Устройство для контроля процесса сушки материала Советский патент 1983 года по МПК F26B25/22 

Изобретение относится к сушильной i технике, в частности, для контроля процесса сушки материала при лабораторных опытных сушках.

Известно устройство для контроля процесса сушки материала, содержащее источник облучения материалами датчик, установленные на подвижной платформе, закрепленной при помощи стоек на корпусе сушилки 1.

Однако такое устройство недостаточно полно характеризует процесс сушки.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля процесса сушки материала платформа выполнена в виде трех концентрических колец с возможностью вращательного раздельного и совместного перемещения среднего и внутреннего относительно внешнего кольца, причем на диаметрально противоположных сторонах внутреннего кольца установлены датчик и источник облучения.

Внешнее кольцо соединено со стойками с возможностью перемещения вдоль них, среднее кольцо выполнено с выступом по винтовой линии на своей боковой поверхности и посредством его соединено ро стойками, по высоте каждой из которых на стороне, обра;щенной к корпусу сушилки, сделаны соответствующие выступу пазы.

Источник излучения выполнен в виде источника 3 -излучений.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг.2 -

10 узел Т на фиг. 1, разрез на фиг.З схема привода платформы.

Установка содержит сушильную емкость 1, выполненную в виде сплошного цилиндра с сетчатым дном, среди15ненного с газоподводящим трубопровО-. дом 2, заканчивающимся гнездом-ргст трубом с уплотнением 3, стойки 4с. упорным кольцом 5, кольцевую карусельную платформу 6, контейнер 7 с:

20 источником 7 лучей и детектор 8. Стойки расположены симметрично сушиль- ной емкости. Со стороны последней

по высоте Кс(ждой из стоек сделаны

поперечные пазы 9, а в верхней час25ти - резьба с гайкой-маховичком. 10. . Внешнее кольцо 11 кольцевой карусельной платформы имеет отверстия, которыми оно свободно надето на стойки. Среднее Кольцо 12 сочленено со

30 стойками расположенным по винтовой

линии на боковой поверхности выступо 13, входящим в пазы 9 стоек, и с внешним кольцом 11 с возможностью вращательного движения и фиксацией от осевых перемещений звездочкой 14 его привода. Внутреннее кольцо 15 соединено со средним 12 тоже (как и среднее с внешним) с возможностью вращения и фиксацией от осевых перемещений звездочкой 16 его привода с тем же числом зубьев, что и у звез дочки 14. Сверху на нем установлен контейнер 7 с источником Jj -лучей, а на диаметрально противоположной стороне - детектор 8. Снизу прикреп лены токосъемные кольца 17, к которы подключены.выходы детектора..

На среднем диске сверху нанесена круговая равномерная десятичная шкала, а на одной из стоек - шкала в единицах шага винтового выступа 13.

На внешнем кольце снизу в промежутках между сеседними стойками установлены два кронштейна. На одном смонтирован валик 18 с приводом чере редуктор 19 от электродвигателя

20постоянного тока. На нем свободно посажены две одинаковых звездочки

21и 22 с независимым включением посредством муфт 23 и 24 и фиксацией в нерабочем положении стопорами 25. На втором кронштейне установлены токосъемные щетки (не показаны), котрые подают сигналы детектора с токосъемных колец на вход пересчетного устройства, а вьлход пересчетного под ключен ко входу цифропечатающего устройства.

Устройство работает следующим образом.

Если неизвестны характёристики взаимодействия излучения с материало то перед началом исследований экспериментальным путем определяют коэффициенты поглощения - Г-квантов данного изотопа для воды и материала, а также определяют степень ослабле™ ния у-лучей стенками пустой сушильной емкости.

От исследуемого материала отбирают пробы для определения начальной влажности, после чего загружают ма.териал в сучильную емкость. Загрузку ведут порциями. Каждую порцию взвешивают и замеряют толщину образованного ею слоя в сушильной емкости. Между слоями по оси емкости Помещают инородные тела - поглотители у-квантов, например свернутую кольцом полоку свинцовой фольги. Снаряженную емкость взвешийают и устанавливают на сушилку.

