Устройство для отбора проб пыли и газа в воздухе

 

Изобретение относится к технике безопасности и охране труда в горнодобывающей, металлургической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей путем одновременного отбора проб пыли и газа за счет подкритического режима затекания анализируемого воздуха. Устройство снабжено обратным клапаном, выполненным в виде шайбы из эластичного материала, закрепленной на перфорированном дне аллонжа со стороны, противоположной размещению фильтра и перекрывающей перфорирующие отверстия, общая площадь отверстий составляет 0,8-0,9 общей площади для аллонжа, величина диаметра каждого отверстия не превышает величину предельного диаметра, определяемого по формуле D<SB POS="POST">п</SB>Р=KΣ<SP POS="POST">1</SP>,5 х H X E<SP POS="POST">-</SP>0,5. Полый корпус выполнен в виде воронки, высота и внутренний диаметр цилиндрической части воронки соответственно равны высоте и внешнему диаметру аллонжа, при этом внутренний диаметр цилиндра воронки равен большему диаметру усеченного конуса воронки, высота выполнена равной 5-6 внутренним диаметрам большего основания, а угол конусности - 20-30°. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

11 А2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

69) (11) (5g 4 G О1 N 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 526710 (21) 4286439/23-26 (22) 10.06.87 (46) 23.04.89. Бюл. Р 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии и Завод-втуз при Карагандинском металлургическом комбинате (72) А.Г.Абинов, Ж.О.Алтынбенков, Н.И.Перминов, Г.Ф.Соколевских, В.M.Ïëoòíèêîâ и В.В.Супруненко (53) 543.053(088.8) (56) Михайлов В.А. и др. Борьба с пылью и ядовитыми газами при буровзрывных работах на карьере. — M.: Недра, 19?1, с. 71.

Видинеев Ю.Д. Автоматическое непрерывное дозирование газов. - М.:

Энергия, 1971, с. 23 — 29.

Купцов Н.M. и др. Датчик для измерения интенсивности воздушных ударных волн, возникающих при взрывах горючих газов и пыли в шахтах: Сборник "Горноспасательное дело". Вып. 8 °

Донецк, 1974, с. 54 — 56.

Авторское свидетельство СССР

Р 526710, кл. Е 21 F 5/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДДЯ ОТБОРА ПРОБ ПЫЛИ

И ГАЗА В ВОЗДУХЕ

Изобретение относится к технике безопасности и охране труда в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности, в частности (57) Изобретение относится к технике безопасности и охране труда в горнодобывающей, металлургической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение надежности и расши" рение функциональных возможностей путем одновременного отбора проб пыли и газа за счет подкритического режима затекания анализируемого воздуха. Устройство снабжено обратным клапаном, выполненным в виде шайбы из эластичного материала, закрепленной на перфорированном дне аллонжа со стороны, противоположной размещению фильтра и перекрывающей перфорирующие отверстия, общая площадь отверстий составляет 0,8 — 0,9 общей площади для аллонжа, величина диаметра каждого отверстия не превышает величину предельного диаметра, определяемого по формуле с1„р =КС h E . Полый кора,5 пус выполнен в виде воронки, высота и внутренний диаметр цилиндрической части воронки соответственно равны высоте и внешнему диаметру аллонжа, при этом внутренний диаметр цилиндра воронки равен большему диаметру усеченного конуса воронки, высота выполнена 1 авной 5 — б внутренним диамет рам большего основания, а угол конусности - 20 — 30 . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. к конструкциям вакуумных пробоотборников для отбора проб пыли и газа, например, на литейном дворе при вскрытии чугунной летки доменной пе1474511

3 чи и является усовершенствованием известного устройства по авт. св.

N - 526710.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем одновременного отбора с пробой пыли отдельной пробы газа за счет надкритического режима затекания анализируемого воздуха. 1a фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2. — узел Х на фиг. 1.

Устройство включает полый корпус 1 15 в виде воронки с ввинчивающейся в его цилиндрическую часть крышкой, 2, содержащей предварительно ввинченный аллонж 3 с перфорированным дном, на котором укладывается фильтр 4. Перфо-2О рированное дно аллонжа 3 имеет обратный клапан в виде скрепленной при помощи узла 5 крепления с дном аллонжа 3 в центре шайбы 6 из эластичного матеРиала, например листовой Резиил, 25 перекрывающей перфорацию со стороны, противоположной размещению фильтра 4.

Величина перфорации, т.е. отношение суммарной площади отверстий диа аллонжа к общей площади дна аллонжа, составляет 0,8 — 0,9, а диаметр каждого отверстия дна аллонжа не превышает величины предельного диаметра

d„p, определяемого условием

«5 0,5

d =KG hЕ, м, 35 где К=2.10 — размерный коэффициент, учитывающий влияние давления, возникающего при надкритическом режиме затекания в уст40 ройство анализируемого воздуха, Па

-1 °

G — - предельно допустимое напряжение в материале фильтра, нм

h — толщина фильтра, м

Š— модуль упругости материала фильтра, нм .

