Устройство для определения дисперсного состава пыли

Устройство для определения дисперсного состава пыли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование изобретения: классификация тонкоизмельченных материалов методом воздушной сепарации при исследовании и контроле работы пылеулавливающих установок . Сущность изобретения: классификацию частиц проводят в трубе, высоту Н которой устанавливают по соотношению Н 4.8-10 Re d, где Re - число Рейнольдса; d - диаметр трубы. Этим достигается равномерность поля скоростей и сокращение времени анализа. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I I ) (51)5 G 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОГКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4748836/25 (22) 24.08.89 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда В ЦСПС в г, Свердловске (72) В. Б. Рабинович и И, А. Куклин (53) 539.215(088.8) (56) Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов, 3-е изд. перераб. — Л.::

Химия,. 1987, с. 152-162.

Авторское свидетельство СССР

М 653544, кл. G 01 N 15/02, 1977.

Изобретение относится к технике классификации тонкоизмельченных материалов методом воздушной сепарации и может быть использовано в различных областях промышленности, например при исследовании и контроле работы пылеулавливающих установок.

Известны несколько схем установок для разделения на фракции полидисперсной пыли методом воздушной сепарации в гравитационном поле. Наиболее широкое применение в практике нашли схемы, реализованные в приборе Гонеля, который содержит насадок для загрузки исследуемой пробы пыли, трубу постоянного сечения. и соединяющий их диффузор. Определение дисперсности состава пыли этим прибором основано на том, что частицы различной . крупности витают в вертикальном восходящем потоке с разной скоростью. Поэтому частицы, скорость витания (Vb) которых меньше скорости потока, выносятся после (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ПЫЛИ (57) Использование изобретения: классификация тонкоизмельченных материалов методом воздушной сепарации при исследовании и контроле работы пылеулавливающих установок. Сущность изобретения: классификацию частиц проводят в трубе, высоту Н которой Устанавливают по соотношению Н=

= 4.8 10 Re d. где Re — число Рейнольдса;

d — диаметр трубы. Этим достигается равномерность поля скоростей и сокращение времени анализа. 3 ил, gt n взвихривания пыли в насадке из трубы прибора.

Недостатки прибора — низкая точность результатов анализа и длительность процесса отдува. особенно тонких фракций (О—

5 мкм) пыли.

Наиболее близким к предлагаемому является прибор, который содержит трубу и насадок, соединенные между собой с помощью диффузора, а также установленные внутри трубы два конуса. Конусы соединены основаниями, выполненными так, что площадь поперечного се ения кольцевого канала между конусом и диффузором на выходе потока из диффузора равна или меньше площади того же канала на входе в диффузор, причем внутри конусов имеется не менее одного продольного канала.

Принятая форма выполнения. нижних конусов установленного внутри диффузора тела обеспечивает беэотрывное течение потока в кольцевом канале, образуемом те1728728 лом со стенками диффузора,и равномерное

его распределение по окружности. Эффект выравнивания потока усиливается за счет наличия внутри тела кольцевого и центрального каналов, способствующих разделению потока на несколько соосных струй, слияние которых на прямом участке трубы обеспечивает получение потока с меньшей степенью неравномерности по сравнению с и ростым диффузором.

Длина трубы за диффуэором в рассматриваемом приборе является величиной постоянной, а режимы течения потока в трубах при отдуве разных фракций пыли значительно меняются. Соответственно с этим меняется степень неравномерности потока в выходном сечении труб прибора,а расчетная максимальная скорость потока остается неизвестной. При любых значениях критерия Re для данного прибора всегда максиМаЛЬНая CKOpOCTb pBBHB СрвдНЕй (макс

=Vcr). Такое допущение приводит к получению заведомо иска>кенных результатов анализа.

Кроме того, ввод тела с развитой боковой поверхностью затрудняет проведение анализа. Фракции пыли Π— 5 мкм обладают очень сильными адгезионными свойствами.

Электролизуясь в процессе длительного вэвихривания пробы в насадке, тонкая пыль налипает на стенки продольных каналов тела и не стряхивается при обстукивании. Исключение определенной части пыли из процесса отдува способствует искажению результатов анализа.

