RU105564U1 - AEROSOL GENERATOR - Google Patents
AEROSOL GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU105564U1 RU105564U1 RU2010131972/21U RU2010131972U RU105564U1 RU 105564 U1 RU105564 U1 RU 105564U1 RU 2010131972/21 U RU2010131972/21 U RU 2010131972/21U RU 2010131972 U RU2010131972 U RU 2010131972U RU 105564 U1 RU105564 U1 RU 105564U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- forming
- ice
- tube
- nozzle
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 7
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 5
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000005956 Metaldehyde Substances 0.000 description 1
- JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N Phloroglucinol Natural products CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCCC(=O)C1=C(O)C=C(O)C=C1O JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- GKKDCARASOJPNG-UHFFFAOYSA-N metaldehyde Chemical compound CC1OC(C)OC(C)OC(C)O1 GKKDCARASOJPNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N phloroglucinol Chemical compound OC1=CC(O)=CC(O)=C1 QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001553 phloroglucinol Drugs 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Генератор аэрозолей, содержащий кварцевую трубку-испаритель с глухим цилиндрическим расширением на конце, имеющий окошко для загрузки возгоняемого вещества, электропечь, термопару, отличающийся тем, что форма выходного отверстия кварцевой трубки-испарителя выполнена в виде щелевидного сопла, имеющего второй контур нагревательного элемента и форсунку с щелевидным отверстием для охлаждения и разбавления полученного аэрозоля, а в нижнюю часть трубки-испарителя установлен держатель с чашкой для возгонки льдообразующих и гигроскопических веществ, которые обдуваются воздухом или инертными газами из четырех форсунок. An aerosol generator containing a quartz tube-evaporator with a blind cylindrical extension at the end, having a window for loading sublimated material, an electric furnace, a thermocouple, characterized in that the shape of the outlet of the quartz tube-evaporator is made in the form of a slit-like nozzle having a second heating element circuit and a nozzle with a slit-like opening for cooling and diluting the resulting aerosol, and a holder with a cup for sublimating ice-forming and hygroscopic mounted in the lower part of the evaporator tube their substances, which are blown by air or inert gases from four nozzles.
Description
Генератор аэрозолей предназначен для получения высокодисперсных аэрозолей льдообразующих и гигроскопических веществ путем возгонки их в потоке воздуха. Полезная модель относится к метеорологическому приборостроению, в частности к приборам, с помощью которых получают высокодисперсные и активные льдообразующие и гигроскопические аэрозоли в научно-исследовательских и промышленных лабораториях.The aerosol generator is designed to produce highly dispersed aerosols of ice-forming and hygroscopic substances by sublimating them in an air stream. The utility model relates to meteorological instrumentation, in particular to instruments, with the help of which highly dispersed and active ice-forming and hygroscopic aerosols are obtained in research and industrial laboratories.
Известно устройство для возгонки кристаллизующих реагентов, содержащее кварцевую трубку, вставленную в электропечь, выполненную из толстостенной трубки из нержавеющей стали, нагреваемой нихромовой обмоткой, намотанной на слой глины. Печь снаружи изолирована слоем асбеста, а кварцевая трубка заполнена шихтой из керамиковых колец, пропитанных раствором льдообразующих веществ [Фукс Н.А., Сутыгин А.Г. Высокодисперсные аэрозоли // Коллоидный журнал. - 1964. - Т. XXVI. - Вып.№1. - С.110-115].A device is known for the sublimation of crystallizing reagents, containing a quartz tube inserted into an electric furnace made of a thick-walled stainless steel tube heated by a nichrome winding wound on a clay layer. The furnace is insulated from the outside with a layer of asbestos, and the quartz tube is filled with a mixture of ceramic rings impregnated with a solution of ice-forming substances [Fuks N.A., Sutygin A.G. Fine aerosols // Colloid Journal. - 1964. - T. XXVI. - Issue No. 1. - S. 110-115].
