Устройство для отбора проб сыпучих материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N1/20 

О)

Oi

Изобретение относится к области химического машиностроения и может найти применение для оснащения контактных аппаратов для проведения различных процессов, например каталитической конверсии углеводородов. Цель изобретения состоит в повышении надежности, в частности в обеспечении работоспособности устройства при оснащении им аппаратов, работающих под давлением газообразных сред, содержащих конденсирующиеся компоненты. Устройство содержит пробоотборную камеру 1, поворотную пробоотборную трубу 4 и неподвижную трубу-заслонку 5. Пробоотборная труба 4 и труба-заслонка 5 имеют вырезы, расположенные в слое сыпучего материала и способные совмещаться при повороте трубы 4. В межтрубное пространство, имеющее чередующиеся участки сужения и расширения, подается продувочный газ. Определенное соотношение размеров труб 4 и 5 и выполнение межтрубного пространства с переменным сечением позволяют при минимальном расходе продувочного газа полностью исключить конденсацию на элементах конструкции. Дополнительная надежность обеспечивается также гермеi (Л

Сыпучий namepuofl

тизацией пробоотборной камеры 1 с помощью клапана 6, перекрывающего в перерывах между отборами проб выход из трубы-заслонки 5. При совмещепии вырезов труб :4 и 5 порция сыпучего материала попадает в нижнюю часть трубы 4, откуда

i1

; Изобретение относится к химическому i мащиностроению, а именно к устройствам I для отбора пррб сыпучих материалов, в част- :ности гранулированных катализаторов, из аппаратов, работающих под давлением и при I повышенной температуре, и может быть ис- I пользовано для оснащения контактных ап- ; паратов для проведения различных процес- сов, например каталитической конверсии i углеводородов.

Цель изобретения - повышение надежности работы и, в частности, обеспечение работоспособности устройства в средах, содержащих конденсирующиеся компоненты, за счет устранения конденсации на элементах конструкции.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство имеет герметичную пробо- отборную камеру 1, расположенный снаружи камеры затвор 2 для включения или прекращения транспортирования сыпучего материала, находящегося в аппарате 3, путем сброса газа из аппарата, пробоотбор- ную трубу 4, установленную с возможностью поворота вокруг своей оси, неподвижную трубу-заслонку 5. Пространство между стенками пробоотборной трубы и трубы-заслонки имеет участки сужения А, В, Д, чередующиеся с участками расщирения Б, Г.

В нижней части пробоотборной трубы выполнен вырез Е, способный при повороте трубы совмещаться с вырезом Ж трубы- заслонки. Верхнее (по чертежу) сечение трубы-заслонки герметично перекрывается клапаном 6, на поверхности которого имеются выступы 7, входящие в зацепление с пробоотборной трубой. Для вращения последней на крышке пробоотборной камеры смонтирован привод 8, совмещенный с приводом клапана.

Передача механической энергии от привода к пробоотборной трубе и клапану осуществляется с помощью щпинделя, введенного внутрь пробоотборной камеры через сальник 9. Для сбора отобранных проб служит приемник 10, соединенный с нижней частью пробоотборной камеры через шлюзовой затвор 11.

она транспортируется в камеру 1 потоком газа из аппарата. Газ сбрасывается через регулируемый затвор 2, а проба сыпучего материала самотеком пересыпается через щлю- зовой затвор 11 в приемник 10. 3 з. п. ф-лы. I ил

Устройство работает следующим образом.

В период между отборами проб пробоотборная труба 4 повернута так, что ее

боковой вырез Е перекрыт стенкой трубызаслонки 5 (см. чертеж). В это же время верхнее сечение трубы-заслонки закрыто клапаном 6 (при этом выступы 7 находятся в зацеплении с пробоотборной трубой), а через штуцер, соединенный с верхQ ним по чертежу участком расширения Б, в межтрубное пространство подается продувочный газ, который проходит по всему межтрубному пространству и выходит из него в аппарат через вырез Ж трубы-заслонки и через перфорационные отверстия, имею5 щиеся в дне, закрывающем ее нижней торец.

Из верхней части межтрубного пространства продувочный газ поступает под клапан и входит в пробоотборную трубу через ее открытый верхний торец, затем

проходит по пробоотборной трубе сверху вниз и поступает в аппарат, в слой сыпучего материала. Благодаря активному движению продувочного газа с переменной по величине и направлению скоростью, ис5 ключается отложение продуктов конденсации как внутри пробоотборной трубы, так и в межтрубном пространстве.

