Способ контроля состояний сыпучих материалов в вибрационных аппаратах

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(23) Приоритет -О 01 й 33/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,07,82 Б.С,Мармаров, В.К. Лукашев, В.Н. Блинов, А.ф. Миронюк и С.В. фелоненко(54 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ВИБРАЦИОННЫХ АППАРАТАХ Изобретение относится к переработке сыпучих материалов в вибрационныхаппаратах, а именно к области измерения и контроля состояния сыпучегоматериала, и может быть использованопри выборе оптимальных режимов,рабо"ты вибрационных аппаратов в различных технологических процессах,Известны способы, которые позво- .ляют контролировать состояние сыпучего материала в вибрационных аппаратах, в частности переходы из состоя. -ния виброожижения к виброкипению,переход их одной области виброкипения(области разрыхления и сепарации )к области бурного перемешивания. Всеэти способы основаны на количественном выявлении характеристик некоторых свойств сыпучего материала. Так,известен способ контроля состоянияслоя. Минимальной пористости соответствует переход слоя из состояния виброожижения в состояние виброкипения.Пористость определяют измерением высоты слоя в процессе наложения вибрационных колебаний на слой сыпучегоматериала, используя метод последовательного фотографирования и определения полученных на пленке значений под измерительным микроскопомГ 1),Недостатком способа является не=высокая точность, связанная с трудностью фиксации верхней границы слоя.Известен также способ контролясостояния слоя по измерению его вязкости, например, на ротационном вискозиметре. При этом в лоток-цилиндрвискозиметра засыпают исследуемыйсыпучий материал, измеряют параметрывибрации и определяют вязкость слояпри этих. параметрах посредством измерения силы сопротивления подвижного сектора, установленного внутрилотка и связанного с динамометром,По полученным значениям вязкостистроят виброреалогические кривые,наосновании которых определяют состояние слоя. Так, для перехода изсостояния виброожижения в состояниевиброкипения характерно резкое, надвапорядка, снижение вязкости )2 ,К недостаткам способа относитсясложность прибора, а также трудностьпроведения измерений в реальных ап 25 паратах,Наиболее близким из известных кпредлагаемому по технической сущности является способ контроля состояния сыпучего материала в вибра 30 ционных аппаратах, заключают;ийся вопределении аэродинамических параметров, характеризующих состояние слоя сыпучего материала, например, путем контроля перепада давления в слое при продувке всего слоя материала газом. 5Для осуществления способа в аппарат загружают навеску сыпучего ма.териала, устанавливают необходимые параметры вибрации, продувают слой газом, измеряют перепад давления в 1 О слое микроманометром и строят кривую изменения перепада давления. Сравнивая полученную кривую с известной типиЧной кривой, судят о состоянии слоя. Например, для перехо: 15 да слоя из состояния виброожижения в состояние виброкипения характерен максимум перепада давления в слое 3,Недостатком способа является малый диапазон изменения перепада давления в слое, что является причиной низкой чувствительности и точности получаемых результатов. Кроме того, способ позволяет лишь определить переход иэ состояния виброожижения в состояние виброкипения.Цель изобретения - повышение точности измерений и получение дополнительных сведений о различных состояниях сыпучего материала в вибрационном аппарате.30Поставленная цель достигается тем; что в способе контроля состояний сыпучих материалов в вибрационных аппаратах, основанном на воздействии газового потока на исследуемый мате риал и измерении аэродинамических параметров потока, в слой сыпучего материала вводят локальную газовую струю постоянного расхода и измеряют ее геометрические раэмеры 7 В отли чие от известного способа, вводят газ не на все сечение. а создают локальную струю, истекающую вдоль прозрачной стенки, причем геометрические параметры струи, в зависимости от состо.45 яния слоя сыпучего материала, имеют большой диапазон изМенений, а, следо-. вательно обуславливают повышенную чувствительность способа. Полученный газовый факел имеет довольно четкий контур, что позволяет увеличить точность измерений.На Фиг, 1 изображена принципиальная схема измерений при контроле состояний слоя сыпучего материала в установке с вертикально установленными колебаниями; на Фиг. 2 - разрез по А-А на Фиг. 1; на фиг. 3 - типичная кривая изменения геометрических размеров струи от параметров вибрации,П р и м е р. Камера 1 прямоуголь" ного сечения 200 х 200 мм совершает вертикальные колебания с помощью механического привода, Вдоль прозрачной стенки 2 камеры 1 установлено полуограниченное сопло 3 плодащью 65 З.мм В аппарат вводят газовую струюопределенных параметров, например,количество подаваемого воздуха откомпрессора составляет 3-8 м /ч при3давлении воздуха 1,2-1,3 атм. Изменяя параметры вибрации, измеряютгеометрические параметры струи. Дляизмерения можно использовать как метод фотографирования с последующимизмерением с пленки на измерительноммикроскопе, так и непосредственноеизмерение с .прозрачной стенки измерительной системой, неподвижно с аппаратом На основании полученных данных строят кривую изменения геометрических характеристик от параметроввибрации, сравнивают ее с известнымитипичными кривыми и по характернымточкам судят о состоянии слоя Например, типичная кривая, полученная припостоянной амплитуде колебаний А=5 мм для слоя высотой 100 мм стеклянных шариков диаметром 1,7 мм,построена в координатах: х - длина струи,Е - коэффициентАВКФгде Л - аглплитуда колебаний, гл;О/ - круговая частота колебаний,1 с;ускорение свободного падения, м/сНа кривой точка Б перехода с прямого участка кривой характеризуетпереход слоя иэ состояния виброожижения к состоянию виброкипения,точка В характеризует состояние виброкипения .с хорошим перемешиванием приминимальных параметрах вибрации,Получаемые для других слоев, напримерполиэтилена, кривые имеют те же характерные точки. На полученных кривых находят параметры вибрации, соответствующие этим характерным точкам и осуществляют выбор режимов вибрации для проведения технологическихпроцессов, например, режигы хорошегоперемешивания при минимальных параметрах вибрации.Применение предлагаемого способаконтроля состояний сыпучих матерРалов в вибрационных аппаратах поэвОляет повысить точность определениясостояний слоя, дает больше информа- .ции о различных состояниях слоя ипозволяет находить требуемые параметры вибрации для проведения технологических процессов,Формула изобретенияСпособ контроля состояний сыпучих материалов в вибрационных аппаратах, основанный на воздействии газового потока на исследуемый материал и измерении аэродинамических параметров потока, о т л и ч а ю -аказ 5625/6 Подписное щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, измерений, в слойсыпучего материала вводят локальнуюгазовую струю постоянного расходаи измеряют ее геометрические размерые 5 Источники информации. принятые во внимание при экспертизе