Устройство для определения массычАСТиц,циРКулиРующиХ B СТРуЕ гАзА Советский патент 1981 года по МПК G01N15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ЧАСТИЦ, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ В СТРУЕ ГАЗА

1

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

Известно устройство для оценки массы частиц, циркулирующих через струю газа в зернистом слое, включающее корпус с патрубками для подачи газа на псевдоожижение, газораспределительную решетку для поддерживания слоя частиц, шкалу на корпусе аппара.та, перфорированный диск с центральным отверстием, флажок, жестко скрепленный диском 1.

Устройство работает следующим образом. В аппарат загружают исследуемый зернистый материал. Под газораспределительную решетку подают воздух на псевдоожижение, а на сопло для генерирования струи. На поверхность псевдоожиженного слоя опускают перфорированный диск с центральным отверстием таким образом, что его центр совпадает с осью струи, а флажок совмещен со шкалой. Частицы поступают из псевдоожиженного слоя в струю, подхватываются газом и выносятся им через отверстие диска в надслоевое пространство, где перемещаются в радиальном направлении и выпадают на поверхность диска. В результате этого наблюдается отток частиц из под диска в струю, и диск начинает опускаться, причем, скорость его движения пропорциональна количеству частиц, поступивших из под диска в струю. Определив время опускания диска с помощью секундомера или киносъемки, подсчитывают количество частиц, поступивших в струю в еди10ницу времени.

Недостатком устройства является то, что при движении диска возможен перекос, который затрудняет транспортировку частиц через центральное отверстие и приводит к

15 искажению опытных данных.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для оценки массы частиц, циркулирующих через струю газа в зернистом слое, включающее прозрачный корпус с цатрубком

20 для подачи ожижающего агента, газораспределительную рещетку для поддержания слоя частиц, подпорную решетку, съемное сопло

для генерирования струи, и стакан с перфорированным диском с отверстием для прохода струи 2.

Устройство работает следующим образом. В аппарат загружают исследуемый зернистый материал. На выдвинутое в слой сопло подают воздух для создания струи. На поверхность слоя опускают стакан с перфорированным диском, горизонтальное положение и соосность с соплом которого обеспечивают стаканом и направляющими буртиками. Частицы подсасываются струей из слоя и выносятся через отверстие в диске в полый стакан. В результате отрока частиц из под диска последний начинает опускаться. Местоположение диска фиксируется киносъемкой.

Недостатком устройства является невысокая точность измерения, получаемая при единичном опыте, и невысокая производительность при получении данных, являющихся средне-статистической величиной.

Целью изобретения является сокращение времени эксперимента.

Эта цель достигается тем, что корпус устройства для определения массы частиц, циркулирующих в струе газа снабжен камерой, сообщающейся с ним ппи помощи перетока. Камера разделена перегородкой на два отсека, каждый из которых имеет отверстия в днище и боковой стенке, а между камерой и стенкой размещена регулируемая заслонка.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - регистрирующее устройство; на фиг. 4 - развертка регулирующей заслонки.

Устройство содержит прозрачный корпус 1 с патрубком 2 для подачи ожижающего агента, газораспределительную решетку 3, подпорную рещетку 4, съемное сопло 5, стакан 6, выполненный ступенчатым и жестко укрепленный в корпусе 1, с перфорированным диском 7, содержащим отверстие 8 для прохода струи, регистрирующее устройство 9 в виде камеры, разделенной перегородкой 10, и два отсека 11 и 12 из которых имеет отверстие 13 в днище и отверстие 14 в боковой стенке, содержащее регулирующую заслонку 15 с отверстиями 16 и 17 и связанную со счетным устройством 18, течку 19 соединяющую регистрирующее устройство 9 с корпусом I ниже уровня крепления ступенчатого стакана 6.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 2 подают необходимое количество воздуха на псевдоожижение. После этого в аппарат засыпают исследуемый материал таким образом, что все пространство в аппарате под стаканом 6 и над ним до уровня перетока оказывается заполненным зернистым слоем. Должен быть заполнен материалом один из отсеков регистрирующего устройства и некоторая часть течки 19. Предположим, что оказался заполненным отсек 12, тогда регулировочная заслонка оказывается выдвинутой, а отверстие 13 в днище отсека 12 и отверстие 14 в боковой стенке отсека 11 будут закрыты. При подаче воздуха на сопло 5 необходимо изменить положение регулировочной заслонки (задвинуть). При этом отверстие 13 в-днище отсека 12 и отверстие 14 в боковой стенке отсека 11 откроются, а отверстие 14 в боковой стенке отсека 12 и отверстие 13 в днище отсека 11 закроются. Материал, находивщийся в отсеке 12, начнет перетекать в течку 19 и по мере оттока частиц из под стакана поступать в аппарат. При подаче газа на

сопло в слое образуется газовый факел, который вовлекает частицы слоя и выносит их через отверстие 8 перфорированного диска 7. В результате под стаканом 6 с диском 7 уменьщается количество частиц, которое тут же компенсируется зернистым материалом из течки 19. Благодаря тому, что струя выносит некоторое количество частиц в наддисковое пространство, высота псевдоожиженного слоя там повышается и образовавщиеся «излишки материала начинают перетекать в отсек 11 регистрирующего устройства. После того как отсек 11 полностью заполнится, необходимо снова изменить положение регулировочной заслонки 15. При этом те отверстия в отсеках 11 и 12. которые были закрыты, откроются, а те,

0 которые были открыты - закроются. Скопившийся в отсеке 11 материал начнет перетекать в течку 19, а выносимые струей частицы будут поступать в отсек 12. При заполнении отсека 12 необходимо снова изменить положение регулирующей заслонки, и весь процесс повторится. Счетное устройство 18 фиксирует каждое изменение регулирующей заслонки. Определив предварительную массу материала, заполняющую полностью отсек при данной высоте перетока, можно определить массу циркулирующих частиц за любой промежуток времени по формуле

где Ы число изменений положений регулирующей заслонки,

т масса материала, заполнившего

отсек.

Высоту перетока материала из аппарата в регистрирующее устройство изменяют с помощью шибера 20. Это позволяет проводить исследования при различных высотах

0 слоя в аппарате.

Использование предлагаемого устройства для определения массы частиц, циркулирующих через струю газа, обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества; достигается более высокая степень точности измерений за счет получения среднестатических значений, повышается производительность испытаний.

становится возможным провести измерения практически за любой промежуток времени более экономично, так как исключаются затраты связанные с проведением киносъемки, обработкой пленки и т. д. При этом исключается использование серебра и значительно сокращаются время проведения измерений.

Формула изобретения

Устройство для определения массы частиц, циркулирующих в струе.газа, содержащее корпус с патрубком, газораспределительную решетку, сопло и стакан с перфо

рированным диском, имеющим центральное отверстие, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени эксперимента, корпус снабжен камерой, сообщающейся с ним при помощи перетока, камера разделена перегородкой на два отсека, каждый из которых имеет отверстия в днище и боково.й стенке, а между камерой и стенкой размещена регулируемая заслонка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

////////А

vs.f