Устройство для определения количества частиц циркулирующих в струе газа

Севз Советсни Сециавктн ческиРеспублик(23) Приоритет ао дел н(71) Заявител осковский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроенияО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВИРУЮЩИХ В СТРУЕ ГАЗАСТ О ся в рад ают на п Изобретение относится к лабораторным устройствам для определения гидродинамических характеристик струйгаза, истекающих в псевдоожиженныйСлой, и может быть использовано приисследовании и создании аппаратов ствердой дисперсной фазой.Известно устройство, включающеекорпус с патрубками для подвода и отвода ожижающего агента, газораспределительную решетку, сопло для пода-чи струи, кинокамеру 1.Устройство работает следующим образом.Под газораспределительную решеткуподают ожижающий агент, а в сопло -газ для создания струи, Развитиеструи Фиксируется с помощью кинокамеры. По данным съемки определяют скорость и количество частиц в одномсечении струи. Количество циркулирующих частиц определяют расчетным путем.Недостатком этого, устройства является то, что численное, значениечастиц определяется лишь в одном диаметральном сечении струи непосредственно около стенки аппарата, что вносит определенную неточность при заме 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 перфориро" ванный 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 прост- ранство, где перемещают иальном направлении и выпад оверх, ":".,.э.Г; / ность диска. В результате наблю."дается отток частиц иэ под диска вструю., и диск начинает опускаться,причем скорость его движения пропорциональна количеству частиц, поступивших иэ-под диска. Определив вре-.мя опускания с помощью секундомераили киносъемки, подсчитывают количество частиц, поступивших в струюв единицу времени.Недостатком этого устройства является то, что при движении диска"возможен его перекос, который затруд"йяет транспортировку частиц черезцентральное отверстие. Кроме того, вприрешетчатой области на высоте, равной 3-7 диаметрам частиц, диск оста навливается, так как на периферииаппарата происходит эаклинивание час" тиц слоя между диском и газораспределительньм устройством. Это приводитк искажению опытных данных и не позволяет определить циркуляцию частицоколо устья сопла, Кроме того, устройство не"позволяет проводить исследования, связанные с определениемвлияйия напряженного состояния слояна"циркуляцию частиц через струю,Целью изобретенияявляется повышение точности измерения и обеспечеНиевоэможности определения количест ва частиц, циркулирующих в струе газа при различных напряженных состоя.ниях слоя,Данная цель достигается тем, чтоперфорированный диск с центральнымотверстием снабжен направляющим стаканом с центрирующими буртиками, установленным на диске как на основа" "нии, причем на верхнем конце стаканаукреплены съемные грузы, а сопла ус: тавовлено с возможностью вертикальйого перемещения,На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.Лабораторное устройство для количественной оценки частиц, циркули"-рУМ 6(йх через струю газа, включаетпрозрачный корпус 1 с патрубком 2для по 11 ачи ожиженного газа, газорас пределительную решетку 3, подпорнуЮрешетку 4, съемное сопло 5, перфорированный диск 6 с центральным отверстием 7, снабженный направляющим стаканом 8 с центрирующими буртиками 9и съемными грузами 10, На корпусе 1"закреплена измерительная шкала 11,а на направляющем стакане 8 нанесенаметка 12,устройство работает следующим образом.В аппарат загружают исследуемыйзернистый материал, На сопло 5, выдвинутое на высоту заклинивания надгазораспределительной решеткой 3,подают требуемое колйчество воздуха,на поверхность слоя опускают диск 6с центральным отв .рстием 7, гориэон" "талЪйое положение которого и сож ность с соплом обеспечиваются, направ ляющими польи стаканом 8 с центрирующими буртиками 9. Частицы поступаютиз слоя в струю, подхватываются газом и выносятся им через отверстие 7в диске 6 в полый стакан 8. В резуль.тате оттока частиц иэ под диска, последний начинает опускаться, причемскорость его движения пропорциональна количеству частиц, вынесенных встакан. В случае иэучения циркуляции частиц в псевдоожиженных слоях в аппарат предварительно подают под газораспределительную решетку 3 ожижающий агент В обоих случаях местоположение диска фиксируетСя киносъемкой.Измерительная шкала 11 иметка 12 позволяют определитЬ время опускания диска на любую высоту, чтодает возможность рассчитать количество циркулирующих через струю газа частиц в любом ее поперечном сеченни. В аппарате сечения Я количество частиц С поступающих в струю газа науровне ь Н, определяется по формулеьНт т ) 7 Ггде Я - площадь сечения аппарата;а Н - путь, пройденный диском;/- время опускания диска навысоту Н,При проведении исследований повлиянию направленного состояния слоя на циркуляцию частиц через струю газа на верхнем конце направляющего стакана 8 укрепляют съемные грузы 10.П р и м е р . В аппарат сечением Я - 133 см эагружали частицы алюмосиликата со средним диаметром йэ=2,5 мм и плотностью 5, : 1,1 г/см высота слоя частиц составляла 120 мм. Диаметр сопла до : 6,0 мм, скорость витания частиц Чв - 6,1.м/с. Число псевдоожижения И : 1,0,скорость газа Ч : 72,0 м/с . Диаметр центрального отверстия Оо - 4,0 см. Движение 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 О - 3/4 высоты слоя, будет равно:т т901, 1(1 - 0,4)133/ частицсекАналогичные расчеты могут быть вы" полнены для"участка струи любой протяженйости, что позволяет построить зависимое;гь количества частиц, поступающих в струю газа, от протяженности самой струи.737813 Формула изобретения Заказ 2653/9 Подписное ЦНИИП Тираж илиал ППП П Ужгород,ул,ентроект 4 Использование предлага мого уст" ройства для определения количества частиц, циркулирующихв струе газа, . обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества: возможно проведение исследований по определению количества частиц, циркулирующих в струе газа при различных чапряженных состояниях слоями 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, сопладля генерированиястрУи,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измеренийи обеспечения возможности определения количества частиц, циркулирующихв струе газа при различных напряженных состояниях слоя, диск с центральным отверстиеМ "снабжен направляющимстаканом с центрирующими буртиками,установленным на диске, - прйчем наверхнем конце стакана укреплены съемные грузы, а сопло установлено с возможностью вертикального перемещения.Источники информации,1принятые во внимание при экспертизе1. Эльперин И,Т. и др. Исследование тепло- и массообмена в технологи=ческих процессах и-аппаратах, минск,Наука и техникаф, 1966, с, 177206,20 2. Авторское свидетельство СССР9 2437020/18-25, кл. С 01 Н 15/00,20,12.76 (прототип),