Аэрозольный концентратор

 

Изобретение относится к технике концентрирования аэрозольньк частиц, а также к технике напьшения аэрозоля на изделия и может быть также применено в качестве импактора для контроля степени запьшенности приготовительных цехов в различных отраслях промьшшенности. Цель - повышение эффективности концентрирования аэрозоля. Для этого аэрозольный концентратор снабжен по меньшей мере одним дополнительным насадком. Насадки (Н) выполнены в виде соосно установленных и герметично, соединенных между собой сверхзвуковых сопл (С). Сечение первого по ходу движения аэрозоля сверхзвукового С каждого Н меньше критического сечения первого С каждого предьщущего Н. По меньшей мере один из Н вьтолнен с расширякяцимся по ходу движения аэрозоля входным С. По меньшей мере один из Н выполнен с сужающимся по ходу движения аэрозоля выходным С. Также по меньшей мере один из Н вьтолнен с расширяющимся входным и сужающимся выходным по ходу движения аэрозоля С. В концентраторе обеспечивается достижение высокой кинетической энергии при заданном сверхзвуковом перепаде за счет самовакуумирования полости насадка и создания максимально возможного разгона в первом сверхзвуковом С. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (19) (И) (5р 4 В 05 В 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! 13,.

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3972552/23-05 (22) 28.10.85 (46) 15.04.88. Бюл. N 14 (71) Научно-исследовательский институт резиновых и латексных изделий (72) Н.А. Шестеренко (53) 66,069.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1242248, кл. В 05 В 1/12, 1985. (54) АЭРОЗОЛЬНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР (57) Изобретение относится к технике концентрирования аэрозольных частиц, а также к технике напыления аэрозоля на изделия и может быть также применено в качестве импактора для контроля степени запыленности приготовительных цехов в различных отраслях промышленности. Цель — повышение эффективности концентрирования аэрозоля.

Для этого аэрозольный концентратор снабжен по меньшей мере одним дополнительным насадком. Насадки (Й) выполнены в виде соосно установленных и герметично соединенных между собой сверхзвуковых сопл (С). Сечение первого по ходу движения аэрозоля сверхзвукового С каждого Н меньше критического сечения первого С каждого предыдущего Н. По меньшей мере один из

Н выполнен с расширяющимся по ходу движения аэрозоля входным С. По меньшей мере один из Н выполнен с сужающимся по ходу движения аэрозоля выходным С. Также по меньшей мере один из Н выполнен с расширяющимся входным и сужающимся выходным по ходу движения аэрозоля С. В концентраторе обеспечивается достижение высокой кинетической энергии при заданном сверхзвуковом перепаде за счет самовакуумирования полости насадка и создания максимально возможного разгона в первом сверхзвуковом С. 3 s.ï. ф-лы, 4 ил.

1388097

Изобретение относится к технике концентрирования аэрозольных частиц, а также к технике напыления аэрозоля на изделия и может быть также приме5 нено в качестве импактора для контроля степени запыпенности приготовительных цехов в резиновой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повыше- 10 ние эффективности концентрирования аэрозоля.

На фиг. 1 изображен аэрозольный концентратор, на фиг. 2-4 — то же, варианты исполнения.. 15

Аэрозольный концентратор содержит насадки 1-3 в виде соосно установленных и герметично соединенных между собой сверхзвуковых сопл 4-9.

Сопла 4-8 представляют собой сопла 20

Лаваля ° Критическое сечение каждого из сопл 5, 7 и 9 одного из насадков

1,2 или 3 не меньше критического сечения первого по ходу движения аэрозоля сопла 4, 6 или 8 соответственно, 25 т.е. сечение 11 больше или равно сечению 10, сечение 13 больше или равно сечению 12, сечение 15 больше нли равно сечению 11 °

Критическое сечение первого по хо- 30 ду движения аэрозоля сверхзвукового сопла 6 или 8 каждого насадка 2 нли, 3 меньше критического сечения первого сопла 4 или 6 каждого предыдущего насадка 1 или 2, т.е. сечение 12 ме- 35 ныне сечения 10, и сечение 14 меньше сечения 12.

По меньшей мере один из насадков

1, 2 или 3 может быть выполнен либо в расширяющимся по ходу движения аэро-40 золя входным соплом (фиг. 2), либо с сужающимся по ходу движения аэрозоля выходным соплом (фиг. 3), либо и с тем и с другим (фиг. 4).

Насадки 1, 2 и 3 установлены íà 45 кронштейнах 16 с возможностью регулировки расстояний между критическими сечениями 11 и 12, 13 и 14.

Первое сопло 4 первого насадка сооощено с магистралью 17 подачи аэро-50 золя под давлением.

Аэрозольный концентратор работает следующим образом.

