Устройство для отбора проб из потока сыпучего материала

(9) 00 032352 А СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 И 1/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени институт химического машиностроения(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 387246, кл. 6 01 й 1/20, 19712. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. М , Машиностроениеф, 1973, с.51-52, рис.1(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРАПРОБ ИЗ ПОТОКА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА,:содержащее цилиндрический корпус срасположенными на различных уровняхпо его высоте окнами и перегородками и кожух с окнами, по форме, размерам и расположению соответствующими окнам корпуса, причем корпусконцентрично установлен внутри кожу"ха и соединен с ним с возможностью относительного перемещения, о т л и .- ч а ю щ е е с .я. тем, что, с цельюповышения представительности и точности пробоотбора при исследованиипреимущественно высокоскоростных потоков сыпучих материалов, оно снабжено ударным механизмом, установленным с возможностью взаимодействияс корпусом, а корпус снабжен балластным грузом и направляющей втулкой;в которой он расположен .вместе с кожухом, при этом корпус и кожух подпружинены друг относительно друга в б . продольном направлении,2Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что корпус икожух в верхней части снабжены флан- Ецами с направляющими пальцами иотверстиями, а соединяющие корпус икожух пружины расположены междуэтими фланцами.3, Устройство по пп 1 и 2, ол и ч а ю щ е е с я тем, что удар ный механизм выполнен в виде электромагнита с сердечником. т ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1032352 Изобретение относится к отбору проб, в частности к устройствам для отбора проб преимущественно иэ потоков сыпучего материала (в машинах, аппаратах, транспортных магистралях и т.п.), и может найти применение при исследовании и контроле процессов и оборудования хиМической, пищевой и медицинской промышленности,Известно устройство для отбора проб из потока сыпучего материала, содержащее цилиндрический корпус и установленный внутри него шток с дисками, причем, корпус и шток соединены между собой подвижно и имеют приводы их перемещения.устройство монтируется в отверстии исследуемого агрегата или участка трубопровода, и в поток сыпучего материала последовательно вводятся шток с дисками и корпус, Сыпучий материал, оказавшийся, таким образом, заключенным в корпусе, крышками которого являются диски штока, составляет пробу, и после извлечения устройства из потока она извлекается через откидное днище корпуса 1.Недостатками устройства являются невозможность осуществления а его использованием пробоотбора раздельно, т,е. в различных участках по сечению потока, нарушение гранулометрического состава сыпучего материала за счет его неизбежного частичного разрушения при соударении со штоком(особенно это касается малопрочных материалов, например сырцовых гранул), а также относительная сложность конструкции, в частности, при. вода.Наиболее близким техническиМ решением к предлагаемому является устройство для отбора проб из потока сыпучего материала, содержащее цилиндрический корпус с расположеннымина различных уровнях по его высоте окнами и перегородками и кожух с окнами, по форме, размерам и расположению соответствующими окнам корпуса,причем корпус концентрично установлен внутри кожуха и соединен с ним свозможностью относительного перемещения. емого агрегата, однако обладает некоторыми недостатками. Так как про цесс отбора пробы занимает относительно большой промежуток времени(введение и извлечение устройства,поворот корпуса), данное устройствонеизбежно оказывает местно влияниена поведение (распределение) сыпучего материала в его потоке вблизиместа пробоотбора и искажает потоксыпучего материала, в результатеотобранная проба неоднозначно ха".рактериэует исследуемый поток, име-.ет пониженную представительность.Кроме того, это устройство необеспечивает необходимой точностиQробоотбора с целью исследования материальных потоков в агрегате, так 2 О как в нем представляет значительнуютрудность обеспечение отбора проб сострого фиксированным временем открытия окон корпуса.Отмеченные недостатки проявля ются вбольшей мере при исследовании с помощью данного устройствавысокоскоростных потоков (в высокоскоростных смесителях, грануляторах, измельчителвх и т.