Способ полевого опробования навалов торфа на влажность Советский патент 1991 года по МПК E21C49/00 C10F7/00 

Изобретение относится к добыче торфа, в частности к способу экспрессного измерения влажности торфа в производственных условиях на полях добычи фрезерного тор- Фа в целях оперативного управления технологическим процессом, а также может использоваться для измерения влажности в навалах других аналогичных волокнистых материалов.

Цель изобретения - повышение оперативности получения информации о влажности при управлении добычей фрезерного торфа,

Способ опробования навалов торфа на влажность заключается в отборе пробы вырезанием призмы торфа из центральной части навала и измельчением материала при непрерывном перемещении пробозаборного органа вдоль навала, формировании опробуемого потока, измерении влажности торфа и возврате отобранного материала в навал, причем отбор пробы ведут из сформированного после измельчения потока торфа, влажность в пробе измеряют на выходе из пробозаборного органа в зоне принудительного истечения потока торфа одновременно с формированием потока, после чего результаты измерений усредняют и документируют.

Кроме того, количество измерений влажности должно быть не менее одного на длине потока 0,8-1.4 м, а измерение влажности осуществляют в механизированном режиме с частотой 0,3-5.0 с.

Способ реализуют следующим образом.

О V4 VI СА) ГО Сл5

Отбор первичной пробы в виде потока торфа производят путем непрерывного перемещения пробозаборного органа вдоль фронта цикловых навалов, убранных за истекшие сутки. В каждом навале из его центральной части отбирают пробу торфа путем вырезания призмы, размеры поперечного сечения которой должны обеспечивать беспрепятственное поступление наиболее крупной фракции. Извлеченный из навала торф направляют в устройство, обеспечивающее его непрерывное измельчение до размеров частиц не более 3-5 мм при влажности до 60%. Сформированный непрерывный поток после измельчения пропускают на выходе из пробозаборного устройства через устройство для измерения влажности, а затем возвращают в навал. Причем в качестве мобильного пробозаборного устройства используют, например, устройство ОПТ, в котором вместо емкости для затаривания лабораторной пробы используют известное устройство для измере-. ния влажности материалов в потоке. С помощью электроизмерительной схемы влагоизмерительного устройства преобразуют с частотой 0,3-5,0 с электрическую емкость датчика с торфом в пропорциональный электрический сигнал, который направляют на самопишущий прибор с возможностью документирования полученной информации о-влажности опро- бированного потока (навала) торфа.

При использовании высокочастотного метода измерения влажности известно, что емкость измерительного датчика с материалом зависит от диэлектрической проницаемости торфа, изменяющейся в том числе от фракционного состава пробы.

Дополнительно измельчая отбираемую пробу и усредняя фракционный состав, обеспечивают возможность определения процессов поляризации полярных молекул НаО, макромолекул и их звеньев, функциональных групп и отдельных агрегатов в поле юков высокой частоты с заданной точностью, что позволяет использовать известный высокочастотный емкостной метод измерения влажности торфа при решении поставленной задачи.

Достоверность информации о влажности торфа в навале обеспечивается при соблюдении условия представительности пробы, что подтверждается следующими обоснованиями (см. таблицу).

Количество пунктов отбора проб торфа из одного навала (или порций, набираемых в одну лабораторную пробу при стандартном методе) рассчитывается на основании

известной формулы, применяемой для малых выборок

Nrsf

0)

.- r

где N - количество пунктов отбора (замеров) проб;

tx - критерий Стьюдента, зависящий от заданной степени обеспеченности (напри0 мер, при р 90%, tx 1,64, а при р 95%, tx-2,00);

Р - заданная точность определения показателя, %(Р ±3%);

v - коэффициент вариации показателя 5 (влажности), который при полевом способе получен экспериментально и составил 11%. Подставляя найденные значения в формулу (1), получают:

N1 (2-°) Ч11) Ј 54 измерения(прир1 95%)

3

Аналогично, получают (при pz 90%): N2 32 измерения пробы на влажность по длине одного навала.

Учитывая, что по технологическим усло5 виям и схемам складирования торфа (включая возможность раздельного складирования двух видов торфяной продукции с влажностью до 45 и 55%) минимальная длина складочной единицы может

0 составлять 45 м, то одно измерение пробы на влажность может быть определено из соотношения:

5 1-(,4м/измерение),(2)

где L - длина навала вдоль укороченной складочной единицы торфа, м;

I - длина навала (потока), на которой должно быть выполнено не менее одного 0 измерения пробы на влажность.

