[发明专利]一种气溶胶虚拟撞击浓缩分离器

权利要求书

1.一种气溶胶虚拟撞击浓缩分离器，其特征在于：它包括外筒、防雨阻虫纱网罩、一级分离入口组件、大粒子接收与二级分离入口组件、二级出口与三级分离入口组件、三级收集口和底座；所述外筒的底部与所述底座密封固定，所述外筒下部一侧设置有一排气口和一连接在所述排气口排气端的抽气风机，所述外筒内周向分三级设置有三个内凸缘；

所述防雨阻虫纱网罩包括一防雨鼓形的圆盘盖，在所述圆盘盖底部设置有一段直筒，在所述直筒内设置有一内筒，所述直筒与所述内筒的周向对应开有多个通气窗，在所述直筒与所述内筒之间夹设有一阻虫纱网，所述防雨阻虫纱网罩插设在所述外筒顶部；

所述一级分离入口组件包括一密封固定在所述外筒的第一级内凸缘上的一级分离入口板，所述一级分离入口板上设置有一气溶胶进气口，所述气溶胶进气口的上端插入所述阻虫纱网中；所述气溶胶进气口内设置有一限流柱，所述限流柱与所述气溶胶进气口之间存在环形缝隙；

所述大粒子接收与二级分离入口组件包括一截面呈T字形的大粒子收集口和一与之一体的二级分离入口板，所述大粒子收集口对应设置在所述气溶胶进气口的下方，所述大粒子收集口内设置有一隔板，所述限流柱的下端固定在所述隔板上；所述二级分离入口板密封固定在所述外筒的第二级内凸缘上，所述二级分离入口板周向均匀设置有若干二级喷口；所述大粒子收集口与所述二级分离入口板上设置有若干条贯通的大粒子分流导管；

所述二级出口与三级分离入口组件包括二级分离出口板和三级分离入口罐，所述二级分离出口板先通过螺栓固定连接在所述二级分离入口板的下方，再通过所述螺栓固定连接在所述三级分离入口罐的上端，所述二级分离出口板周向设置有若干与所述二级喷口位置对应的圆柱形二级收集口；所述三级分离入口罐与所述外筒的第三级内凸缘之间存在一环形狭缝，所述三级分离入口罐的底部设置有一个三级喷口，所述三级收集口位置对应设置在所述三级喷口的下方，所述三级收集口底部贯通地固定在所述底座上。

2.如权利要求1所述的一种气溶胶虚拟撞击浓缩分离器，其特征在于：所述气溶胶进气口的内圆上端和所述限流柱的外圆上端分别为圆锥形。

3.如权利要求1所述的一种气溶胶虚拟撞击浓缩分离器，其特征在于：所述二级喷口为圆锥漏斗形，所述三级喷口为单级圆锥喷口。

4.如权利要求2所述的一种气溶胶虚拟撞击浓缩分离器，其特征在于：所述二级喷口为圆锥漏斗形，所述三级喷口为单级圆锥喷口。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种气溶胶虚拟撞击浓缩分离器，其特征在于：用斯托克斯数S_t的平方根代替粒子直径作为一个坐标来绘制粒子的采集效率曲线，并以所述采集效率曲线中50％采集效率点处对应的计算所述限流柱与所述气溶胶进气口之间的环形缝隙、二级喷口和三级喷口的半径r，所述斯托克斯数S_t定义为：

St=Dp2ρpCQ18πμr3]]>

其中C是滑移订正系数，μ是流体的粘滞系数，D_p是粒子直径，ρ_p是粒子密度，r是喷口半径，Q是气流流量；

收集口直径D₁与喷口直径D₀之比D₁/D₀在1.35到1.4之间，其中D₀＝2r；

采集管入口顶端边缘抛光的曲率R与收集口直径D₁之比R/D₁在0.18到0.24之间；

喷口出口和采集口顶端之间的空隙S与喷口直径D₀之比S/D₀在1.2到1.8之间。