п. агрега- ЗО тах) в силу быстрого переполненияего корпуса и большого искаженияхарактера потока сыпучего материа. ла в месте введения в него устройства (измельчение материала, 35 образование застойных эон и т.п,). 40 45 В этом устройстве корпус имеет воэможность поворота относительно кожуха, обеспечивая, таким образом; совмещение и перекрытие их окон, Устройство вводится в исследуемый а(грегат через отверстие в его стен- ке при закрытом положении окон корпуса, затем поворотом Корпуса осуществляется совмещение его окон с окнами кожуха, а после того, как необходимая йроба отобрана, корпус поворачивают в исходное положение- окна закрываются и устройство с пробой извлекают 21. Данное устройство конструктивнопросто и обеспечивает .раздельныйотбор проб иэ различных эон исследуДель изобретения - повышение представительности и точности пробоотбора при исследовании преимущественно высокоскоростных потоков сыпучих материалов.укаэанная цель достигается тем, что устройство дляотбора проб из потока сыпучего материала, содержащее цилиндрический корпус с расположенными на различных уровняхпо его высоте окнами и перегородками и кожух с .окнами, по Форме, размерам и; расположению соответствующими окнам корпуса, причем кррпус концентрично установлен внутри кожуха и соединен с ним с воэможностью относительного перемещения, снабжено .ударным механизмоМ, установленным с воэможностью взаимодействия с корпу.сом, а корпус снабжен балластным грузом и направляющей втулкой, в которой он расположен вместе с кожухом, при этом корпус и кожух подпружинеиы. друг относительно друга в продоль.60 ном направлении., Корпус и кожух в верхней части 1 сиабжены фланцами с направляющимипальцами и отверстиями, а соединяющие корпус и кожух пружины между 65 этими фланцами.Ударный механизм выполнен в виде электромагнита с сердечником.Такое техническое решение обес-. печивает введение устройства в исследуемый поток сыпучего материала(так же, как и его извлечение) с вы :сохой скоростью и кратковременное открытие окон корпуса на строго фикси" рованный промежуток .времени.На Фиг.1 изображено устройство в исходном положении, разрез; на 10 фиг.2 - то же, в момент отбора про бы, на фиг.3 - разрез А-А на фиг,1; на Фиг.4 - сечение Б-Б.на Фиг,1 при закрытом положении окон корпуса; на Фиг.,5 - сечение В-В на фиг.2 при 15 раскрытии оконкорпуса на 180 ф.Устройство для отбора проб из потока:сыпучего материала состоит из корпуса 1 с Фланцем.2 и балластным грузом 3 в верхней части, кожуха 4 с Фланцем 5 также в верхней части, направляющей втулки б, с которой корпус 1 и кожух 4 контактируют своими Фланцами 2 и 5 соответственно, и ударного механизма в виде укрепленного на направляющей втулке б электромагнита 7 с сердечником, 8, контактирующим через балластный груз 3 с,корпусом 1. Корпус 1 и кожух 4 выполнены с окнами 9 и 10 соответственно, одинаковьвщ по Форме, размерам и расположению, а в корпу.се 1 между окнами 9 расположены пере-. городки 11, делящие его на отдельные камеры. Корпус 1 и кожух 4 соединены между, собой с возможностью от носительного продольного перемещения и поворота. При этом в продольном направленииони взаимосвязаны посредством укрепленных на Фланце 5 кожуха 4 направляющих пальцев (шпи лек) 12, проходящих через отверстия,13 во Фланце 2 корпуса 1, Ма свобод-, ных концах которых установлены гайки 14. Для обеспечения возможности относительного поворота корпуса 1 45и кожуха 4 и угловой Фиксации их друг относительно друга во Фланце 2 корпуса 1 выполнены дополнительныеотверстия 15 для направляющих пальцев 12. Иежду Фланцами 2 и 5 корпуса 1 и кожуха 4 на направляющих пальцах 12 установлены пружины 16, а на корпусе 1 - ограничительноекольцо 17, Для удобства обслужива ния втулка б выполнена в виде полого полуцилиндра с центральньм углом бо лее 200, а для взаимосвязи с корпу-.сом 1 в нем имеется продольная про.резь 18, при этом во Фланце 2 кор; пуса 1 укреплен соответствующий направляющий штифт 19, входящий в эту . 6 б . прорезь 18 втулки б. Для фиксации . корпуса 1 относительно направляющей втулки б в исходном и конечном положениях в ней установлен шариковыйпружинный Фиксатор 20, а во фланце 2 65 корпуса 1 выполнены соответствующие углубления. Направляющая втулка б имеет фланец 21 с отверстиями 22 под винты 23 ее крепления к корпусу 24 исСледуемого агрегата. Иежду Фланцем 21 направляющей втулки б и корпусом 24 агрегата устанавливается . эластичная прокладка 25 с центральным отверстием для введения устройства.