Для установления временной уставки в электроизмерительной схеме влагоизмерительного устройства определяют частоту измерения (включения влагоизмерительного 5 устройства) влажности торфа в потоке по формуле т

п

N

(3)

где п - частота включения влагоизмерительного устройства , с;

т - время отбора одной лабораторной пробы механизированным способом, например оборудованием ОПТ на длине всего навала, с.

Использование предлагаемого способа полевого опробования навалов торфа на влажность за счет измерения влажности торфа в процессе приготовления пробы позволяет сократить сроки определения влажности с 962 до 25 с (время отбора одной

лабораторной пробы, таблица) и этим самым повысить оперативность получения информации о влажности навала в целом в 38,5 раз.

Способ может быть реализован на любом торфодобывающем предприятии.

Использование способа наиболее эффективно для предприятий по добыче торфа средней и большой мощности, а также для вновь проектируемых торфопредприятий на Северо-Западе и в Западной Сибири,

Примеры осуществления способа для различных известных технологических схем добычи фрезерного торфа.

Пример 1. Осуществляют добычу, сушку и уборку фрезерного торфа на топливо, на подстилку или на удобрение по известной технологической схеме. При этом определяют в полевых условиях механизированным способом влажность убранной фрезерной крошки в навалах длиной до 72 м перед складированием торфа в складочные единицы для длительного хранения.

Определяют минимальное количество замеров влажности торфа в потоке (на длине прохода пробозаборн ого органа вдоль фронта одного навала) по формуле (1). При этом получают:

NI 54 измерения (при (р 95%);

Na 32 измерения (при (pi 90%).

Находят длину пути пробозаборного органа, на котором осуществляют одно измерение влажности, из соотношения (2). При этом получают:

11 72 : 54 1,3 м/измерение;

12 72 : 32 2,2 м/измерение.

Определяют частоту измерения (включения влагоизмерительного устройства) влажности торфа в потоке по формуле (3). При этом получают:

гм 25: 54 0.46 с;

П2 25: 32 0,78 с.

Устанавливают в программном устройстве измерительной схемы влагоизмерительного устройства уставку отсчета времени, соответствующую полученным значениям щ 0,46 с или П2 0,78 с.

Определяют в полевых условиях интегральную влажность лабораторной пробы навала путем усреднения полученных 32 (или 54) измерений влажности торфа механизированным способом в потоке на длине навала до 72 м, которая составила, например, для топлива 46,3% (или 46,2%).

Пример 2. Осуществляют добычу, сушку и уборку фрезерного торфа по технологической схеме, обеспечивающей возможность раздельного складирования двух видовторфяной продукции с влажностью до

45 и 55%. При этом длина складочной единицы (навала) может составлять 45 м,

Находят аналогично примеру 1 длину пути опробуемого навала, на котором осу- ществляют одно измерение влажности по формуле (2):

И 45 : 54 0,8 м/измерение; (2 - 45 ; 32 1,4 м/измерение. Определяют частоту измерения влаж- 0 ности торфа в потеке по формуле (3): щ 16 : 54 0,3 с; П2 16: 32 0.5 с,

где 16 - время прохода пробозаборного органа вдоль укороченного навала длиной 5 45м, с.

Устанавливают в программном устройстве уставку времени пг 0,5 с, что позволяет для полевых условий выполнить механизированным способом 32 измерения 0 влажности с интервалом 1,4 м и получить достоверную информацию о влажности в навале при соблюдении условия представительности лабораторной пробы.

Пример 3. Осуществляют добычу 5 фрезерного торфа одного вида по влажности с использованием схемы с раздельной убоокой торфа из укрупненных валков. При этом определяют механизированным полевым способом влажность фрезерной крош- 0 ки в укрупненных валках (навалах) длиной 460 м.

Определяют длину опробуемого навала торфа на влажность по формуле (2): И 460 : 54 8,5 м/измерение; 5 12 460 : 32 14,4 м/измерение.

