Устройство для отбора проб из потока сыпучего материала

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ИЗ ПОТОКА ШПУЧЕГО МАТЕРИАЛА,: содержащее цилиндрический корпус с расположенными на 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 гсожу ха и соединен с ним с возможностью относительного перемещения, о т л и ,ч а Ю щ е ее я тем, что/ с целью пойьоиения представительности и точности пробоотбора при исследовании преимущественно высокоскоростных потоков сыпучих материалов, оно снабжено у дарным механизмом, установленным с йозможностью взаимодействия с корпусом, а kbpnyc снабжен балластным грузом и направляющей втулкой в которой он расположен вместе с кожухом , при этом корпус и кожух подпружинены друг относительно друга в продольном направлении. 2. Устройство по П.1, о т л и чаю щ е е с я тем, что корпус и кожух в верхней части снабжены фланцами с направляющими пальцами и О) -отверстиями, а соединяющие корпус и кожух пружины расположены между С этими фланцами. 3 Устройство по пп. Д и 2, отличающееся тем, что ударный механизм выполнен в виде злектррмагнита с сердечником.

,SU„„, 1032352 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5П 6 01 И 1/20 ъ-, с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3365606/23-26 (22) .18.12.81 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) Ю.П.Пудовиков, Ю.И.Макаров, М.A.Ãóýü и Б.M.Äàâûäîà . (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт хнмического машиностроения (53) 543.053(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 387246, кл. О 01 t4 1/20, 1971 °

2. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. М, Машиностроение, 1973, с.51-52, рис.lá (прототип) . (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА

ПРОБ ИЗ ПОТОКА СЫПУЧЕГО MATEPHAJIA,: содержащее цилиндрический корпус с расположенными на 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 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 целью повышения представительности и точности пробоотбора при исследовании преимущественно высокоскоростных потоков сыпучих материалов, оно снабжено ударным механизмом, установленным с возможностью взаимодействия с 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 продольном направлении.

2 ° Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что корпус и кожух в верхней части снабжены флан- g цами с направляющими пальцами и отверстиями, а соединяющие корпус и кожух пружины расположены между этими фланцами.

3, Устройство по пп..l и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что ударный механизм выполнен в виде электромагнита с сердечником.

1032352

45

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,i 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 гра нул), 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 расположенными на 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 с возможностью относительного перемещения.

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 xорцуса осуществляется совмещение его окон с окнами кожуха, а после того, как необходимая йроба отобрана, icopayc поворачивают в исходное положениеокна закрываются и устройство с пробой извлекают (21.

Данное устройство конструктивно просто и обеспечивает .раздельный отбор проб иэ различных эон исследуемого агрегата, однако обладает некоторыми недостатками. Так как про5 цесс отбора пробы занимает относительно большой. промежуток времени (введение и извлечение устройства, поворот корпуса), данное устройство неизбежно оказывает местно влияние на поведение (распределение) сыпучего материала в его потоке вблизи места пробоотбора и искажает поток сыпучего материала, в результате отобранная проба неоднозначно характеризует исследуемый поток, име-. ет пониженную представительность.

Кроме того, это устройство не обеспечивает необходимой точности нробоотбора с целью исследования материальных потоков в агрегате, так как в нем представляет значительную трудность обеспечение отбора проб со строго фиксированным временем открытия окон корпуса.

Отмеченные недостатки проявля25:ются в большей мере при исследовании с помощью данного устройства

° высокоскоростных потоков (в высокоскоростных смесителях, грануляторах,. измельчителях и т.п. агрегаЗО тах) в силу быстрого переполнения его корпуса и большого искажения характера потока сыпучего материа. ла в месте введения в него устройства (измельчение материала, $5 образование застойных эон и т.п,).

Дель изобретения - повышение представительности и точности пробоотбора при исследовании преимущественно высокоскоростных потоков сыпучих материалов. укаэанная цель достигается тем, что устройство для отбора проб из потока сыпучего материала, содер« жащее цилиндрический корпус с расположенными на различных уровнях по 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 продольном направлении., Корпус и кожух в верхней части

1сиабжены фланцами с направляющими пальцами и отверстиями, а соединяющие корпус и кожух пружины между

65 этими фланцами.

