ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2000 года по МПК G01N1/20 

Изобретение относится к пробоотборникам для сыпучих материалов и может применяться в химической, нефтехимической и строительной отраслях промышленности.

Известны пробоотборники, выполненные в виде поршня и цилиндра с отверстиями, через которые засыпаются пробы в цилиндр и перемещаются поршнем к выходному отверстию. Несмотря на простоту конструкции, эти пробоотборники ограничены в применении, так как их нельзя использовать для забора проб слеживающихся сыпучих материалов. Без ворошителя слоя материала его невозможно заглубить на необходимую величину, и сыпучий материал не будет просыпаться в заборные отверстия цилиндра. Также нельзя брать пробы этим пробоотборником химических продуктов, которые выделяют вредные пары и газы. Это снижает качество отбора проб, надежность в работе, ограничивает их применение, не позволят брать пробы слежавшегося материала из различных точек исследуемого объема.

Известен пробоотборник для сыпучих материалов, состоящий из подъемного устройства и скребка (см.а.с. 883701; кл. G 01 N 1/20 от 05.02.80), нижняя часть скребка снабжена установленным с возможностью вращения валиком с эластично-упругими лопастями.

Однако данный пробоотборник имеет большой недостаток. Он сложный по конструкции, так как включает в себя много узлов и деталей, например: барабаны, ленточный транспортер, лопасти и др. Это приводит к большим затратам на изготовление, ремонт и обслуживание. Сложные узлы и механизмы чаще выходят из строя и ограничены в применении при взятии проб из емкостей и аппаратов с химическими продуктами, выделяющими вредные пары и газы с различных уровней по высоте аппарата. Данным пробоотборником нельзя брать пробы на необходимой высоте, так как лопасти в большей части только разбрасывают сыпучий материал и берут пробу с неопределенной высоты. Этим пробоотборником нельзя брать пробы слеживающихся материалов, а также при повышенных температурах (свыше 60^oC), так как детали пробоотборника выполнены из нетермостойких материалов. Это ограничивает их в применении и снижает качество отбора проб. Этим же пробоотборником нельзя брать пробы химических и агрессивных сыпучих материалов, которые выделяют вредные пары и газы.

Наиболее близким к заявляемому объекту является пробоотборник (см. SU N 1767385, G 01 N 1/20, 25.06.90), включающий корпус, полый рассекатель, соединенный с рассекателем шток и пробоотборную камеру, отличающийся тем, что с целью повышения представительности отбираемых проб рассекатель выполнен сплошным, а пробоотборная камера снабжена выполненным в виде рукава из мягкого материала защитным кожухом, закрепленным одним концом на ее верхнем торце с внешней стороны и скатанным в кольцевой жгут в исходном для работы пробоотборника состоянии.

Однако данный пробоотборник обладает существенными недостатками. Он сложен по конструкции. Им нельзя брать пробы слеживающихся сыпучих материалов при температуре свыше 60^o, так как пробоотборная камера выполнена из мягкого, нетермостойкого материала. Этим пробоотборником невозможно брать пробы химических продуктов, которые выделяют вредные пары и газы, а также из различных точек исследуемого объема. Это ограничивает пробоотборник в применении и снижает качество отбираемых проб.

Предлагаемым изобретением решается задача отбора проб сыпучего слеживающегося материала даже при температуре в емкости свыше 60^oC, из различных точек исследуемого объема как по высоте емкости, так и в радиальном направлении. Также можно брать пробы из емкостей с химически активными сыпучими материалами без выделения вредных веществ и газов из емкости (аппарата). Для достижения этого технического результата пробоотборная камера снабжена приемным лотком, выполненным в виде пустотелого пальца, со срезанной до половины диаметра верхней частью, конец которого взаимодействует при нажиме на лоток с рассекателем, а в корпусе выполнена внутренняя резьба с шагом, соответствующим шагу витков пробоотборной камеры (пружины).

Отличительными признаками предлагаемого пробоотборника от указанного выше прототипа является наличие приемного лотка, установленного в пробоотборной камере, выполненной в виде пружины, причем лоток выполнен в виде пустотелого пальца со срезанной до половины диаметра верхней частью, конец которого взаимодействует при нажатии на лоток (с другой стороны) в момент получения пробы с рассекателем (ворошителем), а в корпусе выполнена внутренняя резьба с шагом, соответствующим шагу витков пробоотборной камеры (пружины).

На фиг. 1 показан пробоотборник, на фиг. 2 - сечение пробоотборной камеры и приемного лотка с пробой сыпучего материала.

Состоит пробоотборник из пробоотборной камеры 1, выполненной в виде пружины. На одном конце пробоотборной камеры жестко укреплен рассекатель (ворошитель) 2 слоя материала, выполненный, например, в виде центровочной зенковки, центровочного или спирального сверла. На другом конце пробоотборной камеры укреплен штурвал 3 с ручками 4. Пробоотборная камера 1 перемещается при вращении штурвала 3 во внутренней резьбе корпуса 5, жестко закрепленного на емкости с сыпучим материалом. В корпусе 5 установлено на его торце уплотнение 6, предотвращающее проникновение вредных химических паров и газов из емкости (аппарата) через внутреннюю резьбу корпуса 5 во время взятия пробы. Штурвал 3 при этом торцом прижимается к уплотнению 6, предотвращая проникновение вредных паров и газов из аппарата.

