Способ определения пористости

Способ определения пористости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советснии

Социапистичесмии

Республик

О п И С А Н И Е ()972336

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву Н 900170 (22)Заявлено -04,07,80 (21) 2953109/13-25 (5 I ) М. Кл. з

G 01 N 15/08 с присоединением заявки №

1Ьоударствеииый комитет

СССР (23) П риоритет ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 1 7 . 1 1. 82 (53) УЛ К 539. 217 °, l (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Д.Рокос, В.Н.Жуковский и B.È.Äèêèé

1 °;Ф

Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (71). Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ

1о

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности при определении пористости исходного сырья, полу5 фабрикатов, прессовых сукон и прочих пористых сред, применяемых при изготовлении бумаги и картона, может быть использовано в других областях техники.

По основному авт, св. 11 900170 известен способ определения пористости, заключающийся в фильтрации рабочей среды через образец с постоянной объемной скоростью, введение в нее на входе индикатора и регистрация момента его появления на выходе, при этом на входе образца поддерживают постоянную концентоацию индикатора, затем изменяют ее значение на входе. Регистрируют изменение концентрации на выходе, определяют среднее время пребывания частиц индикатора в образце и рассчи= тывают пористость по формуле

tc.n

uJ Ф(Со) &

to

1 1Э=

У где U - линейная скорость рабочей среды, отнесенная к полному сечению образца, м/с, толщина образца, м, С - текущая концентрация индикатора на выходе из образца, г/л, начальная концентрация на о входе и выходе образца, г/л, - момент времени единичного о возмущающего воздействия концентрации индикатора, с, t - среднее время пребывания частиц индикатора в образце, с.

При реализации способа сквозь слой целлюлоэосодержащего материала пропускается с постоянным расходом

3 97 поток рабочей среды (жидкости или. газа), например сквозь слой щепы в варочном котле - поток щелока или сквозь слой бумажной массы на сетке буиагоделательной машины фильтруется вода. На входе потока в слой непрерывно подается индикатор (красящее вещество, вещество, меняющее электропроводность жидкости и др.), который смешивается с жидкостью так, что его концентрация в ней поддерживается постоянной (С }. На выходе потока из слоя непрерывно измеряется концентрация индикатором в выходящей жидкости (например по оп-. тическим свойствам жидкости, либо по ее электропроводности). 8 некоторый момент времени (to) производят единичное изменение концентрации индикатора на входе слоя (возмущение), например концентрация Со скачком меняется до С4 (фориа возмчшения Со L С ), либо производят импульсное изменение концентрации от С до С и снова до С (форма возмущения С -Г "Cq ). Начиная с этого момента, по данным измерения концентрации индикатора на выходе пористого слоя регистрируют графики .зависимости от времени величины С Су в случае ступенчатого возмущения и С - в случае иипульсного возмущения. На графике определяют среднее время пребывания частиц в жидкости в пористой среде (t<< ) . При этом .регистрация указанного графика и опре деление среднего времени пребывания производится до тех пор, пока величины С/Со либо С+ не будут равны соответственно С /Ñ0 либо снова Ср, или не будут отлйчаться от этих значений на величину заранее заданную, т.е. до тех пор, пока не будут выполнены условия точности проведения изл е рени и (1).

При определении эффективной пористости по данному способу возникают значительные трудности при внесении возмущающего воздействия.

Обычно не удается выдержать идеальную форму возмущающего воздействия, т.е. получить четко выраженное ступенчатое или импульсное возмущение„ Поскольку, с одной стороны, для получения идеальной формы возмущающего воздействия его необходимо произвести за очень короткий промежуток вреиени, а с другой стороны

+ ьы х в х ср ср ср где t - среднее время пребывания . Оых. ср

40 частиц индикатора в образце, рассчитанное по графику изменения концентрации индикатора в потоке, выходящем иэ пористого слоя, t - среднее время пребывания чаС стиц индикатора в образце, рассчитанное по графику изменения индикатора в потоке, входящем в пористый слой, после чего определяют пористость из соотношения

