УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ТВЕРДОГО СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА Советский патент 1973 года по МПК G01N33/38 G01N1/10 

1

Изобретение относится к технике определения порозности твердых сыпучих материалов. Оно предназначено для отбора пробы твердого сыпучего материала, находящегося в псевдоожиженном состоянии, и последующего измерения объема отобранной исследуемой пробы. ,По найденным значениям объема твердого сыпучего материала рассчитывается порозность псевдоожиженного слоя.

Известно устройство для определения объема твердого сыпучего материала, включающее герметическую емкость для пробы исследуемого материала, капиллярную трубку, снабженную краном, емкость - расширение капиллярной трубки и манометр.

Цель изобретения - определение порозности псевдоожиженного слоя твердых сыпучих материалов при изменении параметров твердой фазы слоя (например влажности, температуры, размера зерна).

Достигается это тем, что внутри герметической емкости смонтировано приспособление, выполненное в виде открытого сверху и снизу корпуса с механизмом для мгновенного отсекания определенного объема псевдоожиженного слоя двумя шторками, верхней и нижней. С помощью этого приспособления мгновенно отсекают определенный объем псевдоожиженного слоя сыпучего материала и воздуха, находящегося в просветах между частицами материала, двумя подвижными стенками, верхней и нижней. Мгновенно отсеченный объем псевдоожиженного слоя материала известер и равен объему устройства Vi.

Приспособление вместе с исследуемым материалом устанавливают в герметическую емкость устройства. Так как верхняя и нижняя стенки приспособления воздухопроницаемы, то при помощи предлагаемого устройства определяют объем твердого сыпучего материала. Это исключает дополнительные потери материала, а также позволяет замерять объем исследуемой пробы сыпучего материала в течение времени, когда температура, влажность и другие параметры материала практически не меняются.

После определения объема исследуемой пробы сыпучего материала рассчитывают порозность псевдоожиженного слоя по формуле

g Vi-V

где Е - порозность псевдоожиженного слоя

в момент отбора пробы;

Vj - объем устройства для отбора материала;V - объем отобранного исследуемого

материала.

На фиг. 1 изображено устройство для определения объема твердого сыпучего материала, общий вид; на фиг. 2 - приспособление для мгновенной фиксации точного определенного объема псевдоожиженного слоя.

Устройство для определения объема твердого сыпучего материала состоит из приспособления 1 для мгновенного отсекания определенного объема псевдоожиженного слоя, герметической емкости 2, крышки 3, капиллярной трубки 4, вакуумного крана 5, манометра 6, емкости-расширения капиллярной трубки 7.

Приспособление 1 для мгновенного отсекания определенного объема псевдоожиженного слоя состоит (см. фиг. 2) из корпуса 8, имеющего вид параллелепипеда, открытого сверху и снизу, и двух подвижных шторок 9. В пазы корпуса 8 вставлена направляющая рамка 10, связанная гибкой связью // с осью пружинного заводного механизма 12, который приводится в действие с помощью кнопки 13. Подвижные стороны-шторки 9 наматываются на оси 14. В корпусе имеется отверстие а, в которое устанавливается шток-держатель для погружения приспособления в псевдоожиженный слой.

Работа устройства для определения объема материала по количеству воздуха, вытесняемого им, осуществляется следующим образом. Вначале определяют объем воздуха в герметической емкости (при установленном в ней приспособлении / без исследуемого материала). Этот объем Vi определяют вместе с капиллярной трубкой 4 до метки х следующим образом. Герметическую емкость 2 с вмонтированным в нее приспособлением / герметически закрывают крышкой 3. Открывают вакуумный кран 5 и устанавливают уровень жидкости против метки у за счет перемещения правого колена маном&тра 6. Заключенный объем воздуха уменьшают от метки у до метки X, сжимая воздух поднятием правого колена манометра 6. Объем емкостирасширения капиллярной трубки от метки у до метки X известен, поэтому, зная разность уровней правого колена манометра 6, определяют объем воздуха в герметической емкости 2 по закону Бойля-Мариотта. Этот объем Vz - величина постоянная.

Затем приспособление извлекают из герметической емкости и с помощью штока-держателя, установленного в отверстии а, корпус 8 перемещают в кипящий слой сыпучего или гранулированного материала, в точку, в которой необходимо замерить порозность.

Корпус 8 двумя взаимно параллельными плоскостями ограничивает определенный объем гранул с четырех сторон. Нажатием на кнопку 13 пружинного заводного механизма приводят в движение шторки, которые мгновенно отсекают определенный объем кипящего слоя. Это происходит следующим образом. На ось пружинного заводного механизма 12 наматывается гибкая связь 11, которая тянет

за собой направляющую рамку /О, связанную

со шторками 9. Шторки разматываются с

осей 14 и закрывают объем параллелепипеда.

Затем устройство с материалов извлекают

из псевдоожиженного слоя, отсоединяют штокдержатель, и приспособление / вместе с находящимся в нем отобранном сыпучим материалом, объем которого нужно определить, помещают в емкость 2, герметически закрывающуюся крышкой 3. Поднятием правого колена манометра по закону Бойля-Мариотта определяют объем V воздуха в емкости 2, который меньше объема V на величину объема занимаемого материалом. Измеряемый суммарный объем У исследуемого сыпучего материала равен:

,1

V Vi-Vl

Определив объем исследуемой пробы сыпучего материала с помощью предлагаемого устройства и зная полный слой Vi приспособления 1, порозность псевдоожиженного слоя в момент отбора пробы рассчитывают по формуле:

У|-К

1 ,

у

где V - суммарный объем исследуемого сыпучего материала, определенный ранее.

Предмет изобретения

Устройство для определения объема твердого сыпучего материала, включаюп.ее герметическую емкость для пробы исследуемого материала, капиллярную трубку, снабженную краном, емкость-расщирение капиллярной трубки и манометр, отличающееся тем, что, с целью определения порозности псевдоожиженного слоя твердых сыпучих материалов при изменении параметров твердой фазы слоя (например влажности, температуры, размера зерна) внутри герметической емкости смонтировано приспособление, выполненное в виде открытого сверху и снизу корпуса с механизмом для мгновенного отсекания определенного объема псевдоожиженного слоя двумя шторками, верхней и нижней.

./

/;

8

Фиг.2