Способ отбора проб сыпучих материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N1/20 

(54) СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ СЬШУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к опробоваиню технологических потоков и может быть использовано в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности.

Известеи способ отбора проб от падающего потока при пересечении потока сиизу вверх по дуге 1.

Недостатком данного способа является отбор частных проб завьпиенной массы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ отбора проб от падающего потока путем пересечения потока снизу вверх под острым углом к горнзонту (2).

Недостатком известного способа отбора проб является больщая масса частной пробы.

Масса частной пробы, отбираемой ковшом при горизонтальном перемещении за одно пересечение падающего потока, определяется по формуле Q-t),.ч

где Q - производительность потока;

b - щирнна щели ковша, равиая трехкратному размеру максимального куска;

V - скорость перемещения ковша. Как видно из формулы, масса частной « пробь обратно пропорциональна скорости перемещения ковша.

Однако значительное увеличение скорости перемещения ковша с целью уменьшения массы пробы недопустимо, так как в зтом случае имеет место отбрасывание кусков, что лишает пробу ее представительности.

В результате из потока за одно пересе%ние отбираются пробы, значительно превы15 шающие минимально необходимые. Так, при размере максимального куска, равном 20 мм, производительности 500 т/ч и скорости перемещения ковша 0,5 м/с отбирается проба массой 16,6 кг, тогда как (согласно ГОСТ 17495 72) минимальная масса частной пробы при такой крупности материала составляет 0,8 кг, что требует сокращения пробы в 21 раз, при производительности потока 1000 т/ч требуется сократить пробу в 41 раз, при 3000 т/ч 8 123 раза и т.д. Массы проб, отобранных за одно пересечение по способу, принятому в качестве известного, будут большими масс проб, отобраннь1ми при горизонтальном пересечении, так как скорость загрузки материала в ковш в данном случае будет больше, она равна сумме двух скоростей, скоростн потока и вертикальной составляющей скорости перемещения ковша. Цель изобретения - уменьщение массы частных проб. Поставленная цель достигается тем, что пр отборе проб сыпучих материалов путем пересечения потока ковшом, под острым углом к горизонту, ковш перемещают сверху вниз под углом, тангенс которого равен , со скоростью, горизонтальная составляющая которой равна 0,5-0,8 м/с, а вертикальная составляющая определяется по формуле V -V Г -3600: у-Угу , . .-b /, где Q - производительность потока; b - ширина щели ковша; Vj,- скорость потока; q - масса частной пробы; Vjj- вертикальная составляющая скорости перемещения ковша; Vj.- горизонтальная составляющая перемещения ковша. На чертеже представлена схема осуществле НИЛ предлагаемого способа. На схеме обозначены опробоваемый материал 1, ковш 2, направляющие 3, по которы перемещается ковш, угол Между направляющими и горизонтом а, скорость потока Vjj, скорость ковша Vj, горизонтальная составля ющая скорости ковща Vj., вертикальная составляющая скорости ковша Vjj. Отбор проб осуществляется следующим об разом. Ковш 2, перемещаясь сверху вниз по направляющим 3, пересекает поток опробуемог материала. npif пересечении потока часть материала 1 через щель попадает в ковш. В этом случае ковщ относительно потока перемещается в двух направлениях вдоль потока и поперек со коростями, показаннь1ми на векторной диаграмме. Величина горизонтальной составляющей ск рости ковша (Vj.) также, как и скорость к ша при горизонтальном перемещении его оп деляется из следующего условия; когда ско рость перемещения ковша в горизонтальном направлении должна быть возможна большей но меньше скорости, при которой происходит отбрёсьшание ковшом кусков опробуемого материала, и позтому всегда Vj. будет равна скорости V (1), величина же вертикальной составляющей определяется необходимой степенью сокращения массы частной пробы. При горизонтальном перемещении ковша поток относительно ковша движется со скоростью Vg, при наклонном перемещении ковша поток относительно ковша движется со скоростью Vf,-Vfj и за время пересечения потока относительно ковша в зтих случаях переместится разное количество материала т.е. относительные производительности потока будут неодинаковые, они будут пропорциоиальНЬ1 скоростям перемещения потока относительно ковша. Массы частных проб определяются -следующим образом. При горизонтальном перемещении ковша п-QoTH-r b . 560о-5--уу„|э . Sr-Vnb J600 V 5600 -V V при наклонном (90 а 0) перемещении ковша -Qo-TH-H-to 600S-KVn-V&)b . (3) ЬбОО V ЪЬОО V S-TWn-VbU V где QOTH относительная производительность (отн. ковша) при горизонтальиом пересечении потока; QOTH ы относительная производительность (отн. ковша) при наклонном пересечении потока; b - ширина щели ковша; S - площадь сечения потока; Т единищ.1 объема потока. Из выражений 2 и 3 видно, что от одинаковых потоков (одинаковы S, у, Vf,) одинаковыми ковщами (равные в) за одно и то же время (горизонтальные скорости пересечения потока одинаковы и равны V) будут отобраны неодинаковые пробы. Массу частных проб можно изменять путем изменения вертикальной составляющей скорости ковша УЬ (3). При Vf, Vj3 получаем массу пробы, равную нулю, при Уь Vf, получаем отрица-тельную величину массы пробы, практически это означает, что материал потока в ковш не попадает. Отсюда следует, что при отборе проб скорость Vj, должна быть меньше скорости потока.

