Способ определения концентрации волокнистых масс Советский патент 1974 года по МПК G01N11/08 

1

Изобретение относится к технике автоштического измерении концентрацш волокнистых масс, широко прпмешюшй в целлкшозно-бумашгом производстве и других отраслях про,1лышленности, основанных на переработке волокнистых суспензий. .

Известно несколько способов автоматического измерения концентращш волокнистых масс и суопензий. Наиболее расп1юстраненным из них является способ измерения концентрации волокнистой массы по велотине ее э х|1ективной вязкости.

известный способ не позволяет измерять концентрации волокнистых масс в диапазоне малых концент зацш. Это объясняется тем, что при 1лалых концентрациях (например, дл,я целлюлозных масс в диапазоне концентраций 0,3 - It2%) эффект /шная вязкость всей суспензии определяется вязкостью х астворителя и практически не зависит от количества волокнистых материалов,

Цель изобретения - обеспечение возможности непрерывного автоматического измерения малых концентраций, например, для целлюлозных масс в диапазоне 0,3 - 1,2 %.

Цель достигается путем помещения в восходящий поток исследуемого материала вращавшегося диска, причем нижний торец ДА1ска приводят в соп 41косновение с потоком испытуемой массы, слишаемой в радиальном направлении, и измеряют величину кориолисовых сил, по велич1ше которых судят о концентрации потока.

На чертеже в двух проекциях изображен диск, помещаемый в поток исследуемого материала.

Вертшшлмшй поток волокнистой массы Q подншиается по вертикальной трубе I и свободао сливается через горизонтальный фланец 2 трубопровода с радиусами r и Pg, Слив массы через фланец производит,ся с радиальной скоростью v,. ш поверхности сливаемой волокнистой массы находится легкий плавающий диск 3, которой самостоятельным приводом вращается с постоянной угловой скоростью О) ; при этом верхний пограничный слой массы 5 увлекается движением диска и подвергается дефоршции. Движение элементарных объемов волокнистых шсс, находящихся в пограничном деформфуемом слое б , описывается вектором радиальной скорости Vr- (под действием энергии слива потока) и вектором касательной скорости VTT , которая возшшает от сил деформации вращЬицегося диска и увеличивается по мере движения массы от радиуса гк радиусу Гг. При производительности вертикальнотхэ потока равной или больше некоторой величины Q , радиальная скорость пограничного деформируемого слоя приобретает постоянное значение и определяется вязкотекучигли свойствами суспензии, кото не для малых концентраций целлюлозьшх масс можно принять неизмеишми. При этом время движения массы от хедиуса 1 до радиуса г, таюсе постоянно и равно При постоянной угловой скорос ти вращения диска тангешщальные скорости элементаргшх объемов ёолокнистой массы на радиусах г соответственно равны V-rt Г OL) с Гоа) () . Увеличение касательной окорост ти массы в пограничном деформируемом слое происходит за счет постоянного одношленного ускорения Я , кото|юе определяется выражением /7 - Уге-Ут1 Ц -. Элементарные объемы волокнисподверТОЙ массы на радиусе г гащиеся касательному ускорению ai вызывают инерционные кориолисовые сшш, которые в конечном итоге проявляют себя появлением элементарного тормозного момента Mim Действующего на диск и приложенного в сторону, противоположную его вращению. Af/ flr/OT,.a)- /-/r/ /- /, (5) -.-, где mi-Z ri-ur- f -весовая масса пограничного слоя волокнистой суспензии на радиусе г с удельной плотностью ; - плечо момента. Для волокнистых масс целлюлозно-бумаж11сго производства, в силу близости удельных весов твердой фазы и ра створителя, общая плотность суспензии ja при изменении ее концентрации в диапазоне 0,3 1,2 практически остается постоянной. Массовый инерционный момент от действия кориолисовых сил всего пограничного слоя волокнистой массы определяется суммой элементарных тормозных моментов от радиуса г до радиуса г у Af/ ZM//;,(5/WA- -f-5/Г э.си.у.(У( Шражение з 5г:Я- л) Vp (} - г/) . к для 1:онкретной конструкщш прибора в диапазоне малых концентраций целлюлозных масс является постоянной величиной, при этом уравнение тормозного момента приобретает вид . Проведенные исследования пока зали, что с изменением концентращш целлюлозных масс в пределах 0,3 - 1,2 за счет ее волокнистой структуры происходит увеличение толщины «5 пограничного деформируемого слоя, что вызывает соответственное изменение шссового тормозного момента вращащегося диска; величина этого изменения и является мерой измерения концентрации целлюлозной массы. Измерение тормозного момента может производиться любым известным методом, обеспечиващим непрерывный автоматический контроль и регулирование при соответствующей точности. Описанный способ измерения малых концентраций волокнистых масс проходил лабораторные и промышленные испытания в уоловгах

Уральского лесотехнического института и бумажного Цбха Соликамского целлкшозно-:бумажного комбината. Измерения производились на целлюлозной массе в диапазоне концентрации 0,3 - 1,2/5, при этом получена .устойчивая рабо.та измер1тельной систеглы; достигнутая точность измерения составляет - 0,02.

nP5 Ui3vIET ИЗОБЩГЕШИ Способ определения концентраЦШ1 волокнистых масс путем помещекия в восходящий поток исследуемого штеряала вращащегося диска, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых концентраций, нижний торец вращащегося диска приводят в со-г прикосновение с потоком исследуемого материала, сливаемого в радиальном направлении, и измеряют величину кориош1совых сил, по величине которых судят о концентрации волокнистой массы.