Способ автоматического контроля локальной концентрации дисперсного материала в потоках газовзвеси

Способ автоматического контроля локальной концентрации дисперсного материала в потоках газовзвеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРС .НОГбМАТЕРИАЛА В ПОТОКАХ ГАЗОВЗВЕСИ путем изокинетическогр отбора проб газовзвеси из потока заборником канального типа с последующей фильтрацией отобранной смеси, взвешиванием твердой фазы и регистрацией скорости газа, от л и ч a ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности контроля, отбор пробы производят через два коаксиальных канала, a регистрацию значения скорость таза и концентрации дисперсного материала производят в момент равенства удельных массовых расходов материала в каналах. 4 СР 1 ОО

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ПОКРЫТИЙ (21) 3388416/23-26 ! (22) 04 ° 02.82 (46) 23. 10. 83. Бюл. В 39 (72.) В.К.Маскаев, И.И. Шишко, A.Ï.Âàñ- каков-, A.Â.Ìóäðå÷åíêî и A.М.Жикин (53) .543. 271 (088. 8 ), (56) 1. Клименко A.Ï. МетодЫ и при, боры для измерения концентрации пыли.

М., "Химия", 1978, с . 35. . 2. Заявка Великобритании 9 1267885 кл, G Oi N -1/22, 1972-.

3. СЬев Kng 1972, v. 79, Р 10, ;р. 125-132. .(54) (57 l СПОСОБ ЯВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТ:РОДЯ JIOKATlbHOA КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРС„„SU„„1049778 А

3(51) G 01 Н 1/22; С(01 N 5/04,НОГО МАТЕРИАЛА В ПОТОКАХ ГАЗОВЗВЕСИ путем изокинетического отбора проб газовзвеси из потока .эаборннком канального типа с последующей фильтрацией отобранной смеси, взвешиванием твердой фазы и регистрацией скорости газа, о т л и ч а ю щ и йс s тTеeм,, ч тTо, с целью повышения точ ности контроля, отбор пробы произво» дят через два коаксиальных канала, а регистрацию значения скорости газа и концентрации дисперсного материала производят в момент равенства удельных массовых расходов материала в каналах.

1049778

Изобретение .относится к способам автоматического контроля проведения технологических процессов, связанных с обработкой твердых зернистых материалов в потоках гаэовэнеси, и может применяться в химической, металлургической, пищевой и других областях промышленности.

Известен способ контроля локальной концентрации дисперсного материала в потоке rasa основанный на 10 регистрации скорости газового потока в точке контроля с помощью пненмометрической трубки и последующего отбора пробы материала специальным одноканальным зондом при строгом 15 ,равенстве скоростей потоков газовэвеси в технологическом и измерительном канале. Способ прост Н эксплуатации (1 $.

Недостатком способа является дос- 20 таточно большая длительность и периодичность контроля локальной концентрации, особенно при слабозапыленных потоках газовэвеси. Кроме того, отбор пробы дисперсного материала 25 ведется, как правило, в фильтрующие патроны, установленные в голове отборной трубки и,поэтому требуются дополнительные операции демонтажа и взвешивания.

Известно также устройство, реализующее способ. контроля газового потока, в котором осуществляют изокинетический отбор пробы при отсутствии разности давлений у отверстий, выполненных на боковых поверхностях двух концентрических трубок j2 ).

Недостатком этого способа является значительная погрешность из-эа сложности поддержания равенства давлений у отверстий. 40

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ антоматического контроля локальной концентрации дисперсного ма- 45 териала в потоках газовзвеси путем изокинетического отбора проб газовзвеси иэ потока заборником каналь-. ного типа с последующей фильтрацией отобранной смеси, автоматическим 0 взвешиванием твердой фазы и измерения скорости rasa (3 ).

Обеспечивая автоматический контроль локальной концентрации, способ в то же время имеет низкую точность измерения, поскольку равенство статических напоров в месте отбора еще не гарантирует изокинетических условий отбора, особенно при низких и изменяющихся во времени скоростях потока газонзнеси и высокой кон- 60 центрации дисперсного материала s технологическом канале, что является причиной загрязнения воздушного бассейиа при плохой очистке промасленных выбросов. 65

Целью изобретения является повышение точности контроля локальной концентрации дисперсного материала в потоке газонэвеси.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу контроля отбор пробы производят через дна коаксиальных канала, а регистрацию значения скорости газа и концентрации дисперсного материала производят н момент равенства удельных массовых расходов материала в каналах.

На фиг. 1 представлена схема пробоотборника на фиг. 2 блок-схема устройства, реализующего способ автоматического контроля локальной концентрации дисперсного материала н потоке; на фиг. 3 - зависимость изменения удельнОго массового расхода н каналах от изменения скорости отбора пробы.при заданной скорости потока в газоходе.

Пробоотборник представляет собой дне коаксиальные трубки 1 и 2 с толщиной стенок 0,5 мм, имеющие со стороны входа потока острые кромки.

Каналы, образованйые трубками, имеют равновеликие площади .живых сечений, рассчитываемых по диаметрам острых кромок {например, d 6,72 мм и d>= 9,50 мм).