Одновременное нарушение герметичности закрытия клапана 6 и затвора 2 не оказывает влияния на работоспособность уст0 ройства до тех пор, пока величина утечки через них не становится соизмеримой с расходом продувочного газа. Если хотя бы один из этих затворов остается герметичным, то попадание газа из аппарата в пробоотборную камеру исключается.

5 Движение продувочного газа в пробоотборной трубе и в межтрубном пространстве показано на чертеже стрелками.

Для отбора пробы клапан 6 с помощью привода 8 приоткрывают, не выводя из заQ цепления с пробоотборной трубой выступы 7. В результате разгерметизации клапана давление в пробоотборной камере становится равным давлению в аппарате. С помощью привода 8 пробоотборную трубу поворачивают до совмещения ее бокового выреза

5 с боковым вырезом Ж трубы-заслонки.

Сыпучий материал через открытые боковые вырезы попадает в нижнюю часть пробоотборной трубы, которая затем поворачивается на 180° в исходное положение. При этом отобранная проба отделяется от остальной массы сыпучего материала в аппарате.

Клапан 6 поднимают, полностью открывая выход из пробоотборной трубы в про- боотборную камеру (такое положение пробоплощади проходного поперечного сечения пробоотборной трубы.

Указанное противоречие устраняется тем, что, межтрубное пространство выполняется состоящим из чередующихся по длине участков расщирения и сужения, причем площадь поперечного сечения участка расщирения должна быть не меньще площади проходного поперечного сечения пробоотборной трубы. Участки расщирения конструксечением позволяет выбрать диаметр участков сужения меньщий, чем он был бы необходим, если бы труба-заслонка имела посабразивный износ уплотнительной поверхности клапана 6. Проба сыпучего материала попадает в нижнюю часть пробов приемник 1U. По окончании отбора пробы затворы 2 и 11, клапан 6 закрываются и пробоотборное устройство приводится в исходное положение.

отборного устройства показано на чертеже). Ю тцвно могут иметь различающиеся сечения. Открывая затвор 2, сбрасывают газ из ап- Выполнение трубы-заслонки с переменным парата через пробоотборную трубу и про- боотборную камеру, получая тем самым направленный поток газа, который транспортирует пробу сыпучего материала в пробо- 5 тоянное сечение, отборную камеру.Для турбулизации газа в межтрубном

Скорость вылета частиц материала из пространстве скорость его движения на пробоотборной трубы можно регулировать, участках расширения и сужения должна изменяя расход газа через затвор 2, различаться не менее, чем в 10 раз. Поэ- и установить эту скорость минимально не- тому площадь поперечного сечения межтруб- обходимой для надежного транспортирова- 20 ного пространства любого из участков су- ния пробы, тем самым свести к минимуму жения не превыщает 10% площади поперечного сечения межтрубного пространства примыкающего участка расщирения с мень- щим поперечным сечением. Для снижения отборной камеры и затем через открытый 25 общего расхода продувочного газа его рас- шлюзовой затвор 11 самотеком пересыпается ход через пробоотборную трубу должен быть 10. По окончании отбора приблизительно равным расходу через межтрубное пространство.

Однако, если площадь поперечного сечения межтрубного пространства на участке Для поддержания работоспособности уст- ЗО расщирения превыщает двадцатикратную ройства в течение всего периода (любой площадь проходного поперечного сечения продолжительности) между отборами проб в пробоотборной трубы, то при указанных межтрубное пространство подается проду- соотнощениях размеров пробоотборной тру- вочный газ, попадание которого в аппа- бы и трубы-заслонки надежная турбулиза- рат допустимо по условиям эксплуатации ция газа в межтрубном пространстве воз- последнего. Для того, чтобы обеспечить 35 можна только за счет увеличения общего преимущественное движение продувочного расхода продувочного газа, что делает газа в направлении от пробоотборной камеры к аппарату и с целью уменьще- ния его нагрева ввод газа осуществляется в межтрубное пространство на участке расширения, ближайщем к пробоотборной камере. Расход продувочного газа должен быть минимально необходимым, а характер движения в пробоотборной трубе и в межтрубном пространстве - турбулентным. Для этого площадь поперечного сечения меж- дс трубного пространства должна быть меньще или равной площади проходного поперечного сечения пробоотборной трубы. Это условие необходимо также для обеспечения надежного пневмотранспорта пробы сыпучего материала по трубоотборной трубе.

