174998. lajstromszámú szabadalom • Többfokozatú, nagy portárolású mintavevő berendezés szilárd és aerosol légszennyezők gyüjtésére
3 174998 4 tása. mely az eddig ismert típusok hátrányait, valamint alkalmazásuk korlátáit megszünteti, illetőleg a minimálisra szorítja. A találmány célja olyan új mintavevő kialakítása, mely elvárható hatásfok értékeken belül hosszú ideig tartó (pl. 24 óra) mintavételezést is lehetővé tesz, tetszőleges porkoncentráció tartományban (1 mg/m:!— 20 000 mg m:í-ig) és tetszőleges szemcsemérettartományban (0,1 tun felett). Továbbá alkalmas a fenti tartományokon belül nagy mennyiségű minta leválasztására és tárolására (40 gr), valamint alkalmas a beavatkozás nélküli frakcióanalízisre 0,1 um feletti részecsketartományban. A találmány célja; hogy a fentiekben felsorolt előnyöket kis áramlási ellenállású (2000 N/m2) technológiailag egyszerűen' és gazdaságosan előállítható berendezéssel valósítsa meg, mely egyben lehetővé teszi a naint a vét éli helynek tetszőleges megválászfasát is. A találmány a felsorolt előnyöket olyan új típusú mintavevő berendezéssel valósítja meg, mely az ismert centrifugális és impakciós leválasztást oly módon egyesíti egy szerkezeti és áramlástechnikai egységet képező készülékben, hogy azok együttes hatása a korábban ismert berendezésekhez képest újabb előnyöket eredményez. A centrifugális és impakciós leválasztás előnyös egyesítésén túlmenően a berendezés elvi szerkezeti kialakítása olyan új elemeket is tartalmaz, melyekkel egyrészt a készülék alkalmazási területének szélesítését, másrészt a gyárthatóság egyszerűsödését éri el A kettős leválasztó hatás egy újszerű szerkezeti egységben történő célszerű összekapcsolása lehetőséget ad nagyobb mennyiségű minta (20— 40 gr) hosszabb ideig tartó folyamatos, vagy szakaszos vételére még nagyobb porterhelés (10 000 mg'm3—20 000 mg/m3) esetén is. Ugyanakkor a kettős leválasztó hatás célszerű egyesítése lehetőséget ad az ismert berendezésekhez képest jelentősen szélesebb frakciótartományban is a megfelelő hatásfokú leválasztásra és kevésbé érzékeny a szennyezőanyag koncentrációjának változására. A berendezés szerkezeti kialakítása és a kettős leválasztás összekapcsolása lehetőséget ad nagymennyiségű minta leválasztására és egyben tárolására is. A fokozott leválasztó és tároló hatást a találmány speciális elrendezésű szálhalmaz alkalmazásával is elősegíti. A találmány szerinti berendezés a kettős leválasztás előnyös hatását azzal éri el, hogy a mintavevőbe a beszívócsövön tangenciálisan beáramló szennyezett levegő nagyobb szemcseméretű részecskéi a berendezés nagyobb tárolóképességű centrifugális részleválasztó házában — mely célszerűen a leválasztást elősegítő kellő számú ütköztető betétet tartalmaz — leválasztódnak, így a berendezés további részeibe áramló közeg márcsak a szennyezőanyag finomabb frakcióit tartalmazza. Ezzel elérhető, hogy a berendezés impakciós leválasztó részébe a kiszellőzőcsövön keresztül bejutó közeg már olyan kis porterhelésű, mely — figyelembe véve ezen téren belül elhelyezkedő kisebb befogadóképességű portárolóelemeket — lehetővé teszi a hoszszabb ideig tartó mintavételezést a tároló részek telítődése, valamint jelentős leválasztási fok romlása nélkül. A kettős leválasztás áramlástechnikai egységét és ennek előnyös hatását biztosítja az, hogy a centrifugális leválasztó tér kiszellőzőcsöve egyben az első impakciós fokozat fúvókája. Az impakciós leválasztó hatást — különösen a kisebb szemcseméret tartományában (20 gm alatt) — a találmány az ismert típusokhoz képest azzal is jelentősen megnöveli, hogy az impakciós hatást előidéző szűkítő nyílásokat (fúvókákat) nem lekerekített furatokkal, hanem lekerekített élű, körgyűrű keresztmetszetű réssel helyettesíti, melyet a berendezésben a résimpaktor gyűrűk közötti nyílás eredményez. Ezzel a megoldással gyártástechnológiailag jelentősen egyszerűbbé vált a nyílások optimális méretének és lekerekítésének kialakítása, valamint a legkedvezőbb impakciós leválasztó hatáshoz tartozó áramlástechnikai feltétel biztosítása. A körgyűrű rés alkalmazása egyben jelentős biztonságot ad az eltömődés veszélye ellen is, mely pl. az ismert berendezések igen kisméretű fúvókáinál tapadó szennyeződések leválasztása esetén igen gyakori üzemzavart okoz. A találmány szerinti mintavevő berendezés kiküszöbölte az impakciós elven működő ismert készülékek azon hibáját is, mely abban nyilvánult meg, hogy a normál, sima, polírozott felületű impaktorlemezen (ütközőlemezen) viszonylag rövid idejű leszívatás után már telítődés következett be, mely abban nyilvánult meg, hogy a még leválasztható részecskék nem voltak képesek a tároló lemezen megmaradni, hanem az áramlással továbbsodródtak. Ilyen esetben jelentős leválasztási fok (vagy frakcióleválasztási fok) romlás állt elő és a mintavételt be kellett szüntetni. A korábban ismert impakciós mintavevők fenti hibáját a találmány szerinti berendezés azzal szüntette meg, hogy a sima felületű résimpaktor gyűrűk és portároló betétek felületére merőlegesen speciális anyagból (pl. hőálló műanyag) készített szálhalmazt visznek fel. A szálhalmazzal kiegészített impakciós rész leválasztó a jelentősen megnövelt portároló képességén túlmenően a frakcióleválasztási fokot és egyben a mintavevő hatásfokát is megnöveli azzal, hogy a szálhalmaz mely részben ütközés, részben szűrőhatás következtében nemcsak a portárolóban, hanem a leválasztásban is résztvesz. így jelentősen megnő a készülék frakcióleválasztási foka, mely egyben a beavatkozás nélküli frakcióanalízist is — megfelelő hatásossággal — lehetővé teszi. Az 1., 2. és 3. ábrákon bemutatott berendezés a találmány egy példakénti kiviteli alakját ábrázolja egy félnézet-félmetszetben és két keresztmetszetben. A találmány tárgyát képező készülék, valamely áramlástechnikai berendezés, pl. ventillátor, vagy ejektor által létesített nyomáskülönbség hatására hozható működésbe. A szilárd és folyékony anyagot tartalmazó levegő, gázkeverék nagy porkon-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
