Устройство для определения количества частиц циркулирующих в струе газа

Устройство для определения количества частиц циркулирующих в струе газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсник

Сециалистическнд

Республик

ОПИС

ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ

)73783 3 (б1) Дополнительное к (22) Заявлено 21,11.77

)М. Кл.

G 01 N 15/ОО с присоединением заяв

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3 О.

Дата опубликовани

) УДК 542.965 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.A. Минаев, A.Í. Цетович, С.М. Элленгорн и H.A Êoëåñíèêîâà

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (71) Заявитель (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЧАСТИЦ, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ В СТРУЕ ГАЗА

Изобретение относится к лабораторным устройствам для определения гидродинамических характеристик струй газа, истекающих в псевдоожиженный

Слой, и может быть использовано при исследовании н создании аппаратов с твердой дисперсной фазой.

Известно устройство, включающее корпус с патрубками для подвода и отвода ожижающего агента, газораспределительную решетку, сопло для пода- чи струи, кинокамеру t1).

Устройство работает следующим образом.

Под газораспределительную решетку f$ подают ожижающий агент, а в сопло— газ для создания струи. Развитие струи фиксируется с помощью кинокамеры. По данным съемки определяют скорость и количество частиц в одном . 2О сечении струи. Количество циркулирующих частиц определяют расчетным путем.

Недостатком этого, устройства является то, что численное, значение 25 частиц определяется лишь в одном диаметральном сечении струи непосредственно около стенки аппарата, что вносит определенную неточность при замерах. 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для количественной оценки циркулирукщих частиц через струю газа, состоящее иэ корпуса с патрубками для подачи газа на псевдоожижение, гаэораспредели- тельной решетки для поддержания слоя частиц, шкалы на корпусе аппарата, перФорированного диска с центральным круглым. отверстием, флажка, жестко скрепленного с диском, и сопла для генерирования струи (2).

Устройство работает следующим образом.

В аппарат загружают исследуемый зернистый материал. Под газораспределительную решетку подают воздух на псевдоожижение, а на сопло — для создания струи. На поверхность псевдоожиженного слоя опускают перфорированный диск с центральным отверстием таким образом, что его центр совпадает с осью струи, а флажок совмещен со шкалой. Частицй поступают из псевдоожиженного слоя в струю, подхватываются газом и выносятся через отверстие диска в надслоевое пространство, где перемещаются в радиальном направлении и выпадают на поверх737813

t0

d0

65 11. /

Г ; /

\ ность диска. В результате. наблю. "дается отток частиц иэ под диска в струю., и диск начинает опускаться, причем скорость его движения пропорциональна количеству частиц,.посту«пивших иэ-под диска. Определив время опускания с помощью секундомера или киносъемки, подсчитывают количество частиц, поступивших в струю в единицу времени.

Недостатком этого устройства является то, что при движении диска

"" "ввЗможен его перекос, который затруд" йяет транспортировку частиц через центральное отверстие. Кроме того, в прирешетчатой области на высоте, равной 3-7 диаметрам частиц, диск оста навливается, так как на периферии а парата происходит эаклинивание час— тиц слоя между диском и газораспределительньм устройством. Это приводит к искажению опытных данных и не позволяет определить циркуляцию частиц около ус ".üÿ сопла. Кроме того, устройство не"позволяет проводить исследования, связанные с определением влияния напряженного состояния слоя

" на циркуляцию частиц через струю.

Целью изобретения является повышение точности измерения и обеспече Ние воэможности определения количества частиц, циркулирующих в струе газа при различных напряженных состоя.ниях слоя, Данная цель достигается тем, что перфорированный диск с центральным отверстием снабжен направляющим стаканом с центрирующими буртиками, ус тановленным на диске как на основании, причем на верхнем конце стакана укреплены съемные грузы, а сопла ус: " тановлено с возможностью вертикальйого перемещения, На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Лабораторное устройство для коли чественной оценки частиц, циркули " рующйх через струю газа, включает прозрачный корпус 1 с ° патрубком 2 для по1 ачи ожиженного газа, газорас пределительную решетку 3, подпорнуЮ решетку 4, съемное сопло 5, перфорированный диск 6 с центральным отверстием 7, снабженный направляющим стаканом 8 с центрирующими буртиками 9 и съемными грузами 10, На корпусе 1

-закреплена измерительная шкала 11, а на направляющем стакане 8 нанесена метка 12. устройство работает следующим образом.

