Устройство для обнаружения застойных зон в псевдоожиженном слое

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3(50 0 01 И 11 10 4ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ теля. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Уральский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут им. С. М.Кирова(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯЗАСТОЙНЫХ ЗОН В ПСЕВДООЖИЖЕННОМСЛОЕ, содержащее корпус с установленными в нем электрическими контактами, соединенными с источником питания и регистрирующим прибором, и размещенный внутри корпуса на вертикальной направляющей электрический замы"катель, установленный с возможностьюперемещения, о т л и ч а в щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности обнаружения застойных зон, кор"пус устройства выполнен в виде пере"вернутого стакана, электрические контакты установлены в его верхней час"ти, замыкатель выполнен в виде шайбы,а основание корпуса снабжено упорамидля ограничения перемещения замыкаИзобретение относится к физико-химическим исследованиям и может быть использовано для контроля параметров технологических режимов в аппаратах с кипящим слоем в химической, металлургической промышленности в произ водстве стройматериалов и т.д., в частности для определения застойных зон на газораспределительной решетке.Неравномерность псевдоожижения, проявляющаяся в образовании застой" 10 ныхзон на гаэораспределительной решетке, является основной причиной, затрудняющей использование высокоэффективных крупных аппаратов с кипящим слоем. Застойные эоны в аппара" 15 тах с кипящим слоем нарушают химиче" ские процессы, протекающие в них, приводят к завалам части газораспределительной решетки, а в высокотемпературных аппаратах в местах застойных эон образуются спеки ожижаемого материала, из-эа которых выходит иэ строя газораспределительная решетка.Известно устройство для определения качества псевдоожижения, состоя щее из емкостного датчика и измерительной части. Устройство предназначено для проведения точных экспериментов по измерению пульсаций плотно" сти материала в аппаратах с кипящим слоем 13.Однако датчик устройства, выполненный на интегральных радиоэлементах, не работает в условиях вибрации, внешних полей, переменных температур и имеет ограниченную область применения, реализуемую только в специально подготовленных небольших лаборатор ных моделях, требует настройки сложного комплекса электронной аппарату" ры. Кроме того, емкостный датчик не 40 дает четкой регистрации застойных зон, поскольку существуют и ожиженные участки кипящего слоя беэ пульсаций плотности материала однородноеожижение. 45Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования псевдоожиженного слоя, содержащее корпус с установленными в нем электрическими контактами, соединенными с 50 источником питания и регистрирующим, прибором, и размещенный внутри корпу" са на вертикальной направляющей электрический замыкатель, установленный с возможностью перемещения. Иэве стное устройство является, по существу, измерителем уровня псевдоожиженного слоя, а также может быть использовано для обнаружения застойных эон вследствие различного уровня материала в застойной зоне и зоне ожиже ния С 2 Э.Однако надежность обнаружения эа"стойных зон в известном устройственизка вследствие того, что электри ческий замыкатель находится в непред"сказуемом положении относительно электрических контактов.Цель изобретения - повышение надежности обнаружения застойных зон.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем корпус с установленными в нем электрическими контактами, соединенными с источником питаНия и регистрирующим прибором, и размещенный внутри корпусана вертикальной направляющей электрический замыкатель, установленный свозможностью перемещения, корпус устройства выполнен в виде перевернутого стакана, электрические контакты установлены в его верхней части, замыкатель выполнен в виде шайбы, а основание корпуса снабжено упорами дляограничения перемещения замыкателя.При вертикальном погружении устроЯства граница псевдоожиженного слояустанавливается четко по нижнему срезу корпуса беэ проникновения каких- либо всплесков материала внутрь стакана. Это объясняется тем, что внутри корпуса нет потока газа, который удерживал бы частицы материала, как это происходит в самом кипящем слое. Частицы мелкодисперсного ожиженного материала не могут проникать в полость корпуса, поскольку линии тока газа в том числе и в турбулентных режимах ожижения и в прирешеточном слое) всегда обтекают корпус снаружи, так как протекание ожижающего агентачерез полость корпуса исключается егоконструкцией. На частицу, помещеннуюв полость корпуса, в этих условияхдействует только сила тяжести (силыаэродинамического взвешивания нет,так как нет восходящего потока газа 1,под действием которой частица можеттолько выпасть из полости корпуса,но не проникнуть в него. Инерция частиц от турбулентных пульсаций в слоенезначительна и не может привести кзабросу частицы внутрь корпуса и тем более приподнять кольцо-замыкатель. В застойной зоне проникающий в корпус материал равномернозаполняет его полость и удерживает кольцо-за" мыкатель на поверхности.На чертеже изображено предлагаемое устройствоУстройство состоит иэ корпуса 1, выполненного в виде перевернутого стакана, в котором закреплена вертикальная направляющая 2, на которой установлены с воэможностью перемещения электрический замыкатель 3 в виде шайбы, электрические контакты 4 и упоры 5 для ограничения перемещения замыкателя. Корпус 1 соединен со штангой б, а электрические контактй 4 - с источником 7 питания и регистрирующим прибором 8. Между корпу"сом и электроконтактами проложена изоляционная прокладка 9С целью увеличения точности определения размеров застойных зон в объеме псевдоожиженного слоя следует выполнять корпус устройства минималь но допустимы: размеров. Уменьшение размеров устройства целесообразно также для уменьшения выталкивающей силы, действующей на тело, помещенное в ожиженную зону слоя сыпучего 10 материала, и для снижения металлоемкости устройства в целом.Высота корпуса не должна превышать высоты застойной зоны, которая определяется высотой расположения отверстий в колпачке газораспределительной решетки промышленных аппаратов кипящего слоя. Радиус кольцевого зазора между стенкой корпуса и вертикальной направляющей необходимо выбирать на порядок больше размера частиц мелкодисперсного материала для избежания их эалипания.Устройство работает следующим образом, 25При помощи штанги б устройство вертикально погружается в кипящий слой до необходимого уровня. Источником 7 питания создается электрический потенциал между разомкнутыми контактами 4. При погружении корпуса в ожиженную зону кипящего слоя полость корпуса, ограничивающая некоторый объем воздуха, остается свободной от частиц материала. Электрический замыкатель 3 находится в нижнем положении на упорах 5. Ток в цепи контактов отсутствует. При погружении хор пуса в неожиженную зону кипящего слоя (застойную зону) частицы мел кодисперсного материала попадают в полость корпуса и заполняют ее. При этом замыкател 3 вытесняется материалом до верхнего положения электрических контактов 4 и замыкает элект" рическую цепь устройства. Регистрирующий прибор 8 покажет наличие тока в цепи, указывая тем самым, что обнаружена застойная эона в слое.Таким образом, регистрирующий прибор однозначно покажет наличие застойных эон в кипящем слое. Многократное погружение датчика или нескольких устройств в различные точки слоя позволяет обнаружить застойные эоны в кипящем слое и определить их размеры.Предлагаемое устройство обладает простотой в изготовлении и не требует применения сложных приборов. Оно позволяет осуществлять оперативный контроль за качеством псевдоожижения, обнаруживая застойные зоны в процессе эксплуатации аппаратов кипящего слоя.При применении устройства упрощаются исследования по изучению процессов образования застойных зон, умень шаются затраты н сокращаются сроки отработки эксплуатационных режимов на опытно-промышленных аппаратах с кипящим слоем, а также предотвращаются аварийные остановы действующих аппаратов по причине образования застойных зон на решетке.Заказ 5 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород. ул.Проектная, 4 33 Тираж 823 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рау Подписноеомитета СССРоткрытийская наб., д.4/5