Способ полевого опробования навалов торфа на влажность

 

Изобретение относится к способам полевого опробования навалов торфа на влажность и направлено на повышение оперативности получения информации о влажности при управлении добычей фрезерного торфа. Для этого производят отбор пробы вырезанием призмы торфа из центральной части навала и измельчением материала, непрерывно перемещая пробозаборный орган (ПО) вдоль навала. Затем формируют опробуемый поток, измеряют в нем влажность торфа и возвращают отобранный материал в навал, причем отбор пробы ведут из сформированного после измельчения потока торфа путем непрерывного перемещения 10 вдоль навала. Затем измеряют влажность пробы на выходе из ПО в зоне принудительного истечения потока торфа одновременно с формированием потока . Усредняют результаты и документируют полученную информацию. Количество измерений влажности выбирают не менее одного на 0,8-1,4 м длины потока в механизированном режиме с частотой 0,3-5 с 2 з.п. ф-лы, 1 та б л Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4494948/03 (22) 19.10.88 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промышленности (72) В.M.Èâàíîâ и Г.А.Кузнецова (53) 622.331(088,8) (56) Гатих М.А. и Лис Л,С, Влагометрия торфа, Минск, 1986.

Иванов В.M., Кузнецова Г.А. и Петровский Е.Е. Механизация отбора проб иэ навалов. Труды ВНИИТП, вып, 52, Л., 1984, с.94 — 100, (54) СПОСОБ ПОЛЕВОГО ОПРОБОВАНИЯ

НАВАЛОВ ТОРФА НА ВЛАЖНОСТЬ (57) Изобретение относится к способам полевого опробования навалов торфа на влажность и нап равлено на повышение оперативности получения информации о влажности при управлении добычей фреИзобретение относится к добыче торфа, в частности к способу экспрессного измерения влажности торфа в производственных условиях на полях добычи фрезерного торуа в целях оперативного управления технологическим процессом, а также может использоваться для измерения влажности в навалах других аналогичных волокнистых материалов.

Цель изобретения — повышение оперативности получения информации о влажности при управлении добычей фрезерного торфа.

Способ опробования навалов торфа на влажность заключается в отборе пробы вырезанием призмы торфа из центральной части навала и измельчением материала при непрерывном перемещении пробозаборно Ы 1677323 А1 (si>s Е 21 С 49/00, С 10 F 7/00 зерного торфа. Для этого производят отбор пробы вырезанием призмы торфа из центральной части навала и измельчением материала, непрерывно перемещая пробозаборный орган (ПО) вдоль навала.

Затем формируют опробуемый поток, измеряют в нем влажность торфа и возвращают отобранный материал в навал, причем отбор пробы ведут из сформированного после измельчения потока торфа путем непрерывного перемещения 10 вдоль навала. Затем измеряют влажность пробы на выходе иэ ПО в зоне принудительного истечения потока торфа одновременно с формированием потока. Усредняют результаты и документируют полученную информацию. Количество измерений влажности выбирают не менее одного на 0.8-1,4 м длины потока в механизированном режиме с частотой 0,3-5 с. 2 з.п. ф-лы, 1 табл, ° ввей го органа вдоль навала, формировании on- 0 робуемого потока, измерении влажности с торфа и возврате отобранного материала в навал, причем отбор пробы ведут из сформированного после измельчения потока торфа, влажность в пробе измеряют на выходе из пробозаборного органа в зоне при- 4 нудительного истечения потока торфа одновременно с формированием потока. )ив после чего результаты измерений усредня- а ют и документируют, Кроме того, количество измерений влажности должно быть не менее одного на длине потока 0,8 — 1,4 м, а измерение влажности осуществляют в механизированном режиме с частотой 0.3-5.0 с, Способ реализуют следующим образом.

1677323

Отбор первичной пробы в виде потока торфа производят путем непрерывного перемещения пробоэаборного органа вдоль фронта цикловых навалов, убранных за истекшие сутки, В каждом навале из его центральной части отбирают пробу торфа путем вырезания призмы, размеры поперечного сечения которой должны обеспечивать беспрепятственное поступление наиболее крупной фракции. Извлеченный из навала торф направляют в устройство, обеспечивающее его непрерывное измельчение до размеров частиц не более 3-5 мм при влажности до 60%, Сформированный непрерывный поток после измельчения пропускают на выходе из пробозаборного устройства через устройство для измерения влажности, а затем возвращают в навал.

Причем в качестве мобильного пробоэаборного устройства используют, например, устройство ОПТ, в котором вместо емкости для затаривания лабораторной пробы используютт известное устоойство для измерения влажности материалов в потоке. С помощью злектроизмерительной схемы влагоизмерительного устройства преобразуют с частотой 0,3-5,0 с электрическую емкость датчика с торфом в пропорциональный электрический сигнал, который направляют на самопишущий прибор с возможностью документирования полученной информации о влажности апробированного потока (навала) торфа, При использовании высокочастотного метода измерения влажности известно, что емкость измерительного датчика с материалом зависит от диэлектрической проницаемости торфа, изменяющейся в том числе от фракционного состава пробы.