В аппарат загружают исследуемый зернистый материал. На сопло 5, выдвинутое на высоту заклинивания над газораспределительной решеткой 3, подают требуемое колйчество воздуха . на поверхность слоя опускают диск 6 с центральным отв рстием 7, горйэон талЪйое положение которого и соосность с соплом обеспечиваются, направ ляющими польи стаканом 8 с центрирующими буртиками 9. Частицы поступают из слоя в струю, подхватываются газом и выносятся им через отверстие 7 в диске 6 в полый стакан 8. В результате оттока частиц иэ под диска, последний начинает опускаться, причем скорость его движения пропорциональна количеству частиц, вынесенных в стакан. В случае иэучения циркуляции частиц в псевдоожиженных слоях в аппарат предварительно подают под газораспределительную решетку 3 ожижающий агентз В обоих случаях местоположение диска фиксируетСя киносъемкой. Измерительная шкала 11 и метка 12 позволяют определитЬ время опускания диска на любую высоту, что дает возможность рассчитать количество циркулируюших через струю газа частиц в любом ее поперечном сечении.

В аппарате сечения S количество частиц G,, поступающих в струю газа на уровне ь Н, определяется по формуле ьН т т 1. где S — площадь сечения аппарата;

25 ь Н вЂ” путь, пройденный диском; . Я вЂ” пороэность слоя;

S — плотность частиц; т

/  — время опускания диска на высоту Н, При проведении исследований по влиянию направленного состояния слоя на циркуляцию частиц через струю газа на верхнем конце направляющего стакана 8 укрепляют съемные грузы 10.

Пример . В аппарат сечением

S - 133 см эагружали частицы алюмосиликата со средним диаметром с э= >

2,5 мм и плотностью 5 = 1,1 г/см высота слоя частиц составляла 120 мм.

4Р Диаметр сопла d<> = 6,0 мм, скорость витания частиц V> 6, 1. м/c.,Число псевдоожижения W = 1,0,скорость газа Vo 72,0 м/с. Диаметр центрального отверстия Do = 4,0 см. Движение

45 диска снимали кинокамерой со скоростью 24 "кадра в секунду .

Анализ кинопленки позволил опре- делить циркуляцию частиц через струю газа в различных ее сечениях. Так, например, последние 3/4 высоты слоя диск прошел за 8,6 с. Тогда, среднее количество частиц, поступающих в струю в единицу времени по высоте

Π— 3/4 высоты слоя, будет равно:

55 т т,-, -90

4) °

91 8 сек

Аналогичные расчеты могут быть выполнены для" участка струи любой протяженности, что позволяет построить зависимос;гь количества частиц, поступающих в струю газа, от протяжен ности самой струи.

73781 3

Формула изобретения

Использование предлагаемого устройства для определения количества частиц, циркулирующих в струе газа, . обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества: возможно проведение исследований по определению количества частиц, циркулирующих в струе газа при различных чапряженныхсостояниях слоя возможно определение количест ва частиц, поступающих в струю в любом ее сечении; возрастает точность измерений.

Устройство для определения количества частиц, циркулирующих в струе газа, состоящее иэ корпуса с патрубком для подачи газа на псевдоожижение, газораспределительной решетки для поддержания слоя частиц, шкалы на корпусе аппарата, перфорированного диска с цейтральййй круглым отверстием, сопла для генерирования струи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения возможности определения количества частиц, циркулирующих в струе газа при различных напряженных состояниях слоя, диск с центральным отверстиеМ "снабжен направляющим стаканом с центрирующими буртиками, установленным на диске, — прйчем на верхнем конце стакана укреплены съемные грузы, а сопло установлено с возможностью вертикального перемещения.

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Эльперин И, T. и др. Исследование тепло- и массообмена в технологи= ческих процессах и-аппаратах, минск, Наука и техника, 1966, с, 177206.

2О 2. Авторское свидетельство СССР

Ю 2437020/18-25, кл. G 01 N 15/00, 20.1Z.76 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 2653/24

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород,ул. Проектная, 4