Способ подготовки пробы для определения мелкости распыливания

 

(21) 4880258/25 (2 ) 05.11,90 (4 ) 07,02.93. Бюл. 3Ф 5 (7 ) Астраханский научно-исследователь. ск и и технологический институт вычислите ьных устройств (7 ) В.И. Гулевич, С.М. Бражников и А,А, Ку нецов (5 ) Авторское свидетельство СССР

% 1617323, кл G 01 N 15/02, 1988.

Бородин В.А. и др. Распыливанив жидко тей. М.: Машиностроение, 1967, С 258. (5 ) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОБЫ ДЛЯ

О РЕДЕЛЕНИЯ МЕЛКОСТИ РАСПЫЛИВАН Я (5 Изобретение относится к измерительнои технике и может быть использовано в хи ической и других отраслях при определении характеристик распыливающих устройств. Сущность изобретения: готовят водосолевой раствор неорганической соли с концентрацией не менее4-5 мас. . Проводят диспергирование и замораживание капель, полученные льдогранулы подвергают сублимационную обезвоживанию. При этом тепловой поток к границе фазового перехода составляет омин г

18,йп где L —.скрытая теплота сублимации, dMNH- диаметр минимальной льдогранулы, р, р, — плотность и динамическая вязкость водяного пара соответственно, /Ъ вЂ” плотность материала гранул, g — ускорение свободного падения, . Изобретение относится к методам подго овки пробы для определения мелкости р спыливания и фракционного грансостава р1спыливающих устройств и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, где требуется определение характеристик распыливающих устрс йств.

Известны способы определения грансостава методом распыливания и по1 сведующего фотографирования в свете ст обоскопической лампы или контровом свете мощного источника и способ улавливания капель иммерсионной средой.

Недостатком известных способов является ограниченность применения такого способа фотографирования, в первом случае, и необходимость подбора иммерсионной жидкости такИм образом, чтобы распыленная жидкость не растворялась в ней длительное время, чтобы капли распыленной жидкости тонули в иммерсионной, не сливаясь друг с другом, не теряя сферической формы и не разбйваясь о поверхность смазки, во втором.

Наиболее близок к псе,-:,лагаемому способ замораживания капель, заключающийся в том, что исследуемую жидкость распыляют в специальной камере, образующиеся капли выпадают в жидкий азот и мгновенно затвердевают. После слива азота проводят анализ.

Недостатком этого способа является подплавление замороженных гранул в про1793332 цессе классификации и взвешивания и дру. гих операциях анализа пробы, что снижает представительность пробы. и ограниченность иэ-эа указанной выше причины времени на проведение этих операций. Кроме того, использование для измерения мелкости пробы микроскопов, микрофотографии и другой измерительной техники из-за подплавления замороженных гранул также снижает представительность пробы.

Цель изобретения — повышение представительности пробы, Указанная цель достигается тем, что переддиспергированием готовят водосолевой раствор неорганической соли с концентрацией не менее 4 — 5 мас. О и после замораживания полученные льдогранулы подвергают сублимационному обезвоживанию так, что тепловой поток к границе фазового перехода составляет .2 ц 1Ц я рп где L — скрытая теплота сублимации, 4Muv — диаметр минимальной льдогранулы, рп,p — плотность и динамическая вязкость водяного пара, " р„— плотность материала, g — ускорение свободного падения.

При замораживании диспергированных на капли водно-солевых растворов (в вакууме, жидком азоте и других низкотемпературных хладагентах) соль равномерно распределяется по объему замороженной криогранулы, а сублимационное обезвоживание не изменяет характера рыхлого заполнения пространства солью. При указанных концентрациях силы сцепления, действующие между отдельными солевыми кристаллами, из которых состоят рыхлые сферы, достаточно прочны, что позволяет сохранить представительность пробы (гранулы не разрушаются и не истираются при перетаривании, перемешивании или встряхивании). Кроме того, указанные величины теплового потока к границе фазового перехода при сублимационном обезвоживании позволяют предотвратить унос гранул и тем самым сохранить представительность пробы для определения мелкости распыливания.