45 е (.c(c )и

УСР э где U

- линейная скорость рабочей среды, отнесенная к полному сечению образца, м/с, 2336 4 для получения четкого графика изиенения концентрации индикатора в потоке, выходящем из пористого слоя, приходится давать возмущающее воздействие значительной величины, что соответственно требует относительно большого промежутка времени. В результате неидеального возмущающего воздействия искажается график изме10 нения концентрации индикатора в потоке, выходящем иэ пористого слоя, а рассчитываемое по нему среднее время пребывания имеет погрешность, величина которой зависит от степеi5 ни неидеальности возмущающего воздействия, что уменьшает точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности определения.

20 Поставленная цель достигается тем, что в способе определения пористости, заключающемуся в фильтрации рабочей среды через образец с постоянной обьеиной скоростью, вве25 дение в нее на входе индикатора и регистрация момента его появления на выходе, на входе образца поддерживают постоянную концентрацию индикатора, затем изменяют ее значение на

50 входе, регистрируют изменение концентрации на выходе, и дополнительно регистрируют изиенение концентрации на входе образца, а среднее время пребывания частиц индикатора в образце рассчитывают по формуле

972

h - толщина образца, м, С - текущая концентрация индикатора на выходе из образца, г/л, { - начальная концентрация ино дикатора на входе и выходе образца, г/л, - момент введения единичного о возмущающего воздействия по концентрации индикатора, с, t — среднее время пребывания частиц индикатора .в образце, с.. Пример 1. Были получены графики изменения величины С/Сд при фильтрации воды из слоя конденсаторной целлюлозы„ В качестве индикатора использовался раствор МаС! концентрацией Co=100 г/л. Концентрация индикатора в потоке, выходящем из слоя

/ измерялась мостом переменного тока

/ регистрирующем значения электропроводности, которые затем пересчитывались в концентрацию NaC1 через каж- дые 0,3 с, Толщина слоя равнялась

h=0,03 м, линейная скорость потока отнесенная к полному сечению слоя

0=7,0 10 м/с и среднее время пребывания t<< =201 с, t =1201 с, соответ- Зв ственно t

Пример 2. Для расчета эффек- 3s тивной пористости слоя щепы в варочном котле периодического действия в процессе варки был использован график изменения величины Ст/Со. Данный график зарегистрирован при выходе lO щелока из заборного коллектора, расположенного в верхней части котла после единичного изменения концентрации индикаторного типа С Г " С при входе щелока в распределитель, в расположенный в его нижней части. Ди4 аметр варочного котла d=6,3 м, высота h=15 м, объем 246 м . Температура варки, при которой определялась !

336 d эффективная пористость,125 С. Линейная скорость потока отнесенная к .полному сечению котла 0=0,06 м/с, среднее время пребывания t l,=50 с, и -300 с, соответственно t >=250 .с. еы

11рй этом величина эффективной пористости составила М =0,252 (для сравнения по основному способу =300 с, а > ç=0 3050)

Предлагаемый способ определения пористости позволяет не только повысить точность измерения, но .и использовать любую Форму возмущающего воздействия, Формула изобретения

Способ определения пористости по авт. св. N 900170, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повывения точности определения, дополнительно регистрируют изменение концентрации индикатора на входе образца, а среднее время пребывания частиц индикатора в образце рассчитывают по формуле Ьыи ср ср ср

ЯЫХ где t - среднее время пребывания частиц индикатора в образце, рассчитанное по графику из- . менения концентрации индикатора в потоке, выходящем

8Х из пористого слоя, — среднее время пребывания

Р частиц индикатора в образце, рассчитанное по графику изменения индикатора в потоке, входящем в пористый слой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 900170, кл. Ci 01 и 15/08, 1978 (прототип).

Составитель О.Алексеева

Редактор lO.Середа Техред А.Бабинец Корректор М,Демчик

Заказ о505/32 Тираж 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,