Определяют частоту измерения влажности торфа в потоке при опробовании укрупненного валка по формуле (3):

ш 160: 54 Зс; 0П2 160 : 32 5 с,

где 160 - время прохода пробозаборного органа вдоль укрупненного валка (навала) длиной 460 м.

Устанавливают в программном устрой- 5 стве измерительной схемы влагоизмерительного устройства временную уставку, соответствующую значению, например, П2 5 с (при pi 90%), что позволяет в полевых условиях выполнить механизированным 0 способом 32 измерения с интервалом 14,4 м и получить достоверную информацию о влажности торфа в укрупненном валке (навале) на контрольной площадке, что обеспе- чивает возможность оперативного 5 управления технологическим процессом добычи фрезерного торфа с учетом адаптации к внешним условиям.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечивает возможность определения влажности цикловых навалов торфа на полях добычи, что позволяет резко (в 38,5 раз) повысить оперативность получения достоверной информации о качестве убираемой торфяной продукции и использовать ее в качестве обратной связи для управляющих воздействий на процесс добычи торфа, что обеспечит более рациональное использование погодных условий и снижение потерь на управляемом объекте. При этом за счет сокращения операций затаривания и транспортирования проб, а также за счет измерения влажности торфа в процессе приготовления пробыв полевых условиях повышается технологическая культура производства, снижается трудоемкость способа в целом, что позволяет осуществлять способ одним водителем мобильного агрегата. Кроме того, обеспечивается возможность использования механизированного анализа лабораторной пробы, отобранной из навала на влажность с любой заданной точностью, путем изменения числа измерений при различной степени обеспеченности, что позволяет в лаборатории ОТК устранить ручной способ разделки лабораторной пробы и приготовления аналитических проб на влажность, обработку полученных результатов.

Формула изобретения

1.Способ полевого опробования навалов торфа на влажность, включающий отбор

пробы вырезанием призмы торфа из центральной части навала и измельчением материала при непрерывном перемещении пробозаборного органа вдоль навала, формирование опробуемого потока, измерение

влажности торфа и возврат отобранного материала в навал, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности получения информации о влажности при управлении добычей фрезерного торфа, отбор

пробы ведут из сформированного после измельчения потока торфа, измеряют в пробе влажность на выходе из пробозаборного органа в зоне принудительного истечения потока торфа одновременно с формированием

потока, после чего результаты измерений усредняют и документируют.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что количество измерений влажности выбирается не менее одного на длине потока 0.8-1,4м.

3.Способ по пп,1 и 2, отличающий- с я тем, что измерение влажности опробуемого потока торфа осуществляют в механизированном режиме с частотой 0,3-5,0 с.

Обоснование повышения оперативности информации о влажности навалов складочных единиц торфа путем измерения ее в процессе приготовления пробы торфа

Изобретение относится к способам полевого опробования навалов торфа на влаж- ность и направлено на повышение оперативности получения информации о влажности при управлении добычей фрезерного торфа. Для этого производят отбор пробы вырезанием призмы торфа из центральной части навала и измельчением мате- риала, непрерывно перемещая пробозаборный орган (ПО) вдоль навала. Затем формируют опробуемый поток, измеряют в нем влажность торфа и возвращают отобранный материал в навал, причем отбор пробы ведут из сформированного после измельчения потока торфа путем непрерывного перемещения 10 вдоль навала. Затем измеряют влажность пробы на выходе из ПО в зоне принудительного истечения потока торфа одновременно с формированием потока. Усредняют результаты и документируют полученную информацию. Количество измерений влажности выбирают не менее одного на 0,8-1,4 м длины потока в механизированном режиме с частотой 0,3-5 с 2 з.п. ф-лы, 1 та б л Ё

Производительность рабочего органа эксплуатационная, проб/ч (согласно карте технического уровня ОПТ-1.00.000.КУ., ВНИИТП, 1986) -,

Время отбора одной лабораторной пробы механизированным способом на длине навала до 72 м, не более, с

Время доставки разового комплекта лабораторных проб в количестве 96 ст. транспортным средством в лабораторию ОТК на расстоянии до 10 км, мин

То же, одной пробы (расчет),с 3600:96 38 О

Время анализа одной лабораторной пробы на влажность экспресс-методом, мин (с)

Оперативность получения информации о влажности навала (средняя), с

30

25

О

15 (900) О

963

25