Дополнительно измельчая отбираемую пробу и усредняя фракционный состав, обеспечивают возможность определения процессов поляризации полярных молекул

НгО, макромолекул и их звеньев, функциональных групп и отдельных агрегатов в поле оков высокой частоты с заданной точностью, что позволяет использовать известный высокочастотный емкостной метод измерения влажности торфа при решении поставленной задачи, Достоверность информации о влажности торфа в навале обеспечивается при соблюдении условия представительности пробы, что подтверждается следующими обоснованиями (см. таблицу).

Количество пунктов отбора проб торфа из одного навала (или порций, набираемых в одну лабораторную пробу при стандартном методе) рассчитывается на основании известной формулы, применяемой для малых выборок

Р

N,, (1)

P где N — количество пунктов отбора (замеров) проб;

tх — критерий Стьюдента, зависящий от заданной степени у обеспеченности (например, при у = 90%, Ьх = 1,64, а при p = 95%, tx = 2,00);

P — заданная точность определения показателя, % (P = ч-3%); и — коэффициент вариации показателя (влажности), который при полевом способе получен экспериментально и составил 11%.

Подставляя найденные значения в формулу (1), получают:

Nt=

= 54 измерения(прир1 =95%)

Аналогично, получают (при pz = 90%):

Ng =- 32 измерения пробы на влажность по длине одного навала.

Учитывая, что по технологическим условиям и схемам складирования торфа (включая возможность раздельного складирования двух видов торфяной продукции с влажностью до 45 и 55%) минимальная длина складочной единицы может составлять 45 м, то одно измерение пробы на влажность может быть определено иэ соотношения:

1= — (— = 1,4 м/измерение ), 45

N 32 (2) где L — длина навала вдоль укороченной складочной единицы торфа, м;

I — длина навала (потока), на которой должно быть выполнено не менее одного измерения пробы на влажность.

Для установления временной уставки в электроизмерительной схеме влагоизмерительного устройства определяют частоту измерения (включения влагоиэмерительного устройства) влажности торфа в потоке по формуле

n= —, r

N (3) где n — частота включения влагоизмерительного устройства, с: т — время отбора одной лабораторной пробы механизированным способом, например оборудованием ОПТ на длине всего навала, с, Использование предлагаемого способа полевого опробования навалов торфа на влажность за счет измерения влажности торфа в процессе приготовления пробы позволяет сократить сроки определения влажности с 962 до 25 с (время отбора одной

1677323 лабораторной пробы, таблица) и этим самым повысить оперативность получения информации о влажности навала в целом в

38,5 раз.

Способ может быть реализован на лю- 5 бом торфодобывающем предприятии, Использование способа наиболее эффективно для предприятий по добыче торфа средней и большой мощности, а также для вновь проектируемых торфопредприятий 10 на Северо-Западе и в Западной Сибири.

Примеры осуществления способа для различных известных техноло ических схем добычи фрезерного торфа, Пример 1. Осуществляют добычу, 15 сушку и уборку фрезерного торфа на топливо, на подстилку или на удобрение по известной технологической схеме. При этом определяют в полевых условиях механизированным способом влажность убранной 20 фрезерной крошки в навалах длиной до 72

M перед складированием торфа в складочные единицы для длительного хранения.

Определяют минимальное количество замеров влажности торфа в потоке (на дли- 25 не прохода пробозаборн ого органа вдоль фронта одного навала) по формуле (1). При этом получают:

N> == 54 измерения (при p> =- 95,);

Ng = 32 измерения (при гр2 = 90 ). 30

Находят длину пути пробозаборного органа, на котором осуществляют одно измерение влажности, из соотношения (2). При этом получают:

i> = 72: 54 = 1,3 м/измерение; 35 ! г = 72: 32 = 2,2 м/измерение.

Определяют частоту измерения (включения влагоизмерительного устройства) влажности торфа в потоке по формуле (3), При этом получают: 40

n1=25: 54= 046 с;

nz=25: 32 =078 с.

Устанавливают в программном устройстве измерительной схемы влагоизмерительного устройства уставку отсчета 45 времени, соответствующую полученным значениям n> = 0,46 с или п = 0,78 с.

Определяют в полевых условиях интегральную влажность лабораторной пробы навала путем усреднения полученных 32 50 (или 54) измерений влажности торфа механизированным способом в потоке на длине навала до 72 м, которая составила, например, для топлива 46,3 Д (или 46,2 g).