Внутри пробоотборной камеры 1 установлен приемный лоток 7 (контейнер), выполненный в виде пустотелого пальца со срезанной до половины диаметра (см. фиг. 2) верхней частью, один конец которого взаимодействует с рассекателем 2 (ворошителем) и пробоотборной камерой (пружиной) при нажатии рукой на головку пальца с другой стороны (на фиг. 1 показано пунктиром). Приемный лоток 7 может быть разделен перегородками для разделения пробы порциями по длине. На чертеже это условно не показано.

Работает устройство следующим образом. Для взятия пробы исследуемого сыпучего материала из аппарата (емкости) необходимо снять с корпуса 5 заглушку (колпачковую гайку), закрывающую входное отверстие в аппарат для взятия пробы. На чертеже эта гайка условно не показана. Затем ручкой 4 штурвала 3 вворачивают пробоотборную камеру (пружину) 1 с рассекателем (ворошителем) 2 по внутренней резьбе корпуса 5, жестко закрепленного на стенке аппарата с сыпучим материалом. При вращении пробоотборной камеры 1 с рассекателем 2 последний при своем вращении и движении вперед по резьбе корпуса 5 разрушает (ворошит) режущими кромками инструмента слежавшийся, уплотненный в результате длительного хранения исследуемый материал. Пробоотборная камера 1 заворачивается в корпус 5 до упора штурвалом 3 до уплотнения 6 (кольца из резины или фторопласта), расположенного на торце корпуса 5, предотвращающая выделение газа из аппарата через внутреннюю резьбу в корпусе 5 в атмосферу. Витки пружины сжаты, и сыпучий материал не попадает в пробоотборную камеру 1. Затем вставляют приемный лоток 7 внутрь пробоотборной камеры 1 до упора в рассекатель 2, закрепленный жестко на конце пробоотборной камеры. Нажатием руки на головку приемного лотка 7 (на фиг. 1 показано пунктиром) воздействуем концом лотка на рассекатель 2. Витки пружины 1 растягиваются, и сыпучий материал просыпается между его витками в приемной лоток 7. Затем лоток отпускают, пружина 1 сжимается и закрывает отверстия между витками. Приемный лоток 7 приходит в исходное состояние (положение). Далее приемный лоток 7 с пробой вынимают из пробоотборной камеры 1 (пружины) и направляют на анализ в лабораторию. Если взятия проб из емкости больше не требуется, то на корпус 5 накручивают колпачковую гайку (т.е. заглушают отверстие, через которое берут пробу). Перед заглушиванием входного отверстия гайкой вывинчивают из корпуса 5 пробоотборную камеру 1.

Предлагаемое устройство очень простое по конструкции. Все детали несложные и термостойкие и могут выдерживать температуру свыше 60^oC. Их можно изготовить в любой мастерской. Его изготовление, ремонт и обслуживание не требуют больших материальных и трудовых затрат. Данным пробоотборником можно брать пробы на нескольких уровнях по высоте емкости и в радиальном направлении, т. е. из различных точек исследуемого объема. Это расширяет границы его применения.

Одновременно со взятием пробы происходит ворошение слоя материала, который при длительном хранении слеживается внутри аппарата. Это расширяет технологические возможности пробоотборника и повышает качество отбора проб. С простотой конструкции достигается максимальный положительный результат. Данным пробоотборником можно брать пробы из емкостей (аппаратов) с химически активными сыпучими материалами, выделяющими вредные пары и газы. Прорыв газов из емкости в атмосферу при взятии проб исключается, так как пробоотборник имеет уплотнение. Им можно брать пробы как у стенки аппарата, так и в радиальном направлении при температуре свыше 60^oC. Это также расширяет его технологические возможности. Высокое качество отбора проб достигается за счет ворошения исследуемого сыпучего материала перед взятием пробы.

Пробоотборник для сыпучих материалов содержит корпус, укрепленный на емкости с сыпучим материалом, пробоотборную камеру, выполненную в виде пружины, рассекатель, соединенный жестко с пробоотборной камерой, штурвал, закрепленный на одном конце пробоотборной камеры. Последняя снабжена приемным лотком, выполненным в виде пустотелого пальца со срезанной до половины диаметра по его длине верхней частью, конец которого взаимодействует при нажиме на лоток с рассекателем. В корпусе выполнена внутренняя резьба с шагом, соответствующим шагу витков пробоотборной камеры. Пробоотборник позволяет отбирать пробы из аппаратов с химически активными сыпучими материалами, выделяющими вредные пары и газы в атмосферу. Пробоотборник прост по конструкции, берет пробу как у стенки аппарата, так и в радиальном направлении, позволяет ворошить исследуемый сыпучий материал перед взятием из него пробы. 2 ил.

Пробоотборник для сыпучих материалов, включающий корпус, укрепленный на емкости с сыпучим материалом, пробоотборную камеру, выполненную в виде пружины, рассекатель (ворошитель), соединенный жестко с пробоотборной камерой, штурвал, закрепленный на одном конце пробоотборной камеры, отличающийся тем, что пробоотборная камера снабжена приемным лотком, выполненным в виде пустотелого пальца со срезанной до половины диаметра по его длине верхней частью, конец которого взаимодействует при нажиме на лоток с рассекателем, а в корпусе выполнена внутренняя резьба с шагом, соответствующим шагу витков пробоотборной камеры.