Устройство для определения количества частиц,циркулирующих в струе газа

Устройство для определения количества частиц,циркулирующих в струе газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()940012 (61) Дополнительно к авт. с вид-ву (22) Заявлено 17.12.80 (21) 3218504/18-25 (51)М. Кл.

С О1 815/00 с присоединением заявки №

3Ьоударстееный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30,06.82 (53) УДК542. .965(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Минаев и Н. N. Страшнов

Тамбовский институт химического машиностроения .. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

ЧАСТИЫ, БИРКУЛИРУЮШИХ В СТРУЕ ГАЗА

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и представляет собой метод определения гидродинамических характеристик струй газа, истекаккцих в псевдоожиженный слой зернистого материала, и может быть использовано при

5 исследовании и создании аппаратов с твердой дисперсной .фазой.

Известно устройство, содержащее кор- о пус. с патрубками для подвода и отвода ожижаюшего агента, газораспределительную решетку, соплодие подачи струи и регистрирующее устройство, например кинокамеру . Устройство позволяет получить изображение на пленке движущихся частиц в диаметральном сечении струи.

Количество проходящих через струю частиц, определяется затем расчетным путем (1j го

Недостатком устройства является то, что частицы, видимые на кинокадре располагаются не только непосредственно у прозрачной стенки, однако при подсчете они попадают как находящиеся в диамет ральном сечении. Это приводит к тому, что данный способ не позволяет получить сколько-нибудь точныз результаты и лишь дает возможность провести сравнительчые исследования для струй различных и араметров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для определения количества частиц, циркулирующих в струе газа, содержащее корпус и размещенный в нем перфорированный диск с центральным круглым. о верстием, в котором установлено сопло для генерирования струи. Кроме того, устройство снабжено подвижным диском с центральным отверстием, на котором, становлен направлякщий стакан с цейтрирукщими буртиками. В аппарат загружают исследуемый зернистый материал,на сопло и под газораспределительную решетку подают требуемое количество во.духа. 1астицы поступают из слоя s

94001

Gg„-G> -С ь струю, подхватываются газом и выносятся им через отверстие в диске в полый стакан, в результате чего он опускается, что регистрируют измерительной шкалой киносъемкой $2)

Недостаток устройства — диаметр факела по высоте струи непрерывно меняется, диаметр же подвижного диска остается постоянным, что приводит к снижению точности результатов измерений. О

При определении количества поступающих частиц в отдельных сечениях струи необходимо затрачивать много времени нв проявление кинопленки, на которой фиксируется положение диска относитель- is но метки на аппарате, подсчет кадров и построение графика зависимости координаты положения диска от времени, что еще приводит и к значительным затратам средств, и в частности, расходу такоге щ дорогостоящего материала квк серебро.

Невозможно также определить количество выходящих с определенного уровня струи частиц, в ато очень важно при нахождении величины максимального нв- 25 сьпцения струи частицами материала, в также уровня струи, на котором данное насыщение происходит, что тоже нельж определить известным способом.

11ель изобретения — повышение дос- зр товерности оценки путем определЬния количества частиц, выходящих из струи, величины и уровня максимального насыщения струи частицами, а также акономия средств и времени на обработку результатов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения количест ва частиц, циркулирующих в струе газа, содержащее корпус и размещенный в нем 4О перфорированный диск с центральным круглым отверстием, в котором установлено сопло для генерирования струи, снабжено неподвижно установленными по высоте корпуса пластинами, образу кп(и — 4s ми ряд секций, причем каждая из секций снабжена патрубками ввода и вывода зернистого материала, а пластины выполнены с центральными отверстиями, диаметр которых равен диаметру горизонтального сечения факела струи на высоте расположения пластины, от начала струи.

kia чертеже приведена схема устройства, Устройство состоит из корпуса 1, неподвижно установленными по высоте корпуса пластинами 2, образукецими ряд

2 4 секций 3. В каждой пластине имеется отверстие 4, расположенное соосно струе, формируемой в слое воздухом, поступающим через сопло 5. При атом диаметр отверстия 4 в каждой пластине 2 равен диаметру горизонтального сечения факела струи нв высоте расположения соответствукхцей пластины от начала струи.

Каждая секция соединена с пвтрубквми для подвода 6 и отвода 7 зернистого материвла.

Устройство работает следуюцим образом.