Пример. Согласно предлагаемому способу сначала готовили водно-солевой раствор неорганической соли, диспергировали и замораживали полученные капли, за.тем проводили их сублимационное обезвоживание так, что исключался унос гранул в щюцессе сушки.

Для определения хрупкости сухих сублимированных гранул готовились 10 водносолевых растворов с концентрацией в диапазоне 2-22 мас,% солей сернокислого

5 железа (Il), сульфита и нитрата натрия. Полученные растворы распылялись форсункой в жидкий азот и затем помещались на охлажденные противни, сверху накрытые мелкоячеистой сеткой, установки КС-30. Режим

10 сушки: рабочее давление 0,1-0,2 мм рт, ст., температура поддона +50-70 С, температура на конденсаторе минус 50-60ОC.

Хрупкость сублимированных гранул определялась по наличию расколотых гранул,под

15 микроскопом и белого налета на стеклянной таре, где хранятся гранулы, в результате их перетарирования, перемешивания и истирания (эа счет вращения тары или ее Встряхивания).

20 Для определения эффективности способа при исключении уноса гранул в процессе сублимационного обезвоживания (при разной мощности энергопровода к границе фазового перехода) готовился 10 мас. -ный

25 раствор сульфита натрия и после распыления и замораживания в вакууме производилось сублимационное обезвоживание.

Режим сушки: рабочее давление 0,1 + 50$ мм рт. ст., тепловой поток к границе фазово-, 30 ro перехода устанавливался 215.2, 1530,5 и

4041 Вт/м (с точностью 10 j,), что соответствует уносу гранул с характерным разме.ром (диаметром) соответственно 0,3; 0,8; 1,3 мм. Полученные после сублимационной

35 сушки диаграммы распределения грансостава форсунки сравнивалась с наперед заданным его распределением и производилась оценка по уносу гранул на базе пяти экспериментов с каждым из тепловых пото40 ков. Унос гранул фиксировался визуально и оценивался по диаграмме грансостава.

Как показали результаты, при концентрациях меньше 4-5 мас.$ гранулы получаются хрупкие, и поверхностные слои слабо

45 агрегатированы. Сублимированные гранулы с большей концентрацией неорганической соли пригодны для измерения мелкости распыливания, При превышении указанной величины

50 теплового потока к границе фазового перехода получает развитие эффект уноса фракций, что приводит к искажению истинного распределения.

Использование предлагаемого способа

55 позволяет повысить представительность пробы при определении мелкости распыливания эа счет сохранения формы и размеров гранул из-эа прочного солевого каркаса в них при замораживании и сублимационном

5 1793332 6 ! обезвоживании, а также предотвращения заморожейных, могут сохраняться сколь уносэ гранул при сублимации. угодно долго, что при анализе мелкости про-

Кроме того, прочные сублимированные бы и других измерениях позволяет исклюсолЬвые гранулы, в отличие от жидких или чить фактор времени;

Составитель В.Гулевич

Техред М.Моргентал Корректор H.Mèïþêoâà

Реде тор Б.Федотов

Зака 500 Тираж Подписное

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101,Формула изобретенйя .Способ подготовки пробы для определен я мелкости распыливания, включающий диспергирование и замораживание кап ль воды, отличающийся тем, что, с ц лью повышения представительности про ы. перед диспергированием готовят вод осолевой раствор неорганической соли с концентрацией не менее 4-5 мас.$ и после замораживания полученные солевые льдогранулы подвергают сублимационному обе воживанию, удовлетворяющему условию

I Я 2

0 + щ о един

/4п

ice о — тепловой поток к границе фазового перехода;.

L — скрытая теплота сублимации;

d«> — диаметр минимальной льдогранулы; р и,ип — плотность и динамическая вязкость водяного пара соответственно. уЪ вЂ” плотность материала гранул;

g — ускорение свободного падения.