Целью изобретения является повышение достоверности анализа и сокращение времени на его проведение по определению дисперсного состава пылей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения дисперсного. ного состава пыли, содержащем трубу и насадок с каналом для подачи по его оси вниз воздуха, соединенных между собой диффузором, высоту трубы определяют из соотношения

Н =4,8 10 Re.d (для 0,005 S

Йе d « 0,041), где Н вЂ” высота трубы;

Re — критерий Рейнольдса;

d — диаметр трубы.

Это обеспечивае г такой профиль скоростей потока в выходном сечении трубы, при котором степень его неравномерности остается постоянной и равной Vcp/Чмакс = 0,7 на и ротяжении всего анализа.

Знание истинного значения степени неравномерности потока в выходном сечении трубы на протяжении всего анализа и снижение ее значения на 40 по сравнению с параболическим профилем скоростей обеспечивает получение достоверных результа5 тов и значительное сокращение продолжительности отдува частиц заданногоо размера, особенно фракций 0 — 5 мкм.

На фиг. 1 схематично изобра>кено устройство, разрез; на фиг. 2 — обобщенный

10 график неравномерности распределения скоростей потока в выходном сечении труб устройства в зависимости от высоты Н и диаметра d трубы и критерия Re; на фиг. 3— конструкция насадки для загрузки аналиэи15 руемой пробы.

Устройство содержит регулируемую по высоте трубу 1, диффузор 2 с углом раскрыо тия 20 и насадок 3 для загрузки анализируемой пробы пыли, по оси которого

20 предусмотрен канал 4 для подачи струи воздуха в слой пыли.

Устройство работает следующим образом.

Воздух по каналу 4 поступает в насадок

25 3 и взмучивает в нем навеску пыли. Образованный двухфазный поток поступает в диффузор 2, где за счет расширения уменьшает свою скорость, а затем с определенной степенью неразномерности, соответствующей

30 условиям входа потока в диффуэор и углу его расширения a= 20О, поступает в трубу 1 диаметром d. Для отдува каждой фракции пыли высота трубы имеет свое оптимальное значение Н и при принятых конструкциях

35 насадка и диффузора определяется по формуле

H = 4,8 10 ° Re d (для 0,05 <

Ве.d

40 0,041).

При такой величине H.ñòåïåíü неравномерности потока на выходе из трубы устройства поддерживается всегда на одном

45 уровне и равна срИмакс = COAST = 0,7, где Vcp — средняя скорость в выходном сечении;

50 VMarc максимальная скорость в выходном сечении.

По Сравнению со стабилизированным ламинарным профилем скоростей такой поток является значительно более выровнен55 ным, что позволяет время отдува фракций 0 — 5 мкм сократить с 13 — 15 ч до 2,5 — 3 ч.

Для отдува той или иной фракции пыли в насадок подается определенное количест1728728 во воздуха (0), которое рассчитывается по формуле

0=055 d .Чь, где Чь — скорость витания частиц..

Частицы (фракция) пыли, скорость вита- э ния (Vb) которых меньше или равна Ч вкс потока в выходном сечении трубы, выносятся из устройства. Варьируя скорость потока, отдуваются фракции пыли с определенными раз- . мерами частиц, рассчитанные по скорости Vb. 10

Переход к крупности производится по закону

Стокса, Содержание отдуваемых фракций в исследуемой пробе определяется как разность между весом пробы и остатком.

Формула изобретения

Устройство для определения дисперсного состава пыли, содержащее трубу и насадок с каналом для подачи по его оси вниз струи воздуха, соединенных между собой диффузором, отлича ющееся тем, что, с целью повышения достоверности анализа и сокращения времени нэ его проведение, высоту трубы определяют из соотношения

Н =4,8 10 ° Re d, -з де Н вЂ” высота трубы;

Re — критерий Рейнольдса;

d диаметр трубы, 1728728

40/8. 3

Составитель М.Рогачев

Техред М.Моргентал

Корректор М.Кучерявая

Редактор А.Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1402 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.. 4/5