По магистрали 17 аэрозоль поступает в насадок 1. В магистрали 17 обеспечивается давление, необходимое для создания сверхзвукового потока в сопле Лаваля 4 .критическое сечение 10 которого является расходомерным. Так как в сопле 5 Лаваля критическое сечение 11 не меньше критического сечения 10, то оно выбирается с увеличением площади на величину пограничного пристенного слоя.

Поток аэрозоля, разогнавшись до сверхзвуковых скоростей, в сопле .4

Лаваля перед критическим сечением 11 тормозится. Профиль сопла 5 Лаваля перед критическим сечением 11 обеспечивает угол скачков уплотнения по отношению к набегающему потоку, не превышающий 60,что исключает переход сверхзвуковой скорости в дозвуковую.

В полости насадка 1 между критическими сечениями 10 и 11 эа счет эжекции происходит вакуумирование, в результате чего истечение газа через сопло 4 Лаваля происходит в вакуум, что обеспечивает наивЫсший раз гон потока с сопле 4. В сопле 5 Лаваля происходит торможение потока, а затем его вторичный разгон. Частички аэрозоля, отражаемые скачками уплотнения, концентрируются в центральной части потока.

Перед критическим сечением 12 насадка 2 происходит торможение периферийной части потока, которая освобождена от частиц аэрозоля, и поворот ее в обратную сторону с выходом наружу.

Центральная часть потока проходит через критическое сечение 12, а затем через критическое сечение 13. В насадке 2 полость между критическими сечениями 12 и 13 вакуумируется. Потенциальная энергия торможения потока перед критическим сечением 12 за ним преобразуется в кинетическую энергию. Периферийная часть потока освобождается от частиц аэрозоля, То же происходит в насадке 3 с тем отличием, что на выходе установлено сверхзвуковое сопло 9, в котором по закону

Прантля-Майера сверхзвуковой поток газа поворачивается, следуя выпуклому профилю. Частички аэрозоля, обладающие силой инерции, подчиняясь закону механики, вылетают из потока газа.

Устройство, изображенное на фиг. 1, может быть применено в импакторах для экспрессного отбора пробы и для напыпения в различных отраслях народного хозяйства.

Положительный эффект заключается в том, что удаляется уже чистый ras

1388097 и в системе концентрирования участвует только поток, несущий частички аэрозоля, а это, в свою очередь, повышает эффект концентрирования частиц 5 в центральной части за счет более сильного воздействия на поток аэрозоля скачков уплотнения во время торможения потока.

Выполнение одного из насадков с 1р расширяющимся по ходу движения аэрозоля соплом (фиг. 3) позволяет отсекать часть потока, идущего под давле-нием и со сверхзвуковой скоростью.

Выполнение выходного сечения в ви-(5 де критического сечения одного из насадков с сужающимся по ходу движения аэрозоля соплом (фиг. 4) позволяет насадку работать в широком диапазоне перепадов давления, так как к 2р выходному сечению подходит сверхзвуковой заторможенный поток, а дальнейшее его развитие идет вне насадка до давления окружающей среды.

Установление соосно и последова- 25 тельно не менее двух таких насадков позволяет получить устойчивую работу насадка с высокой эффективностью при широком диапазоне давлений окружающей . среды, что важно для пробоотборных 3О приборов, применяемых беэ переналаживания на различных высотах.

Применение предлагаемого концентратора в качестве разгонных сопл потока газа и потока аэрозоля позволяет при заданном сверхзвуковом перепаде достигать более высокой кинетической энергии, чем в известных разгонных соплах-за счет самовакуумирования полости насадка и создания максимально возможного разгона в первом сверх- звуковом сопле.

Формула изобретения

1. Аэрозольный концентратор, содержащий насадок в виде соосно установленных игерметично соединенныхмежду собой сверхзвуковых сопл, критическое сечение каждого из которых не меньше критического сечения первого по ходу движения аэрозоля сопла, о тл и ч а ю шийся тем, что, сцелью повышения эффективности концентрирования аэрозоля, концентратор снабжен по меньшей мере одним дополнительным насадком, причем критическое сечение первого по ходу движения аэрозоля сверхзвукового сопла каждого насадка меньше критического сечения первого сопла каждого предыдущего насадка.

2. Концентратор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что по меньшей мере один из насадков выполнен с расширяющимся по ходу движения аэрозоля входным соплом

3. Концентратор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что по меньшей мере один из насадков выполнен с сужающимся по ходу движения аэрозоля выходным соплом.

4. Концентратор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что по меньшей мере один из насадков выполнен с расширяющимся входным и сужающимся выходным по ходу движения аэрозоля соплами °

1388097

1388097

Составитель А. Чал-Борю

Редактор Л..Веселовская Техред М.Ходанич Корректор 0. Кундрик,Заказ 1534/11

Тираж 633

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