Пробоотборник устанавливается на расстоянии 4,5 м от начала газохода 3 в зоне установившегося течения гаэовэвеси с возможностью перемещения по его диаметру с помощью штанги 4, на которую нанесена шкала для определения координаты пробоотборника. Проба из цилиндрического и кольцевого каналов поступает по резиновым. шлангам 5 и

6 н фильтры.

При отборе пробы через цилиндрический, образованный трубкой 1, и кольцевой (между стенками трубок

1 и 2 ) коаксиальные каналы создают такие условия, при которых достигается равенство удельных массовых расходов материала в каналах, эквивалентное изокинетическим условиям отбора.

Любое отклонение от условий изокинетичности приводит к искривлению линий тока газа у входного сечения заборных каналов. Так как при этом линии тока частиц нскривляются меньше (за счет инерционных сил ), количество частиц перераспределяется по заборным каналам так, что нарушается равенство удельных массовых расходов. При скорости потока в технологическом канале, меньшей средней скорости отбора, и раненстне скоростей отбора газа в обоих каналах, количество частиц, забирае1049778

10 мое наружным каналом больше, чем внутренним.

В случае, когда скорость отсоСа меньше скорости потока, большее количество частиц попадает во внутренний канал пробоотборника, что подтверждается проведенными испытаниями. Проба отсасывается из обоих каналов с одинаковой скоростью, принимавшей значение 4,05; 4,65;

5,24 ° 5,531 5,90; 6,25; 6,76 и

7,13 м/с при известной действительной скорости потока 5,85 м/с в технологической линии. Дисперсный материал осаждается в фильтрах и, по окончании отбора, взвешивается. 15

Но полученным значениям скорости отбора и массового расхода материала в обоих каналах строится график (фиг. 3), из которого видно, что при,скоростях отсоса меньших, чем действительная скорость потока, массовый расход рщсперсного материала через внутренний канал больше, чем через .наружный, и наоборот. В момент, когда скорость отсоса сравнялась со скоростью потока (точка Л), массовые расходы. материала (в данном случае удельные, так как каналы равновелики по сечению) в обоих кана лах выровнялись.

Таким образом, при реализациИ способа осуществляют регистрацию концентрации дисперсного материала и скорости отбора при равенстве удельных массовых расходов, что соответствует изокинетическим условиям.

Способ реализуется следующим образом.

Пробу газовзвеси отбирают по каналам, образованным концентрически- 40 ми трубками 1 и 2 из гаэохода 3 и подают по резиновым шлангам 5 и 6 на фильтрующие элементы 7 и 8 автоматических весов 9 и 10, непрерывно регистрирующих приращение мас- 45 сы пробы. Фильтрующие элементы 7 . и 8 предназначены .для отделения дисперсного материала от газа, который через измерительные устройства 11 и 12 и запорно-регулирующие элементы 13 и 14 отсасываются вакуум-насосом 15. Сигналы с автоматических весов 9 и 10 поступают в блок 16 сравнения. При равенстве сигналов с весов 9 и 10 блок 16 выдает раэ" решающий сигнал на регистрирующий прибор 17, который регистрирует удельный массовый, расход с весов

10, соответствующий концентрации дисперсного материала в потоке.

При нарушении равенства удельных массовых расходов .через каналы пробоотборника блок 16 сравнения сигналов подает команды задатчику-регулятору 18, который задает первоначальную скорость отсоса взвеси цилиндрическим каналом W через исполнительный механизм запорно-ре10, гулирующего элемента 14. Положение запорно-регулирующего элемента 13 устанавливается командой с блока 19 подстройки, который сравнивает сиг» налы. соответствующие скорости отсоса газа, поступающие с измерительных устройств 11 и 12 (Ч„ и W „) .

Задатчик 18 через исполнительный

1и механизм, прикрывая или открывая запорный элемент 14, изменяет началь ные условия, т.е. скорость газа.

При этом объемный расход газа соответственно падает или возрастает и в каналах пробоотборника устанавливаются скорости отбора Ч Ч . Да1К 1Ц лее процесс повторяется, пока .раз-. ность сигналов на выходе с весов

9 и 10 станет равной нулю. Этот мо- .. мент соответствует иэокинетическим условиям отбора, поэтому блок 16 сравнения отдает команду прибору 17 зафиксировать истинное значение концентрации дисперсного материала с

aecvB 10 и скорости газа с измерительного устройства 11.

Применение изобретения позволяет повысить точность определения концентрации в 4 раза, что влечет эа собой повышение качества очистки пра.мышленных выбросов, т.е. уменьшение загрязнения воздушного бассейна. Кроме того, появляется возможность более точного дозирования дисперсных материалов в аппараты химического производства,и, следовательно, повьыается качество конечного продукта. 1049778

7,Ф

ФУ О 3Х N 4

Cmeyeeme onahgxr ape&, e„s z, ю/с

ФЬ8.Я

ВНИИПИ Заказ 8405/40 Тираж 873 Подписное

ЮЮЮ филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4