Способ оценки стойкости пены при разрушении ее пылевым потоком Советский патент 1990 года по МПК G01N15/00 

Изобретение относится к способам исследования взаимодействия пены с пылью и служит для определения кратности и дисперсного состава пены, обеспечивающих ее максимальную стойкость при подавлении источников пыли пенными экранами на предприятиях горно-рудной промышленности, стройиндустрии и других, где перерабатываются сыпучие пылящие материалы.

Целью изобретения является повышение достоверности оценки стойкости пены при разрушении ее пылью.

На фиг. 1 представлена схема лабораторной установки, предназначенной для оценки стойкости пены при разрушении ее пылью; на фиг. 2 - график калибровочной .зависимости а. 1, Ь.1 ис.1 производительности пеногенератора Vn по пене от расхода воздуха VB; на фиг. 3 - график калибровочной зависимости а.2, Ь.2 и с.2 кратности К пены от производительности по пене Vn; на фиг. 4 - график калибровочной зависимости интенсивности выделения, пыли из трубки генератора аэрозоля от давления.воздуха, подаваемого в генератор; на фиг. 5 - график зависимости а.З, Ь.З и с.З удельного расхода пены от ее дисперсности и кратности. На фиг. 2, 3 и 5 символами а, b и с обозначены соответственно зависимости для средних размеров пузырьков пены 1,2, 2,4 и 4,4 мм. Для осуществления способа была сконструирована лабораторная установка, содержащая барботажный пеногенератор 1, выполненный из оргстекла, с плавающей при помощи наборного поплавка 2 на поверхности пенообразующего раствора съемной пенообраэующей сеткой 3, емкость 4 для пенообразующего раствора, поплавковый регулятор 5 уровня для поддержания постоянного уровня раствора в корпусе пе- ногенератора 1, стакан 6 для сбора раствора, выделившийся из разрушенной пены и связанной пыли, генератор 7 аэрозоля, трубку 8 для подачи пыли в пылеподводя- щий патрубок 9, расположенный горизонтально так, что его выходное отверстие было соосно с выходным отверстием пеногенера- тора 1. Выходные отверстия пылегенерато- ра и пылеподводящего патрубка имеют одинаковые диаметры и расположены друг от друга на расстоянии 15-20 мм. Для подвода воздуха в патрубок 9 служит трубка 10, для равномерного распределения запыленного воздушного потока по поперечному сечению патрубка 9 - сетка 11. В установку также входят ротаметры 12.1,12.2 и 12.3 для контроля за расходом воздуха, жидкостные манометры 13.1, 13.2 и 13.3 для контроля за давлением воздуха, источники 14.1, 14.2 и 14.3 сжатого воздуха, воздуходувка 15с воз- духозаборной трубкой 16 и аллонжами 17, вытяжная вентиляционная система 18 с микроциклоном (не показано).

Способ осуществляют следующим образом. .

Первоначально при установке впеноге- нератор 1 каждой из набора сеток, определяют зависимости: производительность по пене от расхода воздуха, подаваемого в пе- ногенератор 1; кратность пены от произво- ди тельности по пене; дисперсность пены (среднего размера пузырьков) от величины ячеек сеток и расхода воздуха. Кратность определяют объемным методом, дисперсность - микрофотографированием. На основании полученных результатов строят калибровочные графики (фиг. 2 и 3). Уровень пенообразующего раствора в корпусе пено- генератора 1 во время всех испытаний поддерживают постоянным при помощи поплавкового регулятора 5 уровня, что обеспечивает постоянство кратности и дисперсности пены при заданном постоянном расходе воздуха.

Затем устанавливают зависимости интенсивности выделения исследуемой пыли генератором 7 аэрозоля от расхода и давления воздуха, подводимого к нему. Для этого производят взвешивание генератора 7 до.и после фиксированного времени работы, а также отбирают пробы воздухе из патрубка 9, По результатам этих измерений строят калибровочный график (фиг. 4). После каждого опыта генератор 7 заполняется пылью ,до определенного уровня. Суммарный расход воздуха чераз патрубок 9 поддерживается постоянным посредством ротаметров 12.1 и 12.2, причем скорость запыленного

воздушного потока на выходе,патрубка 9

должна соответствовать средней скорости

потока.пыли в произЬодственных условиях.

