Способ определения качества псевдоожижения и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерению параметров псевдоожиженного слоя и может быть использовано для регулирования и управления технологическими процессами., связанными с техникой псевдоожижения. Цель - повышение точности определения качества псевдоожижения. Определяют параметры качества псевдоожижения по частотам колебания температуры, обусловленным перемешиванием материала псевдоожиженного слоя, и по действию сил гравитации . Устройство состоит из двух малоинерционных датчиков температуры, установленных на массивном теле, ходящемся в псевдоожиженном слое. Датчики температуры соединены с обрабатывающей системой. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. а т (t С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4102829/26-25 (22) 28,07.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) Н.В.Пилипенко, В.М.Ключев и В.П.Ходунков (53) 51. 12.965(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 165695, кл. С 07 С 31/30, 1964.

Авторское свидетельство СССР № 1170329, кл. G 01 N 15/08, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА

ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ, ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерению параметров псевдоожиженного

„„SU„„1395997 (50 4 G 01 N 15/08 слоя и может быть использовано для регулирования и управления технологическими процессами, связанными с техникой псевдоожижения. Цель — повышение точности определения качества псевдоожижения. Определяют параметры качества псевдоожижения по частотам колебания температуры, обусловленным перемешиванием материала псевдоожиженного слоя, и по действию сил гравитации. Устройство состоит из двух малоинерционных датчиков температуры, установленных на массивном теле, на-.:ходящемся в псевдоожиженном слое.

Датчики температуры соединены с обрабатывающей системой. 2 с.п. ф-лы, 1 ил, 1395997

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению параметров псевдоожиженного слоя, и может быть использовано для регулиро- 5 вания и управления технологическими процессами, протекающими с использо.ванием техники псевдоожижения.

Цель изобретения — повышение точности определения качества псевдо- 19 ожижения.

Сущность изобретения заключается .в следующем.

Поскольку интенсивность перемешивания дисперсного материала в псевдо- 15 ожиженном слое, в конечном итоге, определяет производительность аппарата, то необходимо, чтобы качество псевдоожижения включало в себя пара;метры, сильно зависящие от перемеши- 20 . вания.

Наличие перемешивания материала слоя свидетельствует о нормальном протекании процесса псевдоожижения во всем объеме аппарата. 25

Экспериментально установлено, что перемешивание вызывает низкочастотные колебания температ>ры пленочных термометров сопротивления, устаковленных ка противоположных поверхностях пластины из диэлектрического материала, установленной на твердом теле, выполненном из высокотеплопроводного ,материала и имеющего размеры, большие, чем диэлектрическая пластина.

При этом необходимым условием для

35 наведения в такой системе низкочастотных колебаний температуры является качественная стабилизация температуры твердого тела из высокотепло— проводного материала.

При идеальном перемешивании слоя, когда имеет место равномерный профиль температур по сечению аппарата, амплитуда низкочастотных колебаний близка к .нулю. Однако в реальных промьппленных аппаратах всегда имеется резко выраженный профиль температур, перемешивание далеко от идеального и, следовательно, всегда имеются низкочастотные колебания температуры на 50 поверхности твердого тела.

Таким образом, по средним значениям амплитуды А, и частоты колебаний эффективной температуры пакетовн частиц f < можно однозначно судить об интенсивкости перемешивания дисперсного материала в объеме слоя, а именно: перемешивание тем лучше, чем ниже ампиитуда и выше частота регистрируемых колебаний. Интенсивность перемешивания принято характеризовать эффективным коэффициентом Р перемешивания.

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, аыполненкое 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 11а

Устройство работает следующим образом.

Датчик качества псевдоожижения помещают в псевдоожиженный 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 низкочастотная

1395997 составляющая колебаний температуры, обусловленных перемешиванием дисперсного материала в объеме слоя, далее отфильтрованный сигнал через устройство 10 согласования поступает на вход вычислительного устройства 11 °

Одновременно переменное напряжение, пропорциональное колебаниям температуры, вызванными перемешиванием слоя, с термометра 2 сопротивления поступает на вход измерительного усилителя

7 и через устройство 10 согласования — на другой вход вычислительного устройства 11. Вычислительное устройство 1 1 реализует алгоритм вычисления качества .псевдоожижения и выдает его значение на экран дисплея ЭВИ, мешиванием дисперсного материала в объеме слоя; частота гравитационных колебаний слоя;

А, — средняя амплитуда колебаний температуры, обусловленных перемешиванием;

А — средняя амплитуда колебаний

10 температуры, обусловленная гравитационными колебаниями слоя.

2. Устройство для определения качества псевдоожижения, содержащее

15 датчик качества псевдоожижения, включающий твердое тело и установленный

«а нем датчик температуры, соединенный с блоком обработки сигнала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения качества псевдоожижения, твердое тело выполнено из высокотеплопроводного материала и снабжено устройством стабилизации температуры, на твердом те25 ле установлена пластина из диэлектри ческого материала, площадь поперечного сечения которой не превышает

0,1 от площади поперечного сечения твердого тела, пластина снабжена

gp датчиком температуры, соединенным с

\ блоком обработки сигнала, указанные датчики температуры установлены на противоположных поверхностях пластин и выполнены в виде пленочных термометров сопРотивления одного номинала с постоянными времени, и, определяемыми из условий

Формула изобретения

Способ определения качества псевдоожижения, включающий введение в псевдоожиженный слой твердого тела, имеющего температуру, отличную от температуры псевдоожиженного слоя, измерение мгновенной температуры, определение средней частоты гравитационных колебаний слоя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения качества:: псевдоожижения путем учета колебаний температуры псевдоожиженного слоя, обусловленных перемешиванием слоя и гравитационными колебаниями слоя, на твердом теле устанавливается пластина из диэлектрического материала, стабилизируется температура твердого тела, измеряются мгновенные температуры противоположных поверхностей . пластины, одна из которых соприкасается с поверхностью твердого тела, 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 формуле

1= 2 А2

f, A, где f — частота колебаний темпера1 туры, обусловленных пере1 1 — (с г

1 (5f где f — частота колебаний температуРы, обусловленных перемеши"

45 ванием дисперсного материала в объеме слоя; (1

f — частота колебаний темпера2 туры, обусловленных гравитационными колебаниями

50 слоя, причем термометр сопротивления с постоянной времени о, установлен на поверхности пластин, соприкасающейся с поверхностью твердого тела.

1395997

Составитель А, Щитов

Техред И.Дидьпс 1(орректор JI. Пилипенко

Редактор А. Ренин

Заказ 2487/ 3

Тира;;; 847 Подписное

Л":. П:: Г;-;:".у харстзеншого комитета СССР по,делам изобретений и открытий

1 1 303.> 4оск::-а, .Е- 5, Рауп скал наб,, д,, ч/5

Нроизнодстз.енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4 а