Устройство для определения коэффициента фильтрации транспортируемых по трубопроводу водонасыщенных дисперсных масс Советский патент 1987 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения фильтрационных и трибологических характеристик транспортируемых по трубопроводу в виде кольцевого слоя водонасыщенных дисперсных , в частности для исследования процессов фильтрации при обработке и транспортировке древесно-волокнистых масс в целлюлозно-бумажной промышленности.

Цель изобретения - обеспечение возможности исследования радиальной фильтрации образцов кольцевой формы и повышение точности определения.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство для определения коэффициента фильтрации транспортируемых по трубопроводу в виде кольцевого слоя водона- сыпленных дисперсных масс состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного из органического стекла, внутри которого ко- аксиально установлены внешний 2 и центральный 3 перфорированные цилиндры, выполненные из немагнитного материала, например, из нержавеющей стали или из алюминия. В кольцевом зазоре между внешним 2 и центральным 3 перфорированными цилиндрами расположены верхний 4 и нижний 5 поршни, выполненные в виде колец и установленные с возможностью свободного перемещения. Положение верхнего поршня 4 относительно нижнего 5 фиксируется посредством разборного средства связи, выполненного, например, в виде стержней с резьбой 6, один конец которых жестко закреплен на нижнем поршне 5, а второй проходит через отверстия в верхнем поршне 4, и фиксирующих гаек 7. В кольцевом зазоре между внешним перфорированным цилиндром 2 и корпусом 1 установлено кольцо 8, выполненное из магнитного материала и обладающее возможностью свободного перемещения одновременно с нижним поршнем 5, который также выполняется из магнитного материала, например, из намагниченного железа, или содержит постоянные магниты. Внутри центрального перфорированного цилиндра 3 установлен диск 9, выполненный из магнитного материала и обладающий возможностью свободного перемещения одновременно с верхним поршнем 4, который также выполнен из магнитного материала или содержит постоянные магниты. Все движущиеся части устройства снабжены уплотняющими прокладками 10, выполненными из полимерного материала с низким коэффициентом трения, например из фторопласта. На верхнем поршне 4 установлены съемные грузы 11. На поверхности корпуса 1 нанесена шкала 12 для контроля перемещения нижнего поршня в корпусе, а внизу корпуса присоединена, градуированная трубка 13 для контроля перепада давления.

Устройство работает следующим образом. Перед началом опыта корпус 1 заполняют водой. В держатель образца, образованный внешним 2 и центральным 3 перфорированными цилиндрами и верхним 4 и нижним 5 поршнями, помещают образец 14 древесно-волокнистой массы. При помощи средства связи фиксируют положение верхнего поршня 4 на определенном расстоянии от нижнего поршня 5, при этом объем держателя массы устанавливают в зависимости от веса образца в соответствии с заданной концентрацией массы. Излишки воды при этом вытесняются через перфорацию цилиндров 2 и 3 в объем корпуса. В зазор

между внешним перфорированным цилиндром и корпусом 1 устанавливают кольцо 8 на -одном уровне с нижним поршнем 5, а внутрь центрального цилиндра 3 устанавливают диск 9 на одном уровне с верхним поршнем 4. После этого на верхний поршень 4 устанавливают груз 11. Под действием веса груза образец массы начинает перемещаться в кольцевом зазоре между перфорированными цилиндрами 2 и 3. При этом вода через перфорацию центрального цилиндра 3 профильтровывается через кольцевой образец в радиальном направлении от центра и выходит через перфорацию внешнего цилиндра 2.

Для изучения процессов фильтрации воды по направлению от периферии к центру кольцо 8 устанавливают на одном уровне с верхним поршнем 4, а диск 9 устанавливают на одном уровне с нижним поршнем 5.

Движущую силу процесса фильтрации замеряют как перепад уровней в градуированной трубке 13 и корпусе 1. Количество фильтруемой боды определяют по величине перемещения образца, регистрируемой по шкале 12.

Коэффициент фильтрации ЙФ образца во- донасыщенной дисперсной массы, транспортируемой по трубопроводу в виде кольцевого слоя, определяют по формуле

0

1Ц,У-1п()

2j(L-:t-AP

5 где V - объем фильтруемой через образец

воды;

in - натуральный логарифм; Коц-радиус центрального перфорированного цилиндра; Rom - радиус внешнего перфорированного

цилиндра; я:-3,14

L - величина перемещения образца; т - время движения образца; ЛР - перепад давления.

Формула изобретения

1. Устройство для определения коэффициента фильтрации транспортируемых по

5

трубопроводу водонасыщенных дисперсных масс, содержащее цилиндрический корпус, верхний и нижний поршни, выполненные с возможностью свободного перемещения в корпусе, индикатор перемещения поршней и индикатор перепада давления на образце, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности исследования радиальной фильтрации образцов кольцевой формы и повышения точности, в корпусе установлены ко- аксиально перфорированные цилиндры, верхний и нижний поршни выполнены в виде колец, размещенных в кольцевом зазоре

между перфорированными цилиндрами, между внешним перфорированным цилиндром и корпусом установлено кольцо с возможностью свободного перемещения одновременно с

нижним или верхним поршнем, а внутри центрального перфорированного цилиндра установлен диск с возможностью свободного перемещения одновременно с верхним или нижним порщнем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности определения, верхний и нижний поршни соединены разъемным средством.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может найти применение для исследования процессов фильтрации при обработке и транспортировке древесно-волокнистых масс в целлюлозно-бумажной промышленности. Целью изобретения является обеспечение возможности исследования радиальной фильтрации образцов кольцевой формы и повышение точности определения. Устройство содержит корпус, в котором коаксиально размещены перфорированные цилиндры. Выполненные в виде колец верхний и нижний поршни размецхены в кольцевом зазоре между перфорированными цилиндрами. При исследовании образец помещают в кольцевой зазор между поршнями. Внутри центрального цилиндра установлен диск с возможностью свободного перемещения одновременно с верхним или нижним поршнем, а между внешним перфорированным цилиндром и корпусом установлено коль- ,., но с возможностью свободного перемеше- § ния одновременно с нижним или верхним порщнем. Корпус снабжен индикатором пере- .мещения поршней и индикатором перепада давления на образце. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. (/ ю 00 СП 00 СП