До подачи агента производят измерения, просвечивая материал по всей высоте сушильной емкости. Для этого регистрируют по шкалам на стойке и среднем кольце начальное (нижнее)

положение платформы, включают звезочки привода среднего 12 и внутреннего 15 колец, измерительную аппа{)атуру, засекают время и включают электродвигатель 20 привода платформы. При этом среднее 12 и внутреннее 15 кольца вращаются синхронно (как одно целое) и одновременно перемещаются вдоль стоек в результате взаимодействия винтового выступа 13 на среднем кольце 12с пазами 9 на стойках. Внешнее кольцо 11 перемещается совестно с ними и кроме того, что несет на себе привод, выполняетеще и функцию центрирующего для среднего кольца, чем обеспечивает нормальное взаимодействие его со стойками. В конце измерения выключают электродвигатель привода платформы и измерительную аппаратуру, регистрируют время измерения и положение платформы. Полученная в записи информация характеризует исходное состояние исследуемого материала, просвеченного послеовательно от низа до верха со всех сторон (по винтовой линии). После этого включают подачу агента сушки и сушку ведут непрерывно. В последующем в зависимости от задачи исследований возможны три варианта.

При исследовании процесса в какомлибо горизонтальном сечении слоя звездочку 14 привода среднего кольца фиксируют стопором в нерабочем положении на заданном уровне платформы и муфтой 24 включает звездочку 16 привода внутреннего кольца. Источник излучения и детектор совершают вращательное движение относительно сушильной емкости в горизонтальной плоскости, просвечивая материал в слое со всех сторон.

При исследовании процесса в вертикальном (диаметральном) сечении в нерабочем положении фиксируют звездочку привода внутреннего кольца и включают привод среднего. Источник излучения и детектор перемещаются поступательно вдоль сушильной емкости и последовательно просвечивают мате- риал в разных по высоте слоях в одном направлении.

В третьем варианте, как и при снятии характеристики исходного состояния материала, включают привод обеих звездочек,

В конце исследований взвешивают сушильную емкость с сухим материалом и с различных уровней отбирают пробы ля определения конечной влажности.

Ход процесса сушки определяют по изменениям показателя счета импульсов, пользуясь известным экспоненциальным законом, которому подчиняется ослабление интенсивности потока Э -квантов в узком пучке при прохождении его через вещество, располагая коэффициентами ослабления для воды и материала, начальной влажностью материала и его плотностью. При этом корректируют результаты в. соответствии с изменением плотности по абсолютно сухому материалу в процессе сушки. Усадку слоев определяют по изменению интервалов провалов счета в местах закладки инородных тел.

Результаты исследований проверяют по сходимости материальных балансов в измерениях rib влажности, по взвешиванию и по радиоизотопным измерениям

Таким образом, устранение границ раздела слоев и необходимости периодического отключения подачи агента сушки, а также возможность вращательного относительно сушильной емкости, поступательного вдоль нее и одновременно обоих видов движения датчика -влагомера в данной установке позволяют вести непрерывный контроль изляерения влажности, и плотности внсушиваемого материала в любом поперечном продольном (диаметральном) сечении или же последовательно по всему объему высушиваемого материала. .Это обеспечивает большую степень соответствия и полноту полученной характеристики процесса сушки тому действительному характеру и темпу процесса сушки, который имеет место в производственных условиях и о котором суждения строятся на основании результатов лабораторного исследования, т.е. обеспечивает повышение достоверности и увеличение объема информации резуль татов исследования процесса сушки.

Формула изобретения

1.Устройство для контроля процесса сушки материала, содержащее источник облучения материала- и датчик, установленные на подвижной платформе, закрепленной при помощи стоек на корпусе сушилки, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, платформа выполнена

в виде трех концентрических колец с возможностью вращательного раздельногго и совместного перемещения среднего и внутреннего относительно внешнего кольца, причем на диаметрально противоположных сторонах внутреннего кольца установлены датчик и источник облучения.

2.Устройство ПОП.1, отличаю щ е ее я тем, что внешнее кольцо Соединено со стойками с возможностью перемещения вдоль них, среднее кольцо выполнено с выступом по винтовой линии на своей боковой поверхности и посредством его соединено со стойками по высоте каждой из КОТОРЫХ на стороне, обращенной к корпусу сушилки, сделаны соответствующие выступу пазы.

3.Устройство ПОП.1, отличающееся тем,.что источник излучения выполнен в виде источника У-ИЗлучений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 507760, кл. F 26 В 25/22, 1973.