[其他]密相粉粒體流量測量方法及其裝置

在審

• 申請號: 101987000001870
• 申請日: 1987-03-11
• 公開（公告）號: CN87101870B
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 楊志偉;王洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 代理公司: 中國科學院山西專利事務所
• 代理人: 衛凌秋;茅秀彬

本發明提出了一種可在高溫加壓條件下測量立管內密相粉粒體流量的方法和裝置。采用注入在導電性上與被測粉粒體有差異的示蹤粉粒體，檢測比較粉粒體電阻的方法，并使用計算機進行實時運算和控制，實現了連續地自動測器。本發明的裝置由示蹤體自動定量注入器、探頭、檢測電路、接口電路和計算機組成，測量誤差＜３％。不僅可用于流化床立管中的密相粉粒體流量的測量，也可用干其它類似過程中的密相粉粒體流量的測量。

本發明屬于固體流量的測定，具體涉及一種應用示蹤物測定密相粉粒體流量的方法及其裝置。

測定流化床循環立管內粉粒體的流量對于流化床反應器的過程控制，了解反應器工作狀態，以及物平衡、熱平衡的計算都是十分重要的。但由于對立管內密相粉粒體流量的測量在技術上存在一定困難，所以至今未見到有理想的裝置。目前，測量立管內密相粉粒體流量可實用的方法主要是用眼睛跟蹤立管內染過色或比較特殊的粒子，然后根據距離、時間、管徑及粉粒體密度計算出流速、體積流量與質量流量。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，該方法是通過計算取樣時間，稱重取樣物來計算流量的。如“Theoretical and Experimental Lnvestiga tion of Fluid and Particel Flow in Vertical Standpipe”（ind.Eng Chem.Fundar，Vol.23，NO3，1984）一文中所述實驗裝置中測量部分便是稱重法的一種形式。用稱重法測流量由于要取樣，因而易改變流場，影響正常的流動狀態，以上兩種方法的共同缺點是不能連續地測量流量。

對于高溫加壓條件下密相粉粒體流量的直接測定，目前才見到有實用的方法，一般還只是對流量進行理論估算，因此可能會產生較大的誤差。

本發明的任務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量密相粉粒體流量的方法及其應用該方法的裝置。

流化床循環立管內粉粒體的密相段處于粘附滑移流動時，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運動速度比較小，即相對位置比較穩定，基本保證粉粒體能同步地向下流動，這一現象是本發明的一個基礎。

本發明的測量方案是：測量時，從立管密相段的上部一固定位置向立管內注入定量示蹤粉粒體，由于立管內密相段粉粒體顆粒相對位置比較穩定，所以示蹤粉粒體可同步地跟隨粉粒體物料向下流動，即示蹤粉粒體的流動速度和粉粒體物料的流動速度相等。這樣，只要在注入點下部的適當位置上用探頭檢測示蹤粉粒體的電阻值，就可根據注入時間和到達探頭檢測點的時間差、注入點和檢測點間的距離及粉粒體物料密度計算出流速、流量，本發明測量方案的特點在于采用檢測電阻的方法來識別示蹤粉粒體，這樣只要求示蹤粉粒體物料在導電性上有差異即可，這給選擇示蹤粉粒體帶來了極大的方便。此外，電阻的檢測在電路上也較易實現，并容易保證檢測的靈敏度和可靠性。

基于上述方案所設計的密相粉粒體流量測定裝置由一個向立管內注入示蹤粉粒體的示蹤體注入器，至少一組檢測粉粒體電阻的探頭，用于檢測來自探頭輸出信號的檢測電路，一個用于同外界進行信息交換的接口電路和一個具有獨立時鐘的能夠進行實時數據處理、計時和控制示蹤體注入器工作的計算機所組成。由于該裝置用計算機進行控制，可以達到自動連續測量的目的。

附圖1是應用本發明密相粉粒體流量測定方法的種裝置結構框圖。

附圖2是示蹤粉粒體注入器結構圖。

附圖3是探頭結構圖。

附圖4是本發明裝置的一個實施例。