Лабораторный аппарат для измерения массы частиц инжектируемых струей газа в зернистом слое Советский патент 1980 года по МПК G01N5/00 B01J8/24 G01N15/00 

I

Изобретение относится к области лабораторных аппаратов для определения гидродинамических характеристик струй газа, истекающих в зернистый слой, и может быть использовано при исследовании и создании аппаратов с твердой дисперсной фазой.

Известно устройство, включающее корпус с патрубками для подвода и отвода ожижающего агента, газораспределит ёльную решетку, сопло для ввода струи в слой и регистрирующее устройство в виде пьезоэлектрического датчика, соединенного со счетчиком сигналов 1.

Устройство работает следующим образом.

Под газораспределительное устройство подают ожижающий агент, а на сопло - воздух для генерирования струи в слой. Частицы двигаются в струе вверх в режиме пневмотранспорта, ударяются о пьезоэлектрический датчик, сигнал с которого подается на счетчик.

Недостатком данного устройства является то, что количество и скорость частиц оп- ределяется лищь в точках расположения

датчиков, ввод которых в струю искажает гидродинамику струйного течения. Количество циркулирующих частот определяют расчетным путем. Используемая при этом аппаратура сложна по конструкции. ,.

Известно также устройство, включающее корпус с патрубками для подвода и отвода сжижающего агента, газораспределительную решетку, сопло для ввода струи в слой И регистрирующее устройство в виде кинокамеры 2.

Устройство работает следующим образом.

В аппарат засыпают исследуемый материал. Под газораспределительную решетку подают сжижающий агент, а в сопло - газ для создания струи. Развитие струи фиксируется с помощью кинокамеры. По данным съемки определяют скорость и количество частиц в одном сечении струи. Общее количество частиц, инжектируемых струей, определяют затем расчетным путем.

Данное устройство является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому ре ультату. ; . - . „ . Недостатком данного устройс:Тйа являет сяТОГ ТО масса инжектируемых струей час тй ГШределяется расчетным путем по количеству частиц, зафиксированному в диаметр аЖномсёчеййй струй, что является достаj ; точно сложным для моноди персных № и практически трудно выполнимым для полидисперсных слоев. Столь сложные вычисЛёйия приводят к значительному сни -ЖййЮ-тОчности получаемых значений: Кро:w-tOTo, использование киносъемки „р. ftHf К значительным затратам времени и средств, необходимых для проявления и обработки кинопленки. Целью настоящего изобретения является ШШтёйие точности и сокращения времени измерений. -- -,:.Акв..,,, . ДаТТГай цель достигается тем, что регистрирующее устройство вьтолнено в виде сетчатой корзины, разделенной вертикальной перегородкой на две камеры, в.одной из котърых codCHO соплу выполнено отверстие для ввода газа. На фиг. 1 изображен общИй вид аппарата для Измерения массы инжектируемых вертикальной струей частиц; на фиг. 2 -вид сверху на аппарат фиг. 1; на фиг. .3 -общий вид аппарата для Измерения массы частиц, инжектируемых горизонтальной струей, на фиг. 4 - вид сверху на аппарат фиг. 3. ,, ,,,, „,.,.,„.,, .,. . Лабораторный Шпарй даЖмерения массы частиц, инжектируемых струей газа BSepHMtfoM слое, включает корпус Г с патрубками 2 и 3 Шв:й11вШйЙа: оЖШающегс1 afeffft,газораспределительную рещетку 4, сопло 5 для вбода струи в слой, сетчатунэ корзину 6, раГзДёЛенную вертикальной перегородкой 7 на Две камеры 8 и 9, в одной йз коТорых выполнено отверстие 10 для прохЬда струи, и сетчатую заслонку И для ; закрывания отверстия 10. Аппарат работает следующим образом. В аппарат загружают исследуемый зернистый материал. Под газораспределитель .. ную рещетку 4 пЩайт ожижающий агент. Через сопло 5 вдувают в слой полуограни Чёнйуй Струй И заМе15яй1Т ее щирину в том сечении, где будет ИрбйзвОД ься измерение. Затем в слой пбмеЩаК)1 сё гЕга утю корзину б таким образом, чтобы отверстие, выпо)1иенное в одной из камер, было сорсио соплу исбвпало с Тем сечением, в котором произ вбЙйЛОсь измерение щирины. Диаметр от ЖрСтия п)зИэтомравен замеренной щйрИне cfpfи,а сада ШВёретйе закрыто сетчатой заслонкой 11. Камера, в которой выполнено отверстие, заполнена исследуемым материалом, который тЖже: находится в псевдоожия ётйно1й Сй Ьяний так как корзина и заслонка выполнены сетчатыми, т.е. газопроницаемыми. Высота слоя материала в этой камерёопределяется высотой сетчатой перегородки 7. Открыв заслонку 11, включают секундомер. При этом струя Захватывает частиШ из слъя и выносит Их через отверстие внутрь камеры, заполненной материалом. Уровень слоя в этой камере начинает повышаться И вновь поступивший материал начи:К: во вторую камеру, не смеши вне корзины. Взвещивая материал, набранный за определенный прбмежуток времени, получаем тем самым массу слоя, которая была инжек; тирована струей за измеренный промежуток времени. АйаЛОгичиые измереиия могут быть проделаны и для неограниченной струи. Таким образом, точность получаемых результйтовЪпрёделяётся точностью измерения ширйны струи и точностью изготовления отверстия в корзине. Снижение высоты слоя в atiпирате зй счет выноса части материала струей мало. При размерах аппарата 1000X X 400 мм 2 вынос 1 кг материала полностью 1000 кг/м вызовет снижение высоты слоя на 2,5мм, что при высоте слоя 500мм составляет 0,5 %. При более высокой плотности материала эта величина будет еще меньще. Таким обрЁЙШ, Сголь незначительное уменьшение высоть слоя в аппарате не окажет влияния на г ёОМетрию изучаемой струи. Использование предлагаемого аппарата для измерения массы частиц, инжектируемых струей газа в зернистом слое, обеспечивает по сравнению с существующими аппаратамй следующие преимущества: объект5й исСлёДовайИя становятся все частицы, циркулирующие в полуограниченной или неограниченной сТруеТаза, не гскажается гидрОдИНаМйкта Струи, возмбжно проведение исследований в псевдоожиженном и неподвижном слое горизонтальной и вертикальной струй, резко сокращается время проведения измерений, полученные данные являются величиной, характеризующей непосредсТвённо тсгаС Су частий;, инжектируемых струей газав зернистом слое, и не требует каких-либо дополнительных вычислений, воз.ожиО Проводить исследования как моиоДиспёрСйБГх;так полидисперсных слоях, . ftty iTTrt тХ «5 nf п-ш-г ттп гт гчгмтт T-V j ЮЩожйа точная оценка погрещности проведенных измерений. Формула изобретения Лабораторный аппарат для измерения массы чat;fйц; йнжeктиpyeмыx струей газа в ;зёрййстом слое, включающий корпус, патрубки ввбда « вывода ожижающего агекта, газораспределительную решетку, сопло для ввода газа в слой и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерений, регистрирующее устройство выполнено в виде сетчатой корзины, разделенной вертикальной перегородкой на две камеры, в одной из которых соосно соплу выполнено отверстие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Михайлик В. Д. Кандидатская диссертация, АН БССР институт тепло-и мйссообмена, 1967.

2.Эльперин И. Т. и др. «Исследование тепло-и массообмена в технологических процессах и аппаратах, «Наука и техника. Минск, 1966, с. 177-206 (прототип).

./

.1

J , . /j / /

V«« f

4т М-4Ч«

I

фиг.

10