Устройство для микробиологического анализа воздуха

 

Изобретение относится к пробоотборным устройствам для улавливания бактерий и вирусов из воздуха-и может быть использовано в ветеринариии медицине для санитарно-биологичес-. ког-о контроля воздушной среды. Цель изобретения - повьшение степени улавливания дисперсной фазы из воздуха и снижение уноса сорбционной жидкости. Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с бункером 2 для сорбционной жидкос;,ти 3, входной патрубок 4 с винтообразной пластиной 5 и форсункой 6, с оединенной с бункером- 2 трубкой 7. На торцовой поверхности входного патрубка 4, в его верхней части, выполненной в виде, усеченного конуса, размещен перфорированный импактирующий элемент 8. Патрубок 4 снабжен обхватывающим его снаружи глухим стака-- ном 9, в боковой поверхности 10 которого тангенциально расположены продольные щели 11, а внизу - отверстия 12. В верхней части корпуса 1 установлен воздухоотврдящий цилиндр 13, на котором тангенциально . закреплен выходной патрубок 14. Форсунка 6 размещена в минимальном сече- .-„нии вхраного патрубка -4. Цлощадь се§ W ю 00 4 СО СО О5 (PuB.f

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дд4 С 12 И 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3903043/28-13 (22) 28.05.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт ветеринарной санитарии и Всесоюзный научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии (72) В.И.Игнаткин и Н.О.Нифонтов (53) 628.513(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 916535, кл. С 12 M 1/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1244175, кл. С 12 M 1/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к пробоотборным устройствам для улавливания бактерий и вирусов из воздуха-и может быть использовано в ветеринарии. и медицине для санитарно-биологического контроля воздушной среды. Цель изобретения — повышение степени улав f

„„SU„„1284996 А1 ливания дисперсной фазы из воздуха и снижение уноса сорбционной жидкости.

Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с бункером 2 для сорбционной жидкости 3, входной патрубок 4 с винтообразной пластиной 5 и форсункой 6, соединенной с бункером-2 трубкой 7. На торцовой поверхности входного патрубка 4, в его верхней части, выполненной в виде усеченного конуса, размещен перфорированный импактирующий элемент 8. Патрубок 4 снабжен обхватывающим его снаружи глухим стака ном 9, в боковой поверхности 10 которого тангенциально расположены продольные щели 1!, а внизу — отверстия 12. В верхней части корпуса 1 установлен воздухоотводящий ци.— линдр 13, на котором тангенциально закреплен выходной патрубок 14. Форсунка 6 размещена в минимальном сечении вхопного патрубка 4. Площадь се1284996 чений для проходящего в устройстве патрубка 4 в месте расположения форпотока равна площади сечения входного сунки 6. 13. и. ф-лы, 5 табл. 3 ил.

Изобретение относится к пробоотборным устройствам для улавливания бактерий и вирусов из воздуха и может. быть использовано в ветеринарии и медицине для санитарно-биологического контроля воздушной среды.

Цель изобретения — повышение степени улавливания дисперсной фазы из воздуха и снижение уноса сорбционной жидкости.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг; 1, Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с бункером 2 для сорбционной жидкости 3, входной патрубок 4. с винтообразной пластиной 5 и форсункой 6, соединенный с бункером 2 трубкой 7. На торцовой по- 20 верхности входного патрубка 4 в его верхней части, выполненной в виде усеченного конуса, размещен перфорированный импактирующий элемент 8.

Патрубок 4 снабжен обхватывающим его

25 сиаружи глухим стаканом 9, в боковой поверхности 10 которого тангенциально расположены продольные щели 11, а внизу — отверстия 12. В верхней части корпуса 1 установлен воздухоотводящий цилиндр t3 на котором тангенциально закреплен выходной патрубок 14. Форсунка 6 размещена в минимальном сечении входного патрубка 4. 35

Диаметр отверстий в перфорации импактирующего элемента 8 составляет

1 мм, что соответствует размеру максимальных частиц грубодисперсных аэрозолей.,40

Площадь сечений для проходящего в устройстве потока равна площади сечения входного патрубка 4 в месте рас положения форсунки 6, что необходимо для исключения ограничения скорости П отбора пробы и эффективности процесса центробежной сепарации при максимальной степени осаждения аэрозоля на улавливающей поверхности.

С этой же целью диаметр выходного патрубка 14 равен диаметру входного патрубка 4 в месте расположения форсунки 6.

Для развития кругового движения по-, тока на выходе из устройства и обеспечения его центробежной сепарации диаметр воздухоотводящего цилиндра 13 вдвое превышает диаметр выходного патрубка 14.

При расстоянии между отверстиями в импактирующем элементе 8, равном трем их диаметрам, предотвращается взаимодействие отдельных струй потока, приводящее к снижению степени улавливания.

Угол конуса входного патрубка 4 соответствует углу раскрытия факела распыла форсунки 6.

Устройство работает следующим образом.

Под действием разряжения, создаваемого внешним аспиратором, подсоединенным к выходному патрубку 14, исследуюемый поток воздуха поступает во входной патрубок 4, проходит эакручивающую его винтообразную пластину 5 и форсунку 6, после которой дисперсные частицы в потоке газа захватываются каплями сорбционной жидкости 3 в факеле распыла в конической части патрубка 4. Капли сорбционной жидкости захваченными дисперсными частицами в потоке проходят отверстия импактирующего элемента 8 и за счет сил инерции осаждаются на улавливаюшей поверхности обхватывающего патрубок 4 стакана 9, стекают по его стенкам и через отверстия 12 направляются в бункер 2. Рециркуляция сорбционной жидкости осуществляется эжектирующей форсункой 6 через трубку 7, опущенную в жидкость в бункере 2, что обеспечивает необходимую для анализа степень концентрирования уловленной цисперсной фазы воздушного потока.