С другой стороны, зазор межтрубного

такое увеличение сечения нецелесообразным. Достижению одинакового характера движения продувочного газа в пробоотборной трубе и в межтрубном пространстве без увеличения общего расхода газа способствует также выполнение участка сужения, сообщающегося с пробоотборной камерой, с поперечным сечением большим, чем у любого из остальных участков сужения.

Формула изобретения

пространства должен обеспечивать свободное вращение пробоотборной трубы даже при некотором искривлении ее оси (например, в результате длительного воздейст1. Устройство для отбора проб сыпучих материалов из аппаратов, работающих под . давлением газообразных сред, включающее 50 герметичную пробоотборную камеру, затвор, сальник, привод, установленную с возможностью поворота вокруг своей оси пробоотборную трубу с боковым вырезом и заслонку с отверстиями для прохода газа, отличающееся тем, что, с целью повыщения

ВИЯ высокой температуры) и при попада- 55 надежности работы и, в частности, обеспении в него осколков частиц сыпучего материала. Поэтому площадь поперечного сечения межтрубного пространства больше

площади проходного поперечного сечения пробоотборной трубы.

Указанное противоречие устраняется тем, что, межтрубное пространство выполняется состоящим из чередующихся по длине участков расщирения и сужения, причем площадь поперечного сечения участка расщирения должна быть не меньще площади проходного поперечного сечения пробоотборной трубы. Участки расщирения конструктцвно могут иметь различающиеся сечения. Выполнение трубы-заслонки с переменным тоянное сечение, Для турбулизации газа в межтрубном

сечением позволяет выбрать диаметр участков сужения меньщий, чем он был бы необходим, если бы труба-заслонка имела пос тцвно могут иметь различающиеся сечения. Выполнение трубы-заслонки с переменным тоянное сечение, Для турбулизации газа в межтрубном

Однако, если площадь поперечного сечения межтрубного пространства на участке расщирения превыщает двадцатикратную площадь проходного поперечного сечения пробоотборной трубы, то при указанных соотнощениях размеров пробоотборной тру- бы и трубы-заслонки надежная турбулиза- ция газа в межтрубном пространстве воз- можна только за счет увеличения общего расхода продувочного газа, что делает

такое увеличение сечения нецелесообразным. Достижению одинакового характера движения продувочного газа в пробоотборной трубе и в межтрубном пространстве без увеличения общего расхода газа способствует также выполнение участка сужения, сообщающегося с пробоотборной камерой, с поперечным сечением большим, чем у любого из остальных участков сужения.

Формула изобретения

Однако, если площадь поперечного сечения межтрубного пространства на участке расщирения превыщает двадцатикратную площадь проходного поперечного сечения пробоотборной трубы, то при указанных соотнощениях размеров пробоотборной тру- бы и трубы-заслонки надежная турбулиза- ция газа в межтрубном пространстве воз- можна только за счет увеличения общего расхода продувочного газа, что делает

надежности работы и, в частности, обеспечения работоспособности устройства в средах содержащих конденсирующиеся компоненты, за счет устранения конденсации на

элементах конструкции, заслонка выполнена в виде трубы с чередующимися участками сужения и расширения и боковым вырезом, причем труба-заслонка соосно охватывает пробоотборную трубу по всей ее длине с )адиальным зазором, образующим межтруб- юе пространство, имеющее по крайней лере два участка сужения, один из которых сообщается с аппаратом, а другой - с иробоотборной камерой, а ближайщий к

(1робоотборной камере участок расщирения участком сужения, рубы снабжен щтуцером для подачи газа,

при этом площади поперечных сечений меж-4. Устройство по п. 1, отличающееся

грубиого пространства в зоне участков рас-тем, что труба-заслонка снабжена клапаном

ирения в 1-20 раз превосходят пло-с приводом для герметичного перекрытия

адь поперечного сечения пробоотборной с сообщения ее с пробоотборной камерой, прирубы, а площадь поперечного сече- чем клапан и пробоотборная труба снабжены выступами и вырезами для взаимного зацепления и передачи вращательного движения от клапана к пробоотборной трубе, а привод клапана совмещен с приа площадь поперечного сече- Ыя межтрубного пространства на любом из |гчастков сужения не превыщает 10% площади минимального поперечного сечения

нежтрубного пространства одного из двух примыкающих участков расщирения.

20 водом пробоотборной трубы.

сообщения ее с пробоотборной чем клапан и пробоотборна жены выступами и вырезам ного зацепления и передачи движения от клапана к трубе, а привод клапана сов

водом пробоотборной трубы.