Недостатком этого устройства, в отличие от известных генераторов монодисперсных аэрозолей, является невозможность определения массы возогнанного вещества в каждом опыте.The disadvantage of this device, in contrast to the known generators of monodisperse aerosols, is the inability to determine the mass of the sublimated substance in each experiment.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому техническому решению является «Установка для получения аэрозолей путем возгонки в токе воздуха» [Бычков Н.В., Ярцева Н.Н., Бромберг А.В. Исследование льдообразующей активности аэрозолей метальдегида и флороглюцина // Труды ГТО. - 1966. - Вып.№186. - С.3-9].The closest in technical essence and the achieved technical effect to the proposed technical solution is "Installation for aerosols by sublimation in an air stream" [Bychkov N.V., Yartseva N.N., Bromberg A.V. Investigation of the ice-forming activity of aerosols of metaldehyde and phloroglucinol // Proceedings of the TRP. - 1966. - Issue No.186. - C.3-9].
Существенным недостатком этого аппарата является то, что температурный профиль потока газа в сечении выходного отверстия испарительной трубки весьма неоднороден. Максимальная разница температур у оси и у стенки превышает 200°С. Также достижение в генераторе температуры, необходимой для испарения льдообразующих и гигроскопических веществ, весьма затруднительно при помощи имеющегося нагревательного элемента.A significant drawback of this apparatus is that the temperature profile of the gas flow in the cross section of the outlet of the evaporation tube is very heterogeneous. The maximum temperature difference between the axis and the wall exceeds 200 ° C. It is also very difficult to achieve the temperature necessary for the evaporation of ice-forming and hygroscopic substances in the generator using the existing heating element.
Цель полезной модели - получение максимального выхода активных частиц льдообразующих и гигроскопических веществ.The purpose of the utility model is to obtain the maximum yield of active particles of ice-forming and hygroscopic substances.
Техническое решение основывается на возгонке и испарении льдообразующих и гигроскопических веществ в трубчатой печи, с последующим охлаждением полученного пара путем его разбавления воздухом или инертными газами.The technical solution is based on the sublimation and evaporation of ice-forming and hygroscopic substances in a tubular furnace, followed by cooling of the resulting steam by diluting it with air or inert gases.
Поставленная цель достигается тем, что генератор содержит кварцевую трубку-испаритель диаметром 6 мм с глухим цилиндрическим расширением на конце, верхняя часть которой выполнена в форме щелевидного сопла. Трубка-испаритель имеет: окошко для загрузки возгоняемых веществ, электропечь, термопару, нагревательный контур печи, второй контур нагревательного элемента, форсунку с щелевидным отверстием для охлаждения и разбавления полученного аэрозоля, держатель чашки, нагревательный элемент чашки, чашку для возгонки льдообразующих и гигроскопических веществ, четыре форсунки для обдувания воздухом или инертными газами полученного аэрозоля. В нижнюю часть трубки-испарителя впаяна стеклянная трубка, в которую через расширенную часть установлен держатель с чашкой для возгонки льдообразующих и гигроскопических веществ. В расширенную часть трубки-испарителя вмонтированы четыре форсунки для разбавления и интенсивного смешения горячего потока пара с воздухом или инертными газами. Процесс охлаждения и дальнейшего разбавления пара льдообразующих и гигроскопических веществ, выходящих из трубки-испарителя ускоряется путем обдува дополнительным потоком воздуха из форсунки с щелевидным соплом. С целью уменьшения охлаждения и предотвращения конденсации паров льдообразующих и гигроскопических веществ на верхнем конце трубки-испарителя имеется второй нагревательный контур из ни-хромовой спирали.This goal is achieved in that the generator contains a quartz tube-evaporator with a diameter of 6 mm with a blind cylindrical extension at the end, the upper part of which is made in the form of a slit-like nozzle. The evaporator tube has: a window for loading sublimated substances, an electric furnace, a thermocouple, a heating circuit of the furnace, a second circuit of a heating element, a nozzle with a slit-like opening for cooling and diluting the resulting aerosol, a cup holder, a heating element of a cup, a cup for sublimating ice-forming and hygroscopic substances, four nozzles for blowing air or inert gases of the resulting aerosol. A glass tube is soldered to the lower part of the evaporator tube, into which a holder with a cup for sublimation of ice-forming and hygroscopic substances is mounted through the expanded part. Four nozzles are mounted in the expanded part of the evaporator tube to dilute and intensively mix the hot steam stream with air or inert gases. The process of cooling and further dilution of the vapor of ice-forming and hygroscopic substances leaving the evaporator tube is accelerated by blowing an additional stream of air from the nozzle with a slit-like nozzle. In order to reduce cooling and prevent condensation of vapors of ice-forming and hygroscopic substances at the upper end of the evaporator tube, there is a second heating circuit made of a nichrome spiral.