Предварительно в аппарат с прозрачной стенкой вдувают полуогрвниченную струю, по размерам равную исследуемой струе, и замеряют ее диаметр в соответствующих сечениях. Затем в аппарате устанавливают пластины 2, размеры отверстий которых подбирают равными полученным размерам соответствукщих сечений факела струи. При подаче воздуха в сопло 5 в слое развивается струя, гранины факела которой проходят через окружности отверстий в пластинах. Частицы материала, увлекаемые газом, подсвсываюгся иэ слоя в струю через ее боковую поверхность и транспортируются воздухом внутри факела. С другой стороны происходит и обратный процесс поступления частиц из струй в слой. В течки 6 подают зернистый материал, причем расход материала измеряют и поддерживвк г постоянным для каждой секции. Также измеряют расход материала через течки 7.

Количество частиц, поступивших с

1-го уровня слоя в струю или покинув ших 1 -й уровень определяется по формуле где G „. — количество материала, поступившего через точку для ввода материала; г „ — количество материала, выходящего из течки для отвода материала.

Если величина Qz„v О, то на данном уровне преимущественно происходит подсос материала иэ слоя в струю и абсолютное значение Gni равно количеству поступившего в струю материала. Если Q >„ c.

<О, то на данном уровне частицы в основном покидают слой, и абсолютное значение и равно количеству частиц, 940012 .

10,4

10,4

1,6

20

l8,6

3,2

3,8

18,6

18,8

11,8

-6,8

-11,8

60

11,8

5 покинувших струю. Если 611„ 0, то на данном уровне набл1одается динамическое равновесие между частицами, покидаю-щими струю и поступающими в нее.

Обычно атот уровень является граничным между нижней частью струи, в которой преимущественно происходит подсос материала из слоя, и верхней частью, где частицы, в основном, покидают струю.

Количество частиц, проходящих через л-й уровень струи определяется по формуле где би1- количес гво стиц, поступивших с 1-т о уровня слоя или (если 5@4 0) покинувших данный уровень струи и возвратившихся в слой.

Из таблицы видно, что наибольшее . поступление частиц в струю наблюдается

BB нижнем уровне 1 . Максимальный рВс 40 ход частиц через струю, равный 18,8 «

-2.

«10 кг/с, достигается на уровне 3, т.е. на высоте 40-60 мм от начала струи.

Выход частиц из струи начинается с уровня 4 и достигает максимального 45 значения в верхней части струи.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить количество частиц, выходящих из струи, найти величину максимального насыщения струи частицами зернистого материала и уровень на высоте струи, на котором ато насьпцение происходит. Кроме того, повышается точность измерений за счет того, что отверстия на всех пластинах равны диаметрам сечения струй, а сами пластины расположены неподвижно. Возможно прямое количественное измерение массового потока частиц .в струю, внутЗначение G означает, что 1 -й уровень накопится на верхнем конце струи

f и, таким образом, по положению 7 -го уровня можно судить о высоте струи.

Максимальное значение CI дпя данной струи означает, что j -й уровень находится на границе .между частью струи, в которой происходит преимущественно подсос материала из слоя, и верхней частью, в которой частицы покидают струю, т.е. тот уровень, на котором Qи„=

=О. Таким образом, для определения уровня, на котором происходит максимальное насыщение струи частицами, находят уровень, на;котором, согласно формуле (1) и предыдущего рассуждения G =5>

В таблице приведены данные, полученные при определении количества частиц, циркулирующих в струе газа при проведении испытаний на пятисекционном устройстве. рн нее и из струи, как по всей ее высоте, так и на отдельных уровнях. Экономятся средства и время на обработку результатов, так как значения величин находят не по косвенным измерениям, а прямым методом.

Формула изобретения

Устройство для определения количества частиц, циркулирукщих в струе, газа, содержащее корпус и размещенный в нем перфорированный диск с центральным круглым отверстием, в котором установлено сопло для генерирования струи, Э т Л И Ч а Ю III Е Е С я тЕМ, Ч.гО, С цвлью повышения достоверности оценки, оно снабжено неподвижно установленными по высоте корпуса пластинами,образукнцими .Ряд секций, причем каждая из секций ! снабжена патрубками ввода и вывода

94001 зернистого материала, а пластины выполнены с центральными отверстиями, диаметр которых равен диаметру горизонтального сечения факела струи на высоте расположения пластины от начала струи, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2 8

1. Эльперин И. Т. и др. Исследование тепло- и массообмена в технических процессах и аппаратах. — Наука и техника, Минск, 1966, с. 177-206.

2. Авторское свидетельство СССР № 737813, кл. 601 14 15/00, 1977 (прототип) .

Составитель В. Алексеева

Редактор М. Голаковски Техред А.Бабинец КорректорM. Èeì÷ìê

Заказ 4656/63 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4