[其他]密相粉粒體流量測(cè)量方法及其裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87101870
• 申請(qǐng)日: 1987-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN87101870B
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志偉;王洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01F1/74
• 分類號(hào): G01F1/74;G01F1/70
• 代理公司: 中國科學(xué)院山西專利事務(wù)所
• 代理人: 衛(wèi)凌秋,茅秀彬

本發(fā)明屬于固體流量的測(cè)定，具體涉及一種應(yīng)用示蹤物測(cè)定密相粉粒體流量的方法及其裝置。

測(cè)定流化床循環(huán)立管內(nèi)粉粒體的流量對(duì)于流化床反應(yīng)器的過程控制，了解反應(yīng)器工作狀態(tài)，以及物平衡、熱平衡的計(jì)算都是十分重要的。但由于對(duì)立管內(nèi)密相粉粒體流量的測(cè)量在技術(shù)上存在一定困難，所以至今未見到有理想的裝置。目前，測(cè)量立管內(nèi)密相粉粒體流量可實(shí)用的方法主要是用眼睛跟蹤立管內(nèi)染過色或比較特殊的粒子，然后根據(jù)距離、時(shí)間、管徑及粉粒體密度計(jì)算出流速、體積流量與質(zhì)量流量。這種方法直觀，可靠而且簡單，但必須要求立管是透明的，所以一般只用于冷模裝置。另外一種方法是稱重法，形式較多，主要是取樣位置不同，可以從立管的上部取樣，也可以從立管的下部取樣，該方法是通過計(jì)算取樣時(shí)間，稱重取樣物來計(jì)算流量的。如“TheoreticalandExperimentalLnvestigationofFluidandParticelFlowinVerticalStandpipe”（ind.EngChem.Fundar，Vol.23，NO3，1984）一文中所述實(shí)驗(yàn)裝置中測(cè)量部分便是稱重法的一種形式。用稱重法測(cè)流量由于要取樣，因而易改變流場，影響正常的流動(dòng)狀態(tài)，以上兩種方法的共同缺點(diǎn)是不能連續(xù)地測(cè)量流量。

對(duì)于高溫加壓條件下密相粉粒體流量的直接測(cè)定，目前才見到有實(shí)用的方法，一般還只是對(duì)流量進(jìn)行理論估算，因此可能會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。

本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種不僅能在常溫常壓下而且能在高溫加壓下直接地測(cè)量密相粉粒體流量的方法及其應(yīng)用該方法的裝置。

流化床循環(huán)立管內(nèi)粉粒體的密相段處于粘附滑移流動(dòng)時(shí)，除了立管最下部一段由于受流出口的影響外，其它部分顆粒間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度比較小，即相對(duì)位置比較穩(wěn)定，基本保證粉粒體能同步地向下流動(dòng)，這一現(xiàn)象是本發(fā)明的一個(gè)基礎(chǔ)。

本發(fā)明的測(cè)量方案是：測(cè)量時(shí)，從立管密相段的上部一固定位置向立管內(nèi)注入定量示蹤粉粒體，由于立管內(nèi)密相段粉粒體顆粒相對(duì)位置比較穩(wěn)定，所以示蹤粉粒體可同步地跟隨粉粒體物料向下流動(dòng)，即示蹤粉粒體的流動(dòng)速度和粉粒體物料的流動(dòng)速度相等。這樣，只要在注入點(diǎn)下部的適當(dāng)位置上用探頭檢測(cè)示蹤粉粒體的電阻值，就可根據(jù)注入時(shí)間和到達(dá)探頭檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)間差、注入點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)間的距離及粉粒體物料密度計(jì)算出流速、流量，本發(fā)明測(cè)量方案的特點(diǎn)在于采用檢測(cè)電阻的方法來識(shí)別示蹤粉粒體，這樣只要求示蹤粉粒體物料在導(dǎo)電性上有差異即可，這給選擇示蹤粉粒體帶來了極大的方便。此外，電阻的檢測(cè)在電路上也較易實(shí)現(xiàn)，并容易保證檢測(cè)的靈敏度和可靠性。

基于上述方案所設(shè)計(jì)的密相粉粒體流量測(cè)定裝置由一個(gè)向立管內(nèi)注入示蹤粉粒體的示蹤體注入器，至少一組檢測(cè)粉粒體電阻的探頭，用于檢測(cè)來自探頭輸出信號(hào)的檢測(cè)電路，一個(gè)用于同外界進(jìn)行信息交換的接口電路和一個(gè)具有獨(dú)立時(shí)鐘的能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、計(jì)時(shí)和控制示蹤體注入器工作的計(jì)算機(jī)所組成。由于該裝置用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，可以達(dá)到自動(dòng)連續(xù)測(cè)量的目的。

附圖1是應(yīng)用本發(fā)明密相粉粒體流量測(cè)定方法的種裝置結(jié)構(gòu)框圖。

附圖2是示蹤粉粒體注入器結(jié)構(gòu)圖。

附圖3是探頭結(jié)構(gòu)圖。

附圖4是本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例。

附圖1中的1是探頭組，2是檢測(cè)電路，3是接口電路，4是計(jì)算機(jī)，5是打印機(jī)，6是獨(dú)立時(shí)鐘電路，7是注入器驅(qū)動(dòng)電路，8是示蹤體注入器。本測(cè)量裝置的工作過程是這樣的：系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先計(jì)算機(jī)4向注入器8發(fā)出注入指令并記錄時(shí)間，注入器8接到指令后立刻向立管內(nèi)注入定量的示蹤粉粒體，示蹤粉粒體便與粉粒體物料同步地向下流動(dòng)，當(dāng)示蹤粉粒體流動(dòng)每經(jīng)過一個(gè)探頭組時(shí)，檢測(cè)電路2立即輸出一個(gè)脈沖信號(hào)給接口電路3，計(jì)算機(jī)4響應(yīng)后，首先記錄示蹤粉粒體到達(dá)探頭組的時(shí)間然后進(jìn)行計(jì)算并把結(jié)果輸至打印機(jī)5，當(dāng)示蹤粉粒體到達(dá)最后一個(gè)探頭組時(shí)，計(jì)算機(jī)首先計(jì)時(shí)，并立即向注入器發(fā)出控制指令，使注入器向立管注入示蹤粉粒體，這樣下一個(gè)周期的測(cè)量便幾乎可以在上一個(gè)周期測(cè)量結(jié)束的同時(shí)開始，每一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量周期緊密地連接，使測(cè)量很以連續(xù)。

所說的檢測(cè)電路是由可調(diào)電橋、比較器和單穩(wěn)電路組成。接口電路則主要用于微機(jī)同外界進(jìn)行信息交換。

所說的探頭可以是一組或多組，每一組探頭都有相應(yīng)的檢測(cè)電路。多組探頭可對(duì)示蹤粉粒體檢測(cè)多次，其目的是為了對(duì)流速的變化反應(yīng)敏感，同時(shí)還可以減少示蹤粉粒體的注入次數(shù)。探頭的安放位置應(yīng)在示蹤粉粒體注入點(diǎn)的下部適當(dāng)距離，根據(jù)使用探頭組的多少，使它們依次拉開適當(dāng)距離排列。