Способ количественной оценки циркулирующих частиц в струе газа

Способ количественной оценки циркулирующих частиц в струе газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ

Союз Соввтситтх

Соцттаттистическин

Респубпик (! !) 603881

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕДЬСТВУ ( (6!) Дополнительное к авт, саид.ву (22) За я влено 20.12.78 (21) 2437020/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликованр25 04 78. Бюллетень №15 (61) М. Кл

С О1 К 15 00

Государственник иамнтет

Совета Министров СССа по делам изобретений н открытий (53) УЙ <539,215 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.(тч, 73, (72} Авторы изобретения

Г. А. Минаев, -С. М. Эппенгори и Л. В. Эпштейн

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (7!) Заявитель

2 ленное значение которых искажено влиянием стенки. Количества циркулирующих частиц определяют затем расчетным путем.

При исследовании струйного течения важно оценить циркуляцию частиц в неограниченной струе, свободно истекающей в псевдоожиженный слой, и получить непосредственно из опыта информацию о количестве частиц через факел струи.

Способ осуществляют устройством для ко.

10 личественной оценки циркулирующих частиц, содержащим корпус аппарата, газораспределнтельную решетку, сопло для подачи струи.!

Изобретение относится к определению гидроднмамических характеристик струй газа, истекающих в псевдоожиженный слой, и может быть использовано при исследовании и создании аппаратов с дисперсной твердой фазой.

Известен способ оценки циркуляции частиц пьезоэлектрическим датчиком (! ). Частицы двигаются в факеле вверх в режиме пневмотранспорта, ударяются o пьезоэлектрический датчик, сигнал с которого подается на счетчик сигналов. Из опыта определяют количество и скорость частиц в точках расположения датчиков.. Количество пиркулируемых частиц определяют расчетным путем. Используемая при этом аппаратура сложна по конструкции и кроме того введение датчика в факел искажает гидродинамику струйного течения, снижает точность экспериментальных данных.

Наиболее близким к изобретению является способ оценки циркулирующих частиц в струе газа, вдуваемой в псевдоожиженный слой, который состоит в фиксации количества частиц методом киносъемки с цоследующим подсчетом их количества (2). Таким образом этот способ позволяет получить изображение на пленке движущихся частиц в диаметральном сечении струи, т. е. по-сущсству определить скорость и количество частиц в одном сечении струи, чисЦелью изобретения является определение количества частиц, циркулирующих в струе газа.

Достигается это тем, что в псевдоожиженный слом частиц помещают перфорированный диск с центральным отверстием, диаметр которого выбирают не менее диаметра факела вдуваемой струи, и измеряют скорость перемегцения диска, по которой судят о количестве час- тиц в струе газа.

Способ осуществляется устройством, содержащим корпус аппарата, газорасцределнтель2б ную решетку и сопло для подачи струи. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ OUEHKH

ЦИРКУЛИ РУЮЩИ Х ЧАСТИЦ В СТРУЕ 1 A3A

6038Я!

Формула изобретения

Внутри корпуса свободно помешают перфорированный диск с центральным отверстием, диаметр которого определяют по формуле

0 =- 0,565.1! „!1/1..!в, где !..)!! -- скорость газа в сопле;

"a -- диаметр сопла;

Ue — скорость стесненного витания части ц.

На фиг. I дано устройство для осуществления способа, вид спереди; на фиг. 2 — перфо. рированный диск с центральным отверстием.

Устройство содержит корпус аппарата 1 цилиндрической формы, снабженный штуцерами 2 и 3 для подачи газа на псевдоожижение и струи соответственно, газораспредслительную рей!етку 4 для поддержания слоя частиц 5, шкалу 6 на корпусе аппарата, перфорированный диск 7 с центральным круглым отверстием, флажок 8, жестко скрепленный с диском, Устройство работает следующим образом. В аппарат загружают исследуемый зернистый материал. Под газораспределительную решетку 4 глодают воздух на псевдоожижение, через штуцер 3 подают воздух в количестве, необходимом для еализации процесса фонтанирования струи. а поверхность псевдоожиженного слоя опуекйют перфорированный диск,7 таким образом, что его центр совпадает с осью фонтана, а флажок 8 совмещен со шкалой 6. Части! ы поступают из псевдоожиженного слоя в стру1о, подхватываются газом и выносятся им через отверстие диска в надслоевое пространство, где переме!цаются в радиальном направлении и выпадают на поверхность слоя. В результате оттока частиц иэ-под диска в струю, последний начинает опускаться, причем скорость его движения пропорциональна количеству частиц, поступивших иэ-под диска. В аппарате сечения S количество частиц, поступивших за единицу времени иэ слоя высотой Н в струю, определяется по формуле

G = 5 т(! — а) SH/ò, где S — .площадь сечения аппарата;

8 — порозность слоя; ,Ут — плотность частиц; т — время опускания диска на высоту Н.

Пример. В аппарат сечения S = 133 см загружены частицы Al — Si с диаметром d, =Ф 0

4( ( с,, ъ мм и !!ло1 нос!ьк) .ъ.- - - I . I /гм высо! а слоя ч !с!!гн Н:- 9!1 мм. Д!!ам 11 со!!.!» 1, — 6 мм, скорость витания час! и!! I!, -:- 6 1 м/«к. т

Ъ

4исло псевдоож!!жен!!я Vv =- I, скорость газа

Ut — -- 69,8 м/сек, Тогда диаметр факела будет

0 = 0,565 Ц,д,/(4 =- 0,565.6,98 0,6/6,! ==3,88 см 4 см.

Движение диска снимакп кинокамерой, скорость нленки 24 кадра в секунду.

Диск прошел весь слой за 9 сек., тогда за одну секунду нз слоя в струю уйдет частиц и . количестве

G = Р (1 — — 6) S Н/т =- 1,1 (1 — 0,4) ° 33 919 ==- 87,8 ч/с

Использование. предлагаемого способа коИ лнчественной оценки циркулирующих частиц в струе газа, осуществляемое устройством для этих целей, обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: объектом исследования являются все частицы циркулирую!цие в неограниченной струе; диск, благодаря центральному отверстию, не искажает гидродинамику струи; устройство просто в изготовлении и надежно в работе.

Способ количественной оценки циркулирующих частиц в струе газа, вдуваемой в псевдоожиженный слой частиц, основанный на регистрации движения частиц, например, кинос.ьемкой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности айализа. в псевдоожиженный слой частиц помещают перфорированный диск с центральным отверстием, диаметр которого выбирают не менее диаметра факела вдуваемой струи и измеряют скорость перемещения диска, по которой судят о количестве частиц в струе газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Михайлик В. Д., Кандидатская диссер4!9 тация, АН bCCP, Институт тепло- и массообмена, 1967.

2. Эльперин И. T. и др., Исследование тепло- и массообмены в технологических процессах и аппаратах, Изд. «Наука и техника», Минск, !

966. с. 177 — 206..- 4