Чертеж модели генератора аэрозолей представлен на фиг.1. Предложенный генератор аэрозолей содержит кварцевую трубку-испаритель 1 диаметром 6 мм, верхняя часть которой выполнена в форме щелевидного сопла шириной 1 мм. В нижнюю часть трубки-испарителя 1 впаяна кварцевая трубка длиной 2-3 см, через которую в расширенную часть трубки вводится держатель 9 с нагревательным элементом 10, на который устанавливается чашка 8 для возгонки льдообразующих и гигроскопических веществ 5. В расширенную часть трубки-испарителя 7 вмонтированы четыре форсунки 4 для разбавления и интенсивного перемешивания горячего потока аэрозоля с воздухом или инертными газами. Процесс охлаждения и разбавления паров льдообразующих и гигроскопических веществ, выходящих из трубки-испарителя 7, ускоряется обдувом дополнительного потока воздуха или инертными газами из форсунки 6 с щелевидным соплом, имеющий размеры 8,0×1,5 мм. Форсунка установлена у выходного отверстия трубки-испарителя 7. С целью уменьшения охлаждения и предотвращения конденсации паров льдообразующих и гигроскопических веществ на верхнем конце трубки-испарителя 7 имеется второй нагревательный контур из нихромовой спирали 7. Нихромовая спираль 2 первого нагревательного контура предназначена для увеличения нагревания трубки-испарителя 7 и предотвращения конденсации на ней паров льдообразующих и гигроскопических веществ. Трубка-испаритель 7 с нагревательными контурами 2 и 7 имеет теплоизоляционный корпус 3.A drawing of a model of an aerosol generator is shown in figure 1. The proposed aerosol generator contains a quartz tube-evaporator 1 with a diameter of 6 mm, the upper part of which is made in the form of a slit-like nozzle 1 mm wide. A 2-3 cm long quartz tube is soldered into the lower part of the evaporator tube 1, through which a holder 9 with a heating element 10 is inserted into the expanded part of the tube, on which a cup 8 is installed to sublimate ice-forming and hygroscopic substances 5. In the expanded part of the evaporator tube 7 four nozzles 4 are mounted for dilution and intensive mixing of the hot aerosol stream with air or inert gases. The process of cooling and diluting the vapors of ice-forming and hygroscopic substances leaving the evaporator tube 7 is accelerated by blowing an additional air stream or inert gases from the nozzle 6 with a slit-shaped nozzle, having dimensions 8.0 × 1.5 mm. The nozzle is installed at the outlet of the evaporator tube 7. In order to reduce cooling and prevent condensation of vapors of ice-forming and hygroscopic substances at the upper end of the evaporator tube 7 there is a second heating circuit of a nichrome spiral 7. Nichrome spiral 2 of the first heating circuit is designed to increase the heating of the tube- the evaporator 7 and prevent condensation of vapors of ice-forming and hygroscopic substances on it. The evaporator tube 7 with heating circuits 2 and 7 has a heat-insulating casing 3.