1032352

Ударный механизм выполнен в виде электромагнита с сердечником.

Такое техническое решение обеспечивает введение устройства в исследуемый поток сыпучего материала (так же, как и его извлечение) с вы- 5

:сохой скоростью и кратковременное открытие окон корпуса на строго фиксированный промежуток .времени.

На Фиг.l изображено устройство в исходном положении, разрез; на 10 фиг.2 — то же, в момент отбора про.. бы;. на фиг.3 — разрез A-A на фиг.1; на фиг.4 — сечение Б-В.на фиг.l npu закрытом положении окон корпуса; на фиг, 5 .- сечение В-В на фиг.2 при раскрытии окон корпуса на 180 .

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 со ответственно, одинаковьвии 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- 35 носительного продольного перемещения и поворота. При этом в продольном направлении они взаимосвязаны посредством укрепленных на фланце 5 кожуха 4 направляющих пальцев (шпи- 4() 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 45 и кожуха 4 и угловой фиксации их . друг относительно друга во фланце 2 корпуса 1 выполнены дополнительные отверстия 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 — ограничительное кольцо 17„ Для удобства обслуживания втулка б выполнена в виде полого

:-полуцилиндра с центральньм углом бо- 5 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 . 60 . прорезь 18 втулки б. Для фиксации . корпуса 1 относительно направляющей втулки б в исходном и конечном положениях в ней установлен шариковый пружинный 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 исоледуемого 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.l) и в заданный момент времени дается сигнал на электромагнит 7, он срабатывает и сердечник 8 произвоцит 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 материала. 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 груза 3 продолжает движение, сжимая при этом фланец 2 пружины 16 ° Корпус I 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.

B указанный короткий, но фиксированный, однозначно определяемый силой, удара сердечника, массой движущихся частей устройства и жесткостью пружин промежуток времени и. происходит непосредственно отбор пробы из потока сыпучего материала. Объем пробы регулируется изменением силу удара сердечника и степени раскрытия оион 9 корпуса 1. Фланец 2 корпуса при его дальнейшем движении за счет сообщенной пружинами 16 инерции балластному 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, r!

Устройство для отбора проб

Средняя масса пробы, г. угол рас крытия окон корпуса и кожуо

Погрешность, %

С ударным исполнительныч меканизмом

180 1)100 1,115 1,126 1,104 1,112 1,111 2i5

150 О ° 988 Ок970 0 972 Ок974 0t0965 Ot974 lt5

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

0,405 0,418 0,416 0,420 0,431 0,418 3,1

0,205 0,213 0,202 0,197 0,210 0,205 3,9

С ручным управлением

1,318 1,603 0,980 1,215 1,290 1,281 23,4

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 i» представи-5 тельность проводимого, опробования потоков сыпучих материалов, увеличивает надежность и достоверность проводимого на основе такого обследования анализа процессов и агрегатов.. 10

Для экспериментальной проверки работоспособности и определения покаПроведенные исследования показывают, что пробы материала отбира-. ются из гранулятора с достаточно вы- 50 сохой 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 получаемых результатов. зателей работы устройства для отбора проб сыпучего материала с ударным исполнительным механизмом оно было смонтировано на высокоскоростном грануляторе сыпучих материалов и для сравнения использовался отбор проб описанным устройством и устройством, в котором демонтировались балластный груз и ударный механизм и управление производилось вручную.

Результаты исследований приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемое устройство для отбора проб сыпучего материала с ударным исполнительньв» механизмом обеспечивает более высокую. точность, надежность и предварительность проводимых с его использованием исследований и может прьщеняться для определения характера материальных потоков в высокопроизводительных агрегатах, перерабатывающих сыпучие материалы.

1032352

1032352 Риг 5

Составитель Л.Нечипоренко

Ред йстор .Пекарь Техред С.Мигунова Корректор С.Шекмар

Заказ 5392/47 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4