Затем включается источник 14.3 сжатого воздуха и его производительность устанавливается такой, что генерируемый поток пены полностью разрушается в фиксированной вертикальной плоскости между выходным отверстием пеногенератора 1 и

0 выходным отверстием патрубка 9. По достижении и стабилизации этого условия фиксируют показания ротаметров 12.1,12.2 и 12.3 и по расходам воздуха и типу пеногенериру- ющей сетки, пользуясь калибровочными

5 графиками, определяют интенсивность выделения пыли q, г/с; производительность по пене vn, дисперсность d,MM и кратность К пены.. .

Далее увеличивают интенсивность вы0 деления пыли q, оставляя скорость запыленного потока через патрубок 9 постоянным. Чтобы добиться разрушения пыли пеной в фиксированной вертикальной плоскости соответственно изменяют производитель5 ность пеногенератора и определяют новые значения q, vn, d и К.

/1спытания с различными значениями q, Vn, d и К производят достаточное количество раз для построения зависимостей

0

vn/q f(d. К)

где Vn/q - удельный расход пены, м /г. Максимальная стойкость пены соответ5 ствует ее минимальному удельному расходу. Для определения параметров пены, соответствующих ее максимальной стойкости, определяют минимум на зависимости удельного расхода пены от ее дисперсности

0 и кратности (фиг. 5). Из графика, представленного на фиг. 5, очевидно, что максимальная стойкость пены обеспечивается кратностью К 480 и дисперсностью d 2,4 мм (зависимость Ь.З). В данном случае средняя

5 скорость потока запыленного воздуха по,ддер- живалась на уровне 0,7 м/с.

Формула изобретения

1. Способ оценки стойкости пены при

0 разрушении ее пылевым потоком, включающий многократное воздействие пыли на пену при заданной, в начале каждого испытания интенсивности подачи пыли, определение удельного расхода пены, ее дис55 персности и кратности в каждом испытании, построение зависимости удельного расхода пены от ее дисперсности и кратности и определение дисперсности и кратности пены по ее минимальному удельному расходу, по которым оценивают стойкость пены, о т л и51G032456

чающийся тем, что. с целью повышения ризонтально направленными потоками с достоверности, из пены образуют пенный постоянной относительной скоростью.

поток, взаимодействие пылевого и пенного

2. Способ по п. 1,отличающийся

поток, ВЗаИМОДсИС; ьис IIM/ICOUIU п iicnnuiu- ---.

потоков осуществляют в фиксированнойтем, что взаимодействие пылевого и пенно- вертикальной плоскости до полного разру-5 го потоков осуществляют на выходе из пе- шения пены при подаче их встречными го-ногенератора.

онтально направленными потоками с тоянной относительной скоростью.

2. Способ по п. 1,отличающийся

- ---.

Изобретение относится к способам исследования взаимодействия пены с пылью. Изобретение позволяет с высокой достоверностью производить определение параметров пены (кратности и дисперсности), обеспечивающих ее максимальную стойкость к пыли. В каждом испытании воздействие на пену ведут запыленным воздушным потоком до полного разрушения пены в фиксированной вертикальной плоскости при подаче пены и пыли встречными горизонтально направленными потоками, причем скорость запыленного воздушного потока во всех испытаниях поддерживается постоянной. Стойкость пены в данном способе оценивается по минимуму ее удельного расхода. Условия разрушения пены максимально приближены к реальным производственным условиям, когда скорости пылевых частиц могут достигать 1 м/с и более. 1 з.п.ф-лы. 1 ил.

.( 1л ,

фиг. 1

1200

1100 1000

900 дОО 700 600

JflO

ш

300 200 WO

0,2 /7,4 0.6 0,д 1 1.2 /,4 1.6 1,д 2 2,2 .4

Фиг.З Ч,Ф

100 200 300 Ш 500 600 Ш 600 900 WOS

Р,нмдо8.ст. Фиг.и

Фиг. 5