Способ определения сопротивления фильтрующего слоя в вакуум-фильтрах Советский патент 1980 года по МПК G01N9/26 

Изобретение относится к области обогащения и обезвоживания полезных ископаемых и, в частности может быть использовано для измерения слоя осадка и фильтрующей перегородки вакуум-фильтров, которыми оснащены фильтровальные отделения обогатительных фабрик. Известен способ измерения фильтруемости суспензии путем двухстадийного фильтрования ее и пропускания через дополнительные камеры между стадиями фильтрования 1. Однако в нем анализируются только реологические свойства суспензий, по которым трудно судить о конечном про дукте фильтрования - полученном осад ке . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения сопротивления фильтрующего матер ала, включающий создание постоянного расхода воздуха через фильтруючий слой и измерение сопротивления фильт рующего слоя по постоянному на каждом анализируемом участке слоя перепаде давления 2. Однако в этом способе не учитьовае ся изменение структуры слоя и, соответственно, его проницаемости при подподготовке поверхности слоя, а также возможность реализации непосредственно на вращающихся поверхностях рабочего органа барабанного вакуум-фильтра с внутренней фильтрукяаей поверхностью. Целью изобретения является повы1иение точности и упрощение определений. Поставленная цель достигается тем, что пропускание воздуха и определение перепада его давления осуществляют дискретно, а измерение сопротивления, слоя осуществляют в зависимости от скорости изменения перепада давления по формуле р . .-. -сопротивление фильтрую1Д®щего слоя; -постоянный коэффициент зависящий от параметров фильтрования; временной интервал из1 ерения;давление воздуха соответственно в начале и в конце временного интер вала измерения. tnocoo осуществляется следутадим образом. При подаче в измерительную кАмеру например цилиндрическую, имеющую одну открытую торцовую поверхность и плотно прижатую ею к фильтрующему слою, порции воздуха под начальньлм давлением и последующем прекращении подачи воздуха давление в ней начнет уменьшаться. Скорость изменения давления зависит от расхода воздуха через филь Грующий слой, который, в свою очередь пропорционален проницаемости фильтрую щего слоя. Измеряя производнуТЬ по вре мени от величины давления в измерительной камере в любой момент времени или определяя перепад давления за любой период, например по давлению воздуха в начале и в конце временного ин тервала измерения, можно однозначно судить о величине сопротивления слоя На основании уравнения Менделеева Клапейрона в дифференциальной форме и закона Дарси получена зависимость к-. PSRT vr-.e,плотность воздуха при нормальном давлении; площадь фильтрации; универсальная газов.ая постоянная; абсолютная температура воздуха; объем измерительной ка меры; масса-одного моля воздуха;вязкость воздуха или дву::фазной смеси возду жидкость ; временной интервал измерения ; Р и Р. давление воздуха в измерительной камере в начале и в конце време ного интервала измерения . На чертеже представлена схема уст ройства, реализующего предлагаемый способ определения сопротивления фильтрующего слоя. Пневмопривод 1 при помощи шарнира 2 закреплен на кронштейне 3. Кронштейн установлен неподвижно на раме 4 транспортера 5 вакуум-фильтра. Нижне положение пневмопривода 1 фиксируетс упором 6. Пневмопривод 1 обеспечивает возвратно-поступательное движение полойцилиндрической измерительной камеры 7 относительно своей оси. Левая (по чертежу) торцовая поверхност камеры 7 открыта, и ее площадь является площадью фильтрации воздуха при измерении. Для работы привода 1 в ег рабочую полость подается сжатый воздух по трубопроводу 8 с клапаном 9 и магистрали сжатого воздуха 10. Сжаты воздух подается также в измерительнуюкамеру 7 по трубопроводу 11с клапаном 12 и установленным на нем датчиком давления 13. По трубопроводу 14 сжатый воздух подается в пневмопривод 1 для перевода камеры 7 в крайнее правое положение. Угол поворота пневмопривода 1 и камеры 7 определяется нижним 15 и верхним 16 положениями оси измерительной камеры 7. Верхнее, положение подбирается по величине С. В процессе работы устройства вращение барабана 17 вакуум-фильтра и слоя осадка 18 происходит непрерывно по часовой стрелке. В исходном состоянии пневмопривод 1 с измерительной камерой 7 находится в нижнем положении 15. Камера 7 в крайнем правом (по чертежу) положении и ее открытая торцовая поверхность не соприкасаются с осадком 18. Клапаны 9 и 12 закрыты. 8измерительной камере 7 давление воздуха равно атмосферному, в рабочем цикле открывается клапан 9 и пневмопривод 1, выдвигая камеру 7, плотно прижимает ее открытую поверхность к слою осадка 16, вдавливая ее в осадок. Это обеспечивает достаточную герметизацию внутренней полости измерительной ксмеры 7. В результате сцепления камеры 7 с осадком 18 и вращения барабана IV начинается движение KftfiepH 7 с приводом 1 вверх к положению 16. Открывается клапан 12 и подает порцию воздуха в камеру 7, после чего он снова закрывается. В камере 7 давление воздуха начинает уменьшаться. Датчиком 13 приводится измерение скорости изменения давления в любой момент времени или в конце временного интервала измерениями - фиксация величины давления Ру. При этом считается, что воздух подавался в камеру 7 при давлении Р. После проведения указанных измерений закрывается клапан 9и связывает рабочую полость привода 1 с наружным воздухом через патрубок 19. Пневмопривод переводит камеру 7 в правое положение, ее рабочая поверхность выходит из зацепления с осадком 18, и привод 1 с камерой 7 под действием силы тяжести возвращается в нижнее положение 15. Повторно открывается клапан 12 для продувки рабочего сечения камеры 7. После его запирания устройство подготовлено к следующему циклу измерения. Таким образом, способ обеспечивает измерение проницаемости фильтрую(11его слоя непосредственно на работающем вакуум-фильтре, определение периода смены фильтроткани по объективной величине ее проницаемости . снижение ее расхода. Формула изобретения Способ определения сопротивления фильтрующего слоя в вакуум-фильтрах

путем пропускания воздуха через фильтрующий слой, определения перепада давления воздуха на слое и измерения сопЕртивления слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упроьчения определений пропускание воздуха и определение перепада его давления осуществляют дискретно, а измерение сопротивления слоя осуществляют в зависимости от скорости изменения перепада давления воздуха по формуле

Kt г

где г - сопротивление фильтрующего слоя ;

постоянный коэффициент, зависящий от параметров фильтрования; временной интервал измерения ;

.

давление воздуха соответственно в начале и в конце временного интервала измерения.

Источники информ;-Ции, принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССР 465211, кл. В 01 D 37/04, 30,03.75.

2.Авторское свидетельство СССР 366002, кл. В 01 D 37/04, 16.01.73

(прототип).