Устройство для измерения влажности волокнистых материалов в потоке Советский патент 1983 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измерительной технике сельского хозяйства, в частности к устройствам для измерения влажности волокнистых материалов, и может быть использовано, например, в сушилках кормов.

Извертно устройство для измерения влажности сыпучих материалов, содержащее приемный бункер и измерительную камеру со шнеком, в корпусе которой размещены электроды С 11.

Однако это устройство малопригодно для измерения характеристик волокнистых материалов..

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения влажности волокнистых материалов в потоке, содержсццее. последовательно установленные шнековый питатель, состоящий из корпуса с расположенным в нем валом с витками шнека, измерительную камеру и направляющую насадку с уплотнителем материала С20.

Однако на величину погрешности известного устройства измерения влажности большое влияние оказывает ориентация частиц материала относительно электрического поля. Результаты экспериментальных исследований показываиот, что разброс емкос тей составлякицей полного сопротивле ния из-за слабой ориентации частиц материала в зависимости от их длительности достигает 43%, что значительно снижает точность измерения известного устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерения влажнос10ти материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве измерения влажности волокнистых материалов в потоке, содержащем установленные

15 последовательно шнековый питатель, состоящий из корпуса с расположенным в нем валом с витками шнека, цилиндрическую формующую насадку, 20 измерительную камеру и направлякхцую насадку с уплотнителем материала, вал шнека без витков длиной не менее его радиуса расположен в формующей насадке, а расстояние между валом шнека и корпусом питателя составля25ет 1,0-1,2 длины волокон материала, причем шаг шнека соответствует условию t(0,27-0,e39J-|-, где t - шаг витков шнека j б - производительность загрузоч ного устройства питателя; п - частота вращения шнека; f - плотность материала ; - длина основной массы волекон материала. Для обеспечения нормальной работы шнека п)И транспортировании материала необходимо, чтобы заполнени материалом межвинтового пространства не превышало 50%.. При этом для расчета геометрических параметров шнека используется полуэмпирическая формула t , (Dri-ol l.np где t - шаг витков шнека ; G - производительность загрузочного устройства,; D - наружный диаметр шнека; d - диаметр вала шнекау - плотность материала ; п - частота вращения шнека,; VKOjS - коэффициент заполнения: ме виткового пространства. В предлагаемом устройстве шагш ка рассчитывается таким образом, чт бы подачи материала через загрузоч устройство хватало для заполнения всего межвинтового пространства. В этом случае мощность, затрачиваемая приводом шнека значительно больше мощности, идущей на транспортирование . Избыток мощности затрачивается на перемещение материала в окружном направлении, способствуя его ориент циИо При этом коэффициент заполнения межвинтового пространства а шаг шнека равен 1 0,210 (В.)ПЯ Чтобы избежать навивки материала на вал шнека, -длина окружности вала выбирается большей длины волокон. П этому d , 0,33г, где - длина основной массы волоко материала. Вследствие того, что расстояние между стенкой вала и корпусом питателя соответствует средней длине волокон материала, частицы материал при расположении их вдоль корпуса п тателя не испытывают продольной деформации, что облегчает их ориентацию. Кроме того, ограничение попере ного размера питателя способствует интенсификации обмена материала, соприкасающегося со стенками, его циркуляции, а следовательно, и ориентации в необходимом направлении. наружный диаметр питателя при этом равен D 2Н + d 2(1,0 - 1,2)8 + + 0,33 е (2,0 - 2,4)2 + о,з (2,33 - 2,73)е , где Н - расстояние между стенкой вала и корпусом питателя. Шаг шнека питателя рассчитывается по формуле 0.2-Ю l(2.W...2,73)ej4o,35( 0.21Q (2.3i...2,73)-0.e4np . o. ((2,,73). о, „ (5Д29. 7,45Э;-о, 109 Q.2ia 0,m9...0,027(J (5,520-7,344) В пр t(0,027...0,039;-S . Ввод конца вала шнека во внутрь; формующей насадки и лишение витков на этой части на длине не менее его радиуса обеспечивает сохранение ориентации частиц материала при их уплотнении. Таким образом, при указанных признаков устройства обеспечивается заполнение материалом всего межвинтового пространства питателя, ориентация .волокон материала и сохранение их ориентации при уплотнении, в |результате чего увеличивается точность измерения влажности волокнистых материалов в потоке. На чертеже схематически изображено устройство для измерения влажности волокнистых материалов в потоке. Устройство включает шнековый питатель 1, состоящий из корпуса 2 с загрузочным окном 3 и установленного в нем вала 4, на котором закреплены витки 5 шнека. При длине частиц ЬС-, новной массы материала (до 80%), равной 30 мм, расстояние от поверхности вала 4 до стенки корпуса 2 составляет Н 32 мм, а-.сщина окружности вала 4 больше дгтины волокон основной массы. Шнековый питатель 1 соединен с формующей насадкой 6, внутри которой установлена консоль Bcuib 4, лишенная витков на длине 40 мм. Формукщая насадка 6 последовательно соединена с измерительной камерой 7 и направляющей насадкой 8 с пружинг йым уплотнителем 9. Устройство работает следующим образом. Материал через загрузочное окно 3 подают в шнековый питатель 1, шаг нека которого расчитан таким образом, чтобы материал заполнил все его

межвинтовое пространство. При транспортировании материала шнеком частицы материала, соприкасаясь с корпусом 2 питателя 1 и шнеком, разворачиваются, и ориентируются в окружном направлении перпендикулярно оси питателя 1. Поскольку материал за,полняет все межвинтовое пространство, происходит постоянно его пересыпание через вал 4 и циркуляция в окружном направлении, в результате че.го получается ориентировочная стуктура внутренних слоев материала. .После схода с витков 5 шнека материал уп.-. лотняется в формующей насадке 6, при помсзди направляющей насадки .8 с пружинным уплотнителем 9. Первоначальное уплотнение происходит в кольцевой зазоре между стенкой формующей насадки б и консолью вала 4 шнека, вследствие чего не разрушается ориентационная структура внутренних слоев материала. Уплотненный JB формующей насадке б материал с ориентированной внутренней сфруктуг рой подается в измерительную камеру 7/ где дизлькометрическим методом измеряется его влажность.

При использовании предпагашлогб устройства в агрегатах для сушкя кормов из-за увеличения точности измерения влажности материалов снижются удельные затраты тепла на сушку, увеличивается коэффициент сменной производительности и повьшается качество получаемой продукции.

Формула изобретения Устройство для измерения влажности волокнистых материалов в потоке, содержащее последовательно установленные шнековый питатель, состоящий из корпуса с расположенным в нем валрм с витками шнека, цилиндри- ческую формующую насадку, измерительную камеру и направляющую насадку с уплотнителем материала, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, вал шнека без витков длиной не менее его радиуса расположен в формующей насадке, а расстояние между валсм шнека и корпусом питателя составляет 1,0 - 1,2 длины волокон материала, причём шаг шнека соответвует условию

t 4.{Q,027 - 0,039 } ,

fnp )где t - .шаг витков шнека ;

Q - производительность загрузочного устройства J п - частота вращения шнека.; f - плотность материала j 6 - длина волокон материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кричёвский E.G. Шлсокочастот- ный контроль влажности при обогаще,нии полезных ископаемых. М., Недра, 1972, с. 102.

2.Авторское свидетельство СССЗР W 779872, кл. G 01 N 25/56, 1979

t прототип .