Предлагаемый генератор аэрозолей работает следующим образом. Перед началом работы в трубке-испарителе 7 устанавливают постоянную рабочую температуру от 760 до 780°С с нагревательными контурами 2 и 7, время достижения которой составляет 30-40 мин. После установления рабочей температуры на чашке 8 взвешивается навеска порошка льдообразующего и гигроскопического вещества 5 и вставляется в держатель 9, который устанавливается в нижнюю часть трубки-испарителя 1. Затем чашке 8 держателя 9 нагревается до температуры плавления льдообразующего и гигроскопического вещества. Одновременно с возгонкой льдообразующего и гигроскопического вещества 5 через форсунки 4 и 6 подается воздух или инертные газы в нижнюю и верхнюю части трубки-испарителя 1 с расходом 1,5-2,5 л/мин. После первичной возгонки пар льдообразующего и гигроскопического вещества 5 конденсируется в непосредственной близости от нагревательного элемента 10 в нижней относительно холодной части трубки-испарителя 7. Образовавшиеся аэрозольные частицы льдообразующего и гигроскопического вещества разбавляются, перемешиваются потоком газа и поступают в верхнюю горячую зону, нагреваемую нихро-мовой спиралью 7 второго нагревательного контура, где некоторая часть конденсированного аэрозоля льдообразующего и гигроскопического вещества вновь испаряется. Разбавление образующего пара льдообразующего и гигроскопического вещества регулируется скоростью поступающего через форсунки 4 потока воздуха или инертных газов. Эта скорость в определенной степени влияет на интенсивность перемешивания горячего потока с воздухом или инертными газами на выходе трубки-испарителя 7. Процесс разбавления и охлаждения пара льдообразующего и гигроскопического вещества ускоряется дополнительным обдувом воздуха или инертными газами через форсунку 6 с щелевидным соплом размерами 8,0×1,5 мм, установленную у выходного отверстия на теплоизоляционном корпусе 3 генератора. Скоростью обдува составляет 15-21 м/с. Затем полученные пар и мелкодисперсная аэрозоль вводятся в холодильную камеру для количественного исследования льдообразующей и гигроскопической активности аэрозоля.The proposed aerosol generator operates as follows. Before starting work in the tube-evaporator 7 set a constant operating temperature from 760 to 780 ° C with heating circuits 2 and 7, the time to reach which is 30-40 minutes After setting the operating temperature on the cup 8, a sample of the powder of ice-forming and hygroscopic substances 5 is weighed and inserted into the holder 9, which is installed in the lower part of the evaporator tube 1. Then, the cup 8 of the holder 9 is heated to the melting temperature of the ice-forming and hygroscopic substances. Simultaneously with the sublimation of the ice-forming and hygroscopic substances 5 through the nozzles 4 and 6, air or inert gases are supplied to the lower and upper parts of the evaporator tube 1 with a flow rate of 1.5-2.5 l / min. After the initial sublimation, the pairs of ice-forming and hygroscopic substances 5 condense in the immediate vicinity of the heating element 10 in the lower relatively cold part of the evaporator tube 7. The resulting aerosol particles of ice-forming and hygroscopic substances are diluted, mixed with a gas stream and enter the upper hot zone heated by nichrome spiral 7 of the second heating circuit, where some of the condensed aerosol of ice-forming and hygroscopic substances is again used aryaetsya. The dilution of the vapor-forming ice-forming and hygroscopic substances is regulated by the speed of the flow of air or inert gases entering through the nozzles 4. This speed to a certain extent affects the intensity of mixing the hot stream with air or inert gases at the outlet of the evaporator tube 7. The process of dilution and cooling of the vapor of the ice-forming and hygroscopic substances is accelerated by additional air blowing or inert gases through the nozzle 6 with a slit nozzle 8.0 × 1.5 mm installed at the outlet on the heat-insulating casing 3 of the generator. The blowing speed is 15-21 m / s. Then, the resulting steam and finely divided aerosol are introduced into the refrigerating chamber for a quantitative study of the ice-forming and hygroscopic activity of the aerosol.
Учитывая многообразие факторов, влияющих на качественные характеристики аэрозоля свойства в процессе его генерации, предлагаемый генератор такой конструкции позволяет варьировать всеми наиболее существенными условиями получения аэрозолей с высоким содержанием монодисперсных частиц:Given the variety of factors affecting the quality characteristics of aerosol properties during its generation, the proposed generator of this design allows you to vary all the most important conditions for the production of aerosols with a high content of monodisperse particles:
- температурой испарения льдообразующих и гигроскопических веществ;- the evaporation temperature of ice-forming and hygroscopic substances;
- скоростью разбавления пара;- the rate of dilution of steam;
- интенсивностью охлаждения пара;- steam cooling rate;
- составом газовой среды.- the composition of the gas medium.
