Способ определения качества псевдоожижения и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВ СОЦИАЛИС РЕСПУБЛИ 801395997(504 С 01 М 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 18титут точной ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 165695, кл, С 07 С 31/30, 1964.Авторское свидетельство СССРУ 1170329, кл, С 01 В 15/08, 1983(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВАПСЕВДООЖИЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к изме"рению параметров псевдоожиженного слоя и может быть использовано длярегулирования и управления технологическими процессами, связанными стехникой псевдоожижения, Цель - повышение точности определения качествапсевдоожижения. Определяют параметрыкачества псевдоожижения по частотамколебания температуры, обусловленнымперемешиванием материала псевдоожиженного слоя, и по действию сил гравитации, Устройство состоит из двухмалоинерционных датчиков температуры,установленных на массивном теле, на-.:ходящемся в псевдоожиженном слое.Датчики температуры соединены с обрабатывающей системой. 2 с.п. 3-лы, 1395997Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениюпараметров псевдоожиженного слоя, иможет быть использовано для регулирования и управления технологическимипроцессами, протекающими с использованием техники псевдоожижения.Цель изобретения - повышение точности определения качества псевдо Оожижения.Сущность изобретения заключаетсяв следующем.Поскольку интенсивность перемешивания дисперсного материала в псевдоожиженном слое, в конечном итоге,определяет производительность аппарата, то необходимо, чтобы качествопсевдоожижения включало в себя пара,метры, сильно зависящие от перемеши,вания,Наличие перемешивация материаласлоя свидетельствует о нормальномпротекании процесса псевдоожиженияво всем объеме аппарата. 25Экспериментально установлено, чтоперемешивание вызывает низкочастотныеколебания температуры пленочных термометров сопротивления, устаковленных ца.противоположных поверхностяхпластины из диэлектрического материала, установленной на твердом теле,выполненном из высокотеплопроводногоматериала и имеющего размеры, большие, чем диэлектрическая пластина.При этом необходимым условием для35наведения в такой системе низкочастотных колебаний температуры является качественная стабилизация температуры твердого тела из высокотеплопроводного материала.При идеальном перемешивании слоя,когда имеет место равномерный профильтемператур по сечению аппарата, амплитуда низкочастотных колебаний близка к,нулю, Однако в реальных промьппленных аппаратах всегда имеется резковыраженный профиль температур, перемешивание далеко от идеального и,следовательно, всегда имеются низкочастотные колебания температуры на 50поверхности твердого тела,Таким образом, по средним зцачениям амплитуды А, и частоты колебаний эффективной температурыпакетовц частиц Г можно однозначно судить об интенсивкости перемешивания дисперсного материала в объеме слоя, а именно: перемешивание темлучше, чем ниже ампиитуда и выше частота регистрируемых колебаний. Интенсивность перемешиваний принято характеризовать эффективным коэффициентом Р перемешивация.На чертеже изображены конструкция датчика качества псевдоожижения и блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит датчик качества псевдоожижения, включающий твердое тело 1, выполненное из высокотеплопроводного материала, например меди, платиновые пленочные термометры 2-4 сопротивления, размещенные на поверхностях пластины устройства стабилизации температуры твердого тела 5 и блок б обработки сигналов,Блок 6 обработки сигналов соцержит измерительные усилители 7 и 8, фильтр 9 верхних частот и устройство 10 согласования с вычислительным устройством 11 аУстройство работает следующим образом.Датчик качества псевдоожижения по" мещают в псевдоожиженцый слой, при этом его температура становится равной температуре слоя. При помощи устройства стабилизации температуры твердого тела 5 температуру датчика делают значительно отличающейся от температуры слоя и качественно стабилизируют ее,Неоднородная дисперсная среда, состоящая из твердых частиц и воздушных пузырей, двигаясь вблизи поверхности пластины, вызывает изменение условий теплообмена, что приводит к изменению собственной температуры датчиков - термометров 2 и 3 сопротивления, Поскольку термометры 2 и 3 сопротивления имеют разные постоякные времени (постоянная времени термометра 2 сопротивления велика, а термометра 3 сопротивления - очень мала), то термометр 3 сопротивления регистрирует колебания температуры, обусловленные как перемешиванием, так и гравитационными колебаниями слоя, а термометр 2 сопротивления - только колебания температуры за счет перемешивания.Переменное напряжение, пропорциональное пульсациям температуры, с термометра 3 сопротивления подается через измерительный усилитель 7 на вход фильтра 9 нижних частот, в котором отфильтровывается низкочастотнаясоставляющая колебаний температуры,обусловленных перемешиванием дисперсного материала в объеме слоя, далееотфильтрованный сигнал через устройство 10 согласования поступает навход вычислительного устройства 11Одновременно переменное напряжение,пропорциональное колебаниям температуры, вызванными перемешиванием слоя,с термометра 2 сопротивления поступает на вход измерительного усилителя7 и через устройство 10 согласования - на другой вход вычислительногоустройства 11, Вычислительное устройство 11 реализует алгоритм вычислениякачества,псевдоожижения и выдает егозначение на экран дисплея ЭВИ,Формула изобретенияСпособ определения качествапсевдоожижения, включающий введениев псевдоожиженный слой твердого тела,имеющего температуру, отличную оттемпературы псевдоожиженного слоя,измерение мгновенной температуры, определение средней частоты гравитационных колебаний слоя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния точности определения качествапсевдоожижения путем учета колебанийтемпературы псевдоожиженного слоя,обусловленных перемешиванием слоя игравитационными колебаниями слоя, натвердом теле устанавливается пластинаиз диэлектрического материала, стабилизируется температура твердоготела, измеряются мгновенные температуры противоположных поверхностей , пластины, одна из которых соприкасается с поверхностью твердого тела, ф по измеренным значениям температуры рассчитывается средняя частота колебаний температуры, обусловленных перемешиванием дисперсного материала в объеме слоя, средние амплитуды гравитационных колебаний температуры и колебаний за счет перемешивания , слоя, а качество псевдоожижения определяют по формулейа АгФА,где Г - частота колебаний темпера 1туры, обусловленных перемешиванием дисперсного материала в объеме слоя;частота гравитационныхколебаний слоя;5А, - средняя амплитуда колебанийтемпературы, обусловленныхперемешиванием;А - средняя амплитуда колебаний21 О температуры, обусловленнаягравитационными колебаниямислоя.2. Устройство для определения качества псевдоожижения, содержащее 15 датчик качества псевдоожижения, включающий твердое тело и установленный .на нем датчик температуры, соединенный с блоком обработки сигнала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью повышения точности определениякачества псевдоожижения, твердое теловыполнено из высокотеплопроводногоматериала и снабжено устройством стабилизации температуры, на твердом те ле установлена пластина из диэлектрического материала, площадь поперечного сечения которой не превышает0,1 от площади поперечного сечениятвердого тела, пластина снабжена З 0 датчиком температуры, соединенным сблоком обработки сигнала, указанныедатчики температуры установлены напротивоположных поверхностях пластини выполнены в виде пленочных термометров сопротивления одного номиналас постоянными времени , и т , определяемыми из условий1 1- ссг40162где Е, - частота колебаний температуРы, обусловленных перемеши 45 ванием дисперсного материала в объеме слоя;(Й - частота колебаний темпера 2туры, обусловленных гравитационными колебаниями50слоя,причем термометр сопротивления спостоянной времени о, установлен наповерхности пластин, соприкасающейсяс поверхностью твердого тела,, Дидьпс Коррект л ред ин ктор Заказ 248 47ишог одписно:щтета С олипра кое предприятие о оизнодстае 3. ир а)к