Пример 2. Осуществляют добычу, 55 сушку и уборку фрезерного торфа по технологической схеме, обеспечивающей возможность раздельного складирования двух

Видовторфяной продукции с влджностьюдо

45 и 55 . При этом длина складочной единицы (навала) может составлять 45 м, Находят аналогично примеру 1 длину пути опробуемого навала, на котором осуществляют одно измерение влажности по формуле (2): !

1 = 45: 54 = 0,8 м/измерение;

b =- 45: 32 = 1,4 м/измерение, Определяют частоту измерения влажности торфа в потоке по формуле (3): и> =16:54=03с; пг = 16: 32 =05 c, где 15 — время прохода пробозаборного органа вдоль укороченного навала длиной

45м, с.

Устанавливают в программном устройстве уставку времени и = 0,5 с, что позволяет для полевых условий выполнить механизированным способом 32 измерения влажности с интервалом 1,4 м и получить достоверную информацию о влажности в навале при соблюдении условия представительности лабораторной пробы, Пример 3. Осуществляют добычу фрезерного торфа одного вида по влажности с использованием схемы с раздельной уборкой торфа из укрупненных валков, При этом определяют механизированным полевым способом влажность фрезерной крошки в укрупненных валках (навалах) длиной

460 м.

Определяют длину опробуемого навала торфа на влажность по формуле (2):

l1 = 460: 54 = 8,5 M/èçìåðåíèå;

l2 = 460: 32 = 14,4 м/измерение, Определяют частоту измерения влажности торфа в потоке при опробовании укрупненного валка по формуле (3):

n> =-160: 54 =3 с; п = 160: 32 = 5 с, где 160 — время прохода пробозаборного органа вдоль укрупненного валка (навала) длиной 460 м, Устанавливают в программном устройстве измерительной схемы влагоизмерительного устройства временную уставку, соответствующую значению, например, п =

5 с (при pz = 90 Д), что позволяет в полевых условиях выполнить механизированным способом 32 измерения с интервалом 14,4 м и получить достоверную информацию о влажности торфа в укрупненном валке (навале) на контрольной площадке, что обеспечивает возможность оперативного управления технологическим прОцессом добычи фрезерного торфа с учетом адаптации к внешним условиям.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечивает возможность определения влажности цик1677323 ловых навалов торфа на полях добычи, что позволяет резко (в 38,5 раз) повысить оперативность получения достоверной информации о качестве убираемой торфяной продукции и испольэовать ее в качестве об,ратной связи для управляющих воздейст, вий на процессдобычиторфа,чтообеспечит

,более рациональное использование погод, ных условий и снижение потерь на управля емом объекте. При этом за счет сокращения операций затаривания и транспортирова ния проб, а также за счет измерения влаж-! ности торфа в процессе приготовления пробыв полевых условиях повышается тех-! нологическая культура производства, сни жается трудоемкость способа в целом, что позволяет осуществлять способ одним водителем мобильного агрегата. Кроме того, обеспечивается возможность использования механизированного анализа лабора-! торной пробы, отобранной из навала на, влажность с любой заданной точностью, путем изменения числа измерений при раз личной степени обеспеченности, что, позволяет в лаборатории ОТК устранить ручной способ разделки лабораторной про, бы и приготовления аналитических проб на влажность, обработку полученных результатов.

Формула изобретения

1. Способ полевого опробования навалов торфа на влажность, включающий отбор

5 пробы вырезанием призмы торфа из центральной части навала и измельчением материала при непрерывном перемещении пробозаборного органа вдоль навала, формирование.опробуемого потока, измерение

10 влажности торфа и возврат отобранного материала в навал, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности получения информации о влажности при управлении добычей фрезерного торфа, отбор

15 пробы ведут из сформированного после измельчения потока торфа, измеряют в пробе влажность на выходе из пробозаборного органа в зоне принудительного истечения потока торфа одновременно с формированием

20 потока, после чего результаты измерений усредняют и документируют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество измерений влажности выбирается не менее одного на длине пото25 ка 0,8 — 1,4 м.

3. Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что измерение влажности опробуемого потока торфа осуществляют в механизированном режиме с частотой 0,3 — 5.0 с.

1677323

Обоснование повьппения оперативности информации о влажности навалов складочных единиц торфа путем измерения ее в процессе приготовления пробы торфа

Производительность рабочего органа эксплуатационная, проб/ч (согласно карте тех нического уровня

ОПТ-1.00.000.КУ,, ВНИИТП, 1986) 12

30.Время отбора одной лабораторной пробы механизированным способом на длине навала до 72 м, не более, с

25

Время доставки раэового ког плекта лабораторных проб в количестве 96 ст. транспортным средством в лабораторию

ОТК на расстоянии до 10 км, мин

То же, одной пробы (расчет),с 3600:96=38 0

Время анализа одной лабораторной пробы на влажность экспресс-методом, мин (с) 15 (900) 0

Оперативность получения информации о влажности навала (средняя), с

963

Составитель И. Синицкая

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О. Ципле

Редактор M. Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3096 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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