Для определения вертикальной составляющей скорости ковша V умножим и поделим правую часть равенства (з) на 3600 Vp.

...srWn-Vb)b гвоо-Уп

V 5600-Vn

., ЗЬОО ГУпСУп-Ур.У Q(Vn-Vl)b

ifeOO- V- Vn %600V-Vn 1 -.V (i- feoo- -V) fe ( Q-Ъ л ,, , А так как всегда v-VnC -- fF) Практически отбор проб предг агаемым способом осуществляют следующим образом. При отборе проб на небольшом расстоянии от места разгрузки конвейера скорость падающего потока Vp можно принять равной скорости ленты. В случае отбора проб на значительных ра стояниях от места разгрузки конвейеров, бун керов и т.д., скорость потока в месте отбо проб может быть определена расчетным jiyTe Ширина щели ковша b (тах размер максимального куска опробуемого ма териала) . Производительность Q в каждом конкретн случае величина известная, если производительность регулируется, то известны и пределы регулирования, т.е. минимальная и макси мальная величина производительности Qmjn и QmaxЗадавшись массой частной пробы из ({юрмулы (4) определяют вертикальнзто составляющую Vij скорости ковша. 3boo-tV-Vr (4) -ЛО--ж ; Затем определяют угол, под которым необходимо перемешать ковш (-VB/Vr

Скорость перемещения определяется таким

образом

Vk VVb Vr

Предлагаемый способ позволяет отбирать частные пробы с требуемой для опробования массой, что значительно облегчает подготовку проб к анализу и снижает стоимость опробования. Формула изобретения Способ отбора проб материалов от падающих потоков путем пересечения потока ковшом под острым углом к горизонту, отлич-ающийся тем, что, с целью уменьшения массы частных проб, ковш перемещают сверху вниз под углом, тангенс которого равен Vfj/Vj., со скоростью, горизонтальная составляющая которой равна 0,5-0,8 м/с, а вертикальная составляющая определяется по формуле I 3fe,OO-Qr-Vr ( Q.-b У где Q - производительность потока; b - ширина щели ковша; Vp - скорость потока; g - масса частной пробы; Vij- вертикальная составляющая скорости перемещения ковша; Vj.- горизонтальная составляющая скорости перемещения: ковша. . Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе . 1.Серго Е. Е., Бунько В. А. Опробование, онтроль и автоматизащш технологических роцессов на обогатительных фабриках. М., глетехиздат, 1957, с. 31. 2.Авторское свидетеш ство СССР № 161975, л. G01 N 1/12, 1964.