СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ПЫЛЕВЗВЕСИ В ГАЗОХОДЕ Российский патент 1999 года по МПК G01F1/74 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода твердых частиц, транспортируемых газовым потоком в энергетике, химии, металлургии и других отраслях промышленности.

Известен способ определения расхода пылевзвеси в газоходе, включающий отбор пробы твердых частиц и измерение расхода с помощью преобразователя импульса силы (авт.свид. СССР N 1394042, G 01 F 1/74, 07.05.88). Недостатком данного способа является низкая точность.

Задачей данного предложения является повышение точности измерения расхода пылевзвеси в газоходе.

Предметом изобретения является способ определения расхода пылевзвеси в газоходе, включающий отбор пробы твердых частиц зафиксированный промежуток времени путем пропускания в импульсном режиме струи капельной жидкости с постоянной поверхностью контакта через контролируемый поток и улавливания части струи капельной жидкости на расстоянии от сечения введения капельной жидкости, исключающем ее расслоение, отделение твердых частей и определения массы твердых частиц взвешиванием.

В частном случае реализации способа твердые частицы отделяют путем воздействия на сосуд с переливом переменным полем ускорения, а массу твердых частиц определяют взвешиванием сосуда с переливом.

Приведенная совокупность признаков позволяет повысить точность измерения расхода пылевзвеси в газоходе за счет использования для отбора пробы твердых частиц струи капельной жидкости формируемой плоским соплом в импульсном режиме, когда по сечению струи происходит осаждение твердых частиц любого размера.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство, реализующее способ содержит сосуд 1 с капельной жидкостью, источник импульсного давления 2, плоское сопло 3. Ниже по потоку контролируемой среды в газоходе 4 установлен улавливатель 5 капельной жидкости, сообщенный через трубопровод с емкостью, в которой размещен сосуд 6 с переливом на весах 7 с источником 8 переменного поля ускорения.

Сосуд 1 с капельной жидкостью снабжен элементами, поддерживающими ее постоянный уровень (поплавок с клапаном или перелив). При воздействии пневмоимпульса от источника 2, плоское сопло 3 формирует плоскую струю за период времени действия пневмоимпульса. Ограниченность указанного периода времени исключает "деформацию" потока контролируемой среды, что определяет осаждение частиц любого размера в плоской струе ограниченной длины. Причем длина струи (длительность пневмоимпульса) выбирается соответствующей габаритам улавливателя 5, ширина же струи (также как и длина) формируется по нормам к вектору скорости контролируемого потока.

Сформированная струя капельной жидкости двигается в начальный период по потоку контролируемой среды со скоростью в несколько раз меньшей скорости потока, поэтому в плоской струе осаждаются частицы набегающего потока. Это определяет проведение отбора пробы на длине контролируемого потока L, определяемого следующим образом:
L = (U_п - U_c)t_c,
где
U_п и U_c - соответственно скорости контролируемого потока и струи капельной жидкости;
t_c - время прохождения струи капельной жидкости от сопла к улавливателю 5.

Увеличение расстояния между соплом 3 и улавливателем 5 повышает информативность измерений, однако качественное улавливание твердых частиц возможно только при постоянном поверхностном контакте, т.е. существовании неразрывной плоской струи.

Поэтому выбор расстояния между улавливателем и соплом осуществляют на основе экспериментальных данных для различных скоростей контролируемой среды эта величина может быть в пределах 0,5-1 м.

Сечение улавливателя 5 выбирают меньшим сечения струи капельной жидкости для обеспечения максимального улавливания пробы в струи капельной жидкости, т. к. смещение поверхности струи относительно сечения улавливателя обусловит введение погрешности в измерения, даже при незначительных флуктуациях контролируемого потока вдоль сечения.

Толщину струи капельной жидкости также выбирают из условия исключения ее расслоения за период перемещения от сопла 3 к улавливателю 5.

Капельная жидкость из улавливателя 5 попадает в сосуд с переливом или в сосуд с нагревателем, где производится осаждение твердых частиц на дне сосуда. Расход твердых частиц определяется по изменению веса сосуда за выбранный промежуток времени.

Непрерывность измерений достигается удалением капельной жидкости из сосуда с переливом или ее выпариванием и цикличной очистной (например, той же капельной жидкостью) сосуда с переливом от твердых частиц.

Возможно также производить непрерывный химический анализ капельной жидкости в сосуде для получения информации о хим. составе дымовых газов.

Таким образом, за счет импульсного пропускания струи капельной жидкости через контролируемый поток, ее улавливания достигается повышение точности измерений расхода пылевзвеси в газоходе.

Способ используется для измерения расхода твердых частиц, транспортируемых газом в энергетике, химии, металлургии. В способе определения расхода пылевзвеси в газоходе осуществляют пропускание струи капельной жидкости плоским соплом в импульсном режиме через контролируемый поток, а улавливание части струи - за фиксированный промежуток времени ниже по контролируемому потоку на расстоянии от сечения введения жидкости, исключающем ее расслоение. Отделение твердых частиц осуществляют путем воздействия на сосуд с переливом переменным полем ускорения, определение массы твердых частиц - взвешиванием сосуда с переливом. Повышена точность определения расхода. 1 з. п. ф-лы,1 ил.

1. Способ определения расхода пылевзвеси в газоходе, включающий отбор пробы твердых частиц, отличающийся тем, что отбор пробы твердых частиц осуществляют за фиксированный промежуток времени пропусканием в импульсном режиме струи капельной жидкости с постоянной поверхностью контакта через контролируемый поток и улавливанием части струи капельной жидкости на расстоянии от сечения введения капельной жидкости, исключающем ее расслоение, отделяют твердые частицы и определяют массу твердых частиц взвешиванием. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердые частицы отделяют путем воздействия на сосуд с переливом переменным полем ускорения, а массу твердых частиц определяют взвешиванием сосуда с переливом.