Пусковой механизм 7 состоит из подпружиненного пустотелого бойка 8 в ви-5О де заборного сопла, зажатой между прокладками диафрагмы 9, например, из тефлоновой пленки и чеки 10. При этом полый корпус 1 в виде воронки имеет цилиндрическую часть, предназначенную для ввинчивания крышки 2 с аллонжем 3, высота и внутренний диаметр которой равны соответственно высоте

4 и внешнему диаметру аллонжа 3, причем внутренний диаметр основания цилиндрической части воронки является большим основанием ее усеченного конуса.

Высота .усеченного конуса, который образует рабочий объем, заполняемый пробой газа, составляет 5 - 6 внутренних диаметров большего основания, о а угол конусности составляет 20 — 30

Для обеспечения герметичности устройства меньшее основание усеченного конуса корпуса 1 снабжено запорным краном 11, а резьбовые соединения крышки 2 с корпусом 1 и аллонжем.3 обработаны герметиком. Устройство для отбора проб вакуумировано до величины начального давления, составляющего 0,45 — 0,50 величины атмосферного давления, что обеспечивает надкритический режим затекания анализируемого воздуха в рабочий объем устройства.

Геометрические размеры конусообразной части корпуса определяют экспериментально. При этом исходят из необходимости обеспечения надежной работы обратного клапана, получения оптимального объема газовой пробы и минимальных габаритных размеров устройства. Однако, достижение поставленных целей возможно при высоте усеченного конуса корпуса 5 — 6 внутренних диаметров большого основания и угле конусности 20 — 30

Устройство работает следующим образом.

После окончания подготовительных работ, включающих в себя установку в устройство фильтра 4, диафрагмы 9, вакуумирование устройства до опреде- . ленного уровня, обеспечивающего надкритический режим затекания анализируемого воздуха в рабочий объем устройства (0,45 — 0,50 величины атмо-. сферного давления), и закрытие запорного крана 11, устройство устанавливают в месте забора пробы, например, у чугунной летки доменной печи на литейном дворе. При вскрытии чугунной летки в необходимый момент времени устройство приводится в действие автоматическим или дистанционно ручным способом с помощью пускового механизма 7. Вследствие выдергивания чеки 10 освобожденный боек 8 разрушает диафрагму 9, в результате чего, а также из-за возникновения разности давлений между окружающей средой и вакуумироI

1474511 ванным до 0,45 — 0,50 величины атмосферного давления рабочим объемом воронкообразного корпуса 1 срабатывает обратный клапан и шайба 6 из эластич5 ного материала, например резины, от" гибается внутрь рабочего объема воронкообразного корпуса 1, обеспечивая надкритический режим затекания потока газа и пыли в пробоотборник.

При прохождении через перфорированное дно аллонжа 3 газопылевоздушный поток очищается от пыли, которая удерживается фильтром 4. Проникновение газового потока в рабочий объем воронкообразного корпуса 1, угол ко" о нусности которого составляет 20 — 30 а высота - 5 — 6 внутренних диаметров большего основания, приводит к торможению потока газа, к последующе- 0 му его отражению от закрытого запорным краном 11 меньшего основания усеченного конуса и к повышению давления в рабочем объеме воронкообразного корпуса 1 до величины, превышающей 25 давление в окружающей среде. Превышение давления в рабочем объеме воронкообразного корпуса 1 над давлением в окружающей среде приводит к новому срабатыванию обратного клапана и шайбы 6 из эластичного материала, и клапан возвращается в исходное положение, обеспечивая тем самым надежную изоляцию отобранной пробы газа от окружающей среды. В дальнейшем проба газа выдается через отверстие меньше- 35

ro основания усеченного конуса корпуса 1 после открытия запорного крана 11.

Использование предлагаемого устройства позволяет вести одновременно

40 пылевое и газовое опробывание производственной атмосферы.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб пыли и газа в воздухе по авт. св.

В 526710, о тлич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем одновременного отбора пробы пыли и пробы газа за счет надкритического режима затекания анализируемого воздуха, оно снабжено обратным клапаном, выполненным в виде закрепленной в центре под перфорированным дном аллонжа шайбы, выполненной из эластичного материала, а полый корпус выполнен в виде воронки.

2.:Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности отбора пробы газа, суммарная площадь отверстий дна аллонжа к общей площади дна аллонжа выполнена с отношением 0,8 - 0,9, при этом диаметр каждого отверстия дна аллонжа не превышает величины предельного диаметра Й„, определяемого по формуле

dp=KG Ь Е, и, где K=2 ° 10 — размерный коэффициент, учитывающий влияние давления, возникающего при надкритическом режиме затекания аналиэируемого воздуха, Па ю

G — - предельно допустимое напряжение .в материале фильтра, нм

h — - толщина фильтра, м;

Е " модуль упругости материала фильтра, нм

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что высота и внутренний диаметр цилиндрической части воронки выполнены соответствен" но равными высоте и внешнему диаметру аллонжа, причем внутренний диаметр основания цилиндрической части воронки равен большему основанию усеченного конуса воронки, высота усеченного конуса воронки выполнена равной

5 — 6 внутренним диаметрам большего о основания, а угол конусности — 20 — 30 .

1474511

Составитель А.Сондор

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Редактор И.Дербак

Заказ 1885j40

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101