пробы) или , наоборот , дл остальных фракций(при Уменьшении объема пробы) -соотношение сигнал/шум при последующем лабораторном исследовании,the volume of gas entering each stage. When using a base object at different pressures of the environment, an overlap occurs (at a pressure greater than normal) or rupture (at lower pressures) of the sizes of the precipitated fractions. In addition to that, the increase in accuracy is provided when measuring highly inhomogeneous dispersed systems with the possibility, regardless of the volume of other fractions, to increase or decrease the volume of one or several selected fractions by a predetermined number of times. This increases for these fractions (with /,: an increase in the sample volume) or, on the contrary, for the remaining fractions (with a decrease in the sample volume), the signal-to-noise ratio in a subsequent laboratory study,

При измерении сильно неоднородных дисперсных систем точность может быть реально повышена в 2-10 раз в зависимости от степени неоднородности дисперсной системы. Изобретение позвол ет в 2-6 раз повысить производительность труда в сетевых атмосферных измерени х загр знений воздушных бассейнов .When measuring highly inhomogeneous dispersed systems, the accuracy can be actually increased by 2-10 times, depending on the degree of heterogeneity of the dispersed system. The invention makes it possible to increase labor productivity in network atmospheric measurements of pollution of air basins by a factor of 2-6.

..

Фиг. 2FIG. 2

5В5B

вat

Фиг:3Fig: 3

Claims

MULTICASCULAR IMPACTOR containing an input channel, cascades with input and output aerodynamic nozzles and an output channel, characterized in that, in order to increase the accuracy of determination, all cascades are installed in parallel, and the input nozzles of the cascades communicate with the input channel through an adjustable-; valves located along the channel axis, and the output nozzles of the cascades communicate with the output channel through a common precipitation substrate, while the second and subsequent cascades along the course of the aerosol jet are equipped with relaxation chambers, the output nozzles of which are installed above the additional common precipitation substrate ^ a in each relaxation in the chamber, the size of the outlet nozzle and the distance to the additional common precipitation substrate are equal to the size of the outlet nozzle and the distance to the general precipitation substrate of the previous cascade.

SU „, 1052939 (Bw. F