Седиментационный гранулометр Советский патент 1981 года по МПК G01N15/04 

(Sk СЕДИМЕНТАЦИОННЫЙ ГРАНУЛОМЕТР

I

Изобретение относится к устройствам контроля крупности продуктов мокрого измельчения в горной, металлургической, химической и строительной отраслях промышленности.

Известны седиментационные гранулометоы, в которых содержание контролируемых классов крупности связывают с изменением во времени концентрации твердых частиц в заданной точке осадительного сосуда. Концентрацию твердых частиц определяют путем измерения электропроводности пульпы в этой точке р J.

Известен также седиментационный (гидростатический) гранулометр, содержащий осадительную трубу, сообщающуюся с ней измерительную трубу со шкалой, сливное устройство для стабилизации уровня жидкости в осадительной трубе и воронку с боковыми отверстиями, расположенными по уровню зеркала жидкости. При запог;|-ении воронки в пульпе возможны слипшиеся

твердые частицы. До.полнительно частицы могут слипаться и в горловине воронки, что приводит к неустойчивому оседанию частиц со скоростями значительно превышающими скорость свободного оседания в соответствии с законом Стокса, который лежит в основе седиментационного анализа. Для разрушения слипшихся частиц предназначены боковые отверстия,, через которые при движении пульпы в горловине воронки подсасывается вода из сливного устройства стабилизации уровня воды .

Однако для увеличения эффективности действия боковых отверстий пульпу в осадительную трубу желательно вводить с возможно большей скоростью, что сообщает частицам дополнительную скорость, искажая закон свободного оседания. Поэтому скорость ввода приходится ограничивать. Эти противоречивые требования к вводу пульпы определяют необходимость тщательного выполнения всех операций заполнения гранулометра пульпой, поэтому он используется для эпизодических лабораторных измерений. Его невозможно вписать в систему бесконтейнерного пневмотранспорта проб пульпы по трубопроводу, которая является основой большинства существующих и создаваемых автоматических систем аналитического контроля. Целью настоящего изобретения является возможность включения седиментационного гранулометра в автоматическую систему пневмотранспорта проб пульпы по трубопроводу и исполь зование высокой скорости транспортирования и ввода пульпы в гранулометр как положительного фактора, повышающего точность анализа. Для достижения цели гранулометр, содержащий осадительную трубу, сообщающуюся с ней измерительную трубку .и датчик уровня снабжен разделительной пробоприемной камерой, переходящей в погружную трубу ввода с уста.новленным на ее конце направляющим отражателем. На чертеже изображен предлагаемый гранулометр, общий вид. Гранулометр имеет осадительную трубу 1, сообщающуюся с ней измерительную трубку 2s датчик уровня 3, разделительную камеру , трубу ввода 5 направляющий отражатель 6, устройство 7 для бесконтейнерной отправки пульпы по трубопроводу 8, .клапан 9 подачи сжатого воздуха в устройство 7 клапан 10 подачи воды в гранулометр, клапан 11 сброса пул пы из осадительной трубы. Разделительная камера k содержит пробоприемную камеру 12 с отражателем 13 и отверстием 1i для сброса в атмосфер сжатого воздуха, с помощью которого пульпа транспортируется по трубопро воду 8. Устройство работает следующим об разом,. Закрывают клапан 11, открывают клапан 10, заполняют водой осадител ную трубу 1 до перелива и прекращаю подачу воды. Уровень воды в трубах .и 2 получается одинаковым. Открываю клапан 9 и, подавая сжатый воздух в устройство отправки 7 вытесняют из него накопленную с помощью автомати ческого пробоотборника пульпу (на рисунке не показано) по трубопровод 8 в пробоприемную камеру 12 и далее . 4 В разделительную камеру +, откуда без задержки по трубе 5 в осадительную трубу 1. Отражателем 16 пульпа направляется в верхнюю часть осадительной трубы, вытесняя из нее объем воды, равный объему введенной пульпы. Вес столба гидросмеси в осадительной трубе 1 увеличивается при сохранении его высоты. Разница давлений гидросмеси в трубе и воды в сообщающейся с ней трубе 2 будет уравновешена подъемом уровня воды в последней на величину, пропорциональ ную весу твердых частиц, введенных с пульпой в трубу 1. Этот уровень фиксируется датчиком 3 и принимается за начальный Нд. При выседании частиц ниже уровня подсоединения трубки 2 к трубе 1, вес. вышерасположенного столба гидросмеси постепенно уменьшается и соответственно снижается уровень воды в трубке 2. Скорость оседания частиц пропорциональна квадрату их радиуса, т.е. разделение частиц по классам крупности происходит достаточно четко. Предварительно определив продолжительность оседания отдельных классов крупности ниже уровня подсоединения трубки 2, устанавливают соответствующие моменты измерений уровня Н, для каждого интересующего класса. Отношение HO/H, и характеризует содержание частиц контролируемого класса крупности. Разделительная камера k формирует поток пульпы перед входом в осадительную трубу 1 и отделяют сжатый воздух от пульпы. Отражатель 13 предохраняет от износа корпус камеры 12 и дополнительно разрушает слипшиеся частицы. Пульпа из камеры 21 выходит хорошо перемешанной , поэтому на ее выходе может быть установлен стационарный пробоотсекатель, отделяющий часть пульпы для других видов анализа (на чертеже не показано). При пневмотранспорте по трубе 8 пульпа движется со скоростью, в несколько раз превышающей критическую скорость движения гидросмеси, что вызывает сильную турбулизацию, поток хорошо перемешивается, условия для слипания частиц ограничены. Направляясь от отражателя 6 вверх, твердые частицы в восходящем потоке быстрее разделяются по классам крупности и, замедляя подъем, начинают