Устройство работает следующим образом.Устройство устанавливается в исходном положении (Фиг.1), и в заданный момент времени дается сигнал на электромагнит 7, он срабатывает и сердечник 8 производит удар . по укрепленному на корпусе 1 балластному грузу 3. Под действием этого груза происходит расфиксация корпуса 1 и направляющей втулки б и он быстро внедряется вместе с кожухом 4 (при закрытом положении окон 9) в исследуемый агрегат - исследуемый высокоскоростной поток сыпучего ма" териала, По достижении Фданцем 5 кожуха 4 стенки. корпуса 24 иследуемого агрегата движение кожуха 4 прекращается, в то время как корпус 1 под действием инерции балластного грува 3 продолжает движение, сжимая при этом Фланец 2 пружины 16. Корпус 1 перемещается .относительно корпуса. 24, агрегата и неподвижного в этот момент кожуха 4 до упора Флаицем 2 в ограничительное кольцо 17 (Фиг.2). Указанное конечное положение соответствует полному открытию окон 9 корпуса 1 (окна 9 и 10 корпуса 1 и кожуха 4 совпадают). После того как инерция балластного груза 3 погасится, он с корпусом 1 пьд действием пружин 16 начнет обратное движение до полного закрытии окон 9 корпуса 1. В указанный короткий, но Фиксированный, однозначно определяемый силой ударасердечника, массой движущихся частей устройства и жесткостью пружин промежуток времени и.происходит непосредственно отбор пробы из потока сыпучего материала. Объем пробы регулируется изменением силы удара сердечника и степени раскрытия оион 9 корпуса 1. Фланец 2 корпуса при его дальнейшем движении за счет сообщенной пружинами 16 инерции бал-. ластному грузу 3 воздействует через укрепленные на пальцах 12 гайки 14 на Фланец 5 кожуха 4, обеспечивая и его обратное перемещение. В Результате происходит отбрасывание корпуса 1 с кожухом 4 (при закрытом положении окон 9 корпуса 1) в исходное положение и его Фиксация. В дальнейшем производится съем электромагнита 7, соединенного с направляющей втулкой посредством пружинных зажимов (не показано). Корпус 1 с кожухом 4 из1032352 Масса пробы, г Устройстводля отборапроб Средняямассапробы, г угол рас крытия оконкорпуса и кожуха о Погрешность,% С ударным исполнительнычмеканизмом 180 1100 1,115 1,126 1,104 1,112 1,111 25 150 Ог 988 Ок 970 0972 Ок 974 00965 Оф 974 1 ю 5 120 0,810 0,821 0,820 0,828 0,809 0,818 1,2 0,626 0,631 0,638 0,650 0,653 0,640 2,0 90 0,405 0,418 0,416 0,420 0,431 0,418 3,1 60 0,205 0,213 0,202 0,197 0,210 0,205 3,9 30 С ручным управлением 1,318 1,603 0,980 1,215 1,290 1,28123,4 180 1,005 0,910 0,842 0,704 0,650 0,822 22,5 90 влекаются из направляющей. втулки 6, их взаимным относительным перемещением совмещаются окна 9 и 10 и высыпается отобранная проба.В результате предлагаемое устройство повышает точность и представи"5 тельность проводимого, опробования потоков сыпучих материалов, увеличивает надежность и достоверность проводимого на основе такого обследования анализа процессов и агрегатов. 10Для экспериментальной проверки работоспособности и определения покаПроведенные исследования показывают, что пробы материала отбира-. ются из гранулятора сдостаточно высохой точностью при хорошей сопоставимости результатов в случае использования разработанного устройства с ударньм исполнительным механизмом, с другой стороны при использовании 55 устройства с ручным управлением имеет место значительный разброс и нестабильность пелучаемых результатов. зателей работы устройства для отбора проб сыпучего материала с ударнымисполнительным механизмом оно былосмонтировано на высокоскоростном грануляторе сыпучих материалов и длясравнения использовался отбор пробописанным устройством и устройством,в котором демонтировались балластныйгруз и ударный механизм и управлениепроизводилось вручную. Результаты исследований приведеныв таблице.1 Таким образом, предлагаемое устройство для отбора проб сыпучего материала с ударным исполнительньвк механизмом обеспечивает более высокую. точность, надежность и предварительность проводимых с его исполь" эованием исследований и может применяться для определения характера материальных потоков в высокопроизводительных агрегатах, перерабатывающих сыпучие материалы.1032352 Составитель Л,НечипоренкоРедйстор Пекарь Техред С.Мигунова орректор С,Шекм дписн лиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная каэ 5392/47 ВНИИПИ Го по дел 113035, М