Часть сорбционной жидкости, уходящая с потоком через тангенциальные

3 12849 щели 11, оседает на стенках корпуса 1 и, собираясь в его. нижней наклонной части, также стекает в бункер 2.

Окончательную сепарацию потока обеспечивает воздухоотводящий цилиндр 13.

Пример, В камере объемом 12 м создают сухой аэрозоль, получаемый р при диспергировании лиофильно высушен«ого биологического материала с добавкой люминесцентного красителя (флуоресцеина натрия), и вентилятором равномерно распределяют по всему объему. 15

Пробы меченого аэрозоля отбирают из камеры в течение 2 мин одновременно предлагаемым устройством для микробиологического анализа воздуха и известным, а затем определяют массу 20 осадков дисперсной фазы в бункере, на внутренних поверхностях корпуса и на фильтре, установленном за прибором, используя смывы с указанных элементов

Ъ в равные количества растворителя — 25

50,мл (жидкость из бункера также доводят до объема 50 мл) и <л<ределяя йнТ а б л и ц а 1

Показатели при разрежении аспирационного устройства, мм вод. ст.

500 1000 1500 2000 1500 3000

Известное устройство

89 93 85

В бункере, Ж

43

2 2

5 13

31

55

3

1,0 1,2

97 97,5

0,6 0,8

94 96

0,4

0,2

12.

1,5 1,5

1,5 1,0

t 5

4,5

56

1,5

2,5

В корпусе, %

На фильтре, Е (проскок) 0,2

0,4

0,6

0,8

1,0 1,2

Зависимость степени улавливания дисперсных частиц от диаметра (D — диа1 метр выходного патрубка) воздухоотводящего цилиндра показаны в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Диаметр верхнего, цилиндра

Степень улавлива- . ния, Х

2D

1,5D

95

87

Зависимость степени улавливания дисперсных частиц в устройстве от

Степень улавливания при распределении осадка

В корпусе, 7

На фильтре, 7 (проскок) Объемная скорость, м /мин

В бункере, X

Объемная скорость, м /мин тенсивность окраски раствор< н с помощью флюориметра (интенсивно<:Tb окраски раствора пропорциональна массе дисперсной фазы в осадке). Суммарную массу осадков в бункере, на поверхностях устройства и на фильтре принимают за 1007, отношение массы осадка в бункере к суммарной массе выражают в процентах и определяют как степень улавливания дисперсной фазы прибором, равную отношению массы дисперсной фазы, накопленной в бункере, к массе частиц, направляемой на анализ, поступивших во входное отверстие устройства.

Аэродинамическое сопротивление, т.е. энергозатраты на отбор равных объемов проб, определяемые проходными сечениями приборов, выбирают равны< и для обоих устройств, что IIos воляет сопоставлять их степени улавливания в зависимости только от конструктивных особенностей.

Распределение осадков и объемные скорости устройств в зависимости от регулируемого разрежения аспиратора показаны в табл. 1. угла конуса входного патрубка показана в табл. 3.

Таблица3

1284996

25

30

94

96

Зависимость степени улавливания

10 дисперсных частиц от расстояния между центюами отверстий перфорации имТ а б л и ц а 4

2,56

96

95

94. Зависимость степени улавливания дисперсной фазы, от ее содержания

Таблица5

1х10 Зх i 0 5х10

Н

1х10 н

2х10

Концентрация клеток

В жидкости Г/л 1 " 10

30.50

100 200

32

Устройство позволяет повысить определение концентрации дисперсной фазы в воздухе и отбор представительной пробы за короткий промежуток времЕни при малых и фоновых значениях микробной обсемененности воздушной среды.

Формула изобретения

1. Устройство для микробиологического анализа воздуха, содержащее цилиндрический корпус с бункером для сорбционной жидкости и улавливаемой в нее дисперсной фазы, входной патрубок с винтообразной пластиной и форсункой, соединенной с бункером трубкой, погруженной в сорбционную жидкость, перфорированный импактирующйй элемент, расположенный против улавливающей поверхности на расстоянии от 0,5 до 5 диаметров отверстий перфорации, выходной патрубок, о тУгол раскрытия патрубка град

Степень улавливания, X

Расстояние между отверстиями перфорации 2d

Степень улавливания, 7. 93

Концентрация клеток в жидкости, кл/мл 1х10

Степень улавливания, Ж 96

l пактирующего элемента (d — диаметр отверстий перфорации) показана в табл..4, 1 в сорбционной жидкости показана в табл. 5. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени улавливания дисперсной фазы из воздуха и снижения уноса .сорбционной жидкости, корпус установлен вертикально, импактирующий элемент размещен на торцовой поверхности входного патрубка, при этом последний выполнен в виде усеченного конуса и снабжен стаканом, обхватывающим его снаружи и имеющим в боковой поверхности тангенциально расположенные продольные щели, в верхней части корпуса установлен воздухоотводящий цилиндр, а выходной патрубок закреплен на нем тангенциально.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что форсунка установлена в минимальном сечении входного патрубка, диаметр выходного патрубка равен диаметру входного в

1 этом сечении и составляет половину диаметра воздухоотводящего цилиндра.

1284996

ФигЗ

Составитель Е.Ильин

Редактор Н.Гунько Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 7600/27 Тираж 500, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4