Преимуществом предложенного генератора аэрозолей является возможность увеличения выхода активных ядер конденсации на два порядка, по сравнению простой возгонкой, а также настройки работы генератора в зависимости от физико-химических свойств используемых льдообразующих и гигроскопических веществ.The advantage of the proposed aerosol generator is the possibility of increasing the yield of active condensation nuclei by two orders of magnitude compared to simple sublimation, as well as adjusting the operation of the generator depending on the physicochemical properties of the used ice-forming and hygroscopic substances.
Генератор прост в изготовлении и эксплуатации.The generator is easy to manufacture and operate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010131972/21U RU105564U1 (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | AEROSOL GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010131972/21U RU105564U1 (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | AEROSOL GENERATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU105564U1 true RU105564U1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44738293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010131972/21U RU105564U1 (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | AEROSOL GENERATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU105564U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019129339A1 (en) | 2017-12-26 | 2019-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный Инновационный внедренческий центр" | Method of generating medication in aerosol form |
| US12178251B2 (en) | 2019-03-11 | 2024-12-31 | Nicoventures Trading Limited | Aerosol generation |
-
2010
- 2010-07-29 RU RU2010131972/21U patent/RU105564U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019129339A1 (en) | 2017-12-26 | 2019-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный Инновационный внедренческий центр" | Method of generating medication in aerosol form |
| US12178251B2 (en) | 2019-03-11 | 2024-12-31 | Nicoventures Trading Limited | Aerosol generation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tritscher et al. | Volatility and hygroscopicity of aging secondary organic aerosol in a smog chamber | |
| US8474304B2 (en) | Device for the determination of the concentration of solid particles | |
| RU105564U1 (en) | AEROSOL GENERATOR | |
| JPH10101483A (en) | Silicon oxide probe for real-time monitoring/control of oxygen in czochralski growth of single crystal silicon | |
| JP2013238426A (en) | Water quality analyzer and water quality analyzing method | |
| EP3714481B1 (en) | Ion source for analysis of low volatility species in the gas phase and method to analyse the breath with the same | |
| US20160136732A1 (en) | Nanoparticle production method, production device and automatic production device | |
| JP2008182911A (en) | Spray drying apparatus and spray drying method using the same | |
| Mätzing et al. | Detection of electrically charged soot particles in laminar premixed flames | |
| US6869501B2 (en) | Continuous process for controlled concentration of colloidal solutions | |
| Yamamoto et al. | Study of the roles of chemical modifiers in determining boron using graphite furnace atomic absorption spectrometry and optimization of the temperature profile during atomization | |
| Fuks et al. | Highly disperse aerosols | |
| CN113218936B (en) | Method for detecting purity of potassium osmate | |
| CN106568643B (en) | Method for determining impurity content in alumina sample and sample pretreatment method | |
| EP3459621B1 (en) | Method for generating formaldehyde monomer vapor | |
| Chen et al. | Condensation-type quasi monodisperse aerosol generator with WOx nanoparticles as nuclei produced by glowing wire method | |
| RU144411U1 (en) | INSTALLATION FOR DISPERSION OF ICE-FORMING AND HYGROSCOPIC LIQUID RECIPES TO THE AEROSOL STATE | |
| RU2362632C1 (en) | Device for production of hygroscopic submicron aerosol of alkali metal iodides | |
| JP2005515882A (en) | Method and apparatus for mixing gases | |
| Erin et al. | Uniform charged solid particle production | |
| Gomes et al. | The effects of natural moisture and of argon addition on the plasma temperature and on the detection limits of an apparatus for online control of metal pollutants by air inductively coupled plasma | |
| Kántor et al. | Direct determination of trace amounts of silicon in iron oxide by graphite furnace and flame atomic absorption spectrometry using halocarbon vapour for fluoride evolution | |
| JP2008532761A (en) | Pure particle generator | |
| Wiltsche et al. | Online combustion followed by carbon dioxide removal: evaluation of a new approach for the analysis of volatile organic substances by inductively coupled plasma optical emission spectrometry | |
| RU2377098C1 (en) | Installation for receiving of powder of carbonyl iron |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110730 |