[實用新型]濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度的測量裝置

有效

• 申請號: 201220701286.2
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN203069139U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 賀靖峰;趙躍民;何亞群;段晨龍;駱振福
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01P5/26;B07B7/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本實用型新涉及一種氣泡尺寸與運動速度的測量裝置，尤其一種濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度的測量裝置。

背景技術

我國的煤炭資源主要分布在山西、陜西、內蒙、新疆等干旱缺水地區，采用濕法選煤的技術難度很大，因此開發和推廣高效干法選煤技術迫在眉睫。基于氣固多相流的濃相高密度流化床具有應用范圍廣、分選效率高、環境污染小等優勢，逐漸應用于干法選煤領域。該流化床主要是通過氣固兩相的充分接觸和穩態流動形成床層內各點密度均勻穩定的準散式鼓泡流化床，為煤炭顆粒按密度分層分離提供良好的環境。氣泡尺寸與運動速度等行為是判斷流化床處于準散式流化狀態和密度是否保持均勻穩定的重要依據，從而對原煤的按密度分離行為產生至關重要的影響。目前針對濃相氣密多相流，特別是濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度的測量研究很少。

實用型新內容

技術問題：本實用型新的目的是針對煤炭干法分選采用的濃相氣固高密度流化床，提供一種結構簡單、操作方便、易控制、測量精度高、可靠性好、應用范圍廣的濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度的測量裝置。

技術方案：本實用型新的濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度的測量裝置，在氣固流化床的下部設置布風氣室和氣流分布板，氣固流化床的底部與轉子流量計、風壓控制裝置、風包和風機順序連接，在氣固流化床的側面連接有動態壓差測量裝置，實時監測床層壓降的波動情況；氣固流化床內放置磁鐵礦粉為主的分選介質，流化床正面位置安裝高速動態攝像機，攝像機的鏡頭可自動調節拍攝范圍來獲取不同高度床層平面的氣泡運動狀態；高速動態攝像機與數據信號顯示器、數據采集輸出及存儲裝置順序連接，氣泡運動信息可實時采集傳遞到后續的數據存儲及分析系統；采用數據處理分析軟件對采集存儲的數據進行動態分析計算，即可獲得流化床中任意床層高度處的氣泡尺寸與運動速度。

所述高速動態攝像機的拍攝范圍覆蓋整個流化床模型區域。

有益效果，由于采用了上述方案，采用高速動態攝像機對氣泡運動行為進行捕捉拍攝，分辨率高，拍攝幀數大，有效避免了由于氣泡尺寸變化頻率高、運動速度快造成的圖像捕捉誤差；高速動態攝像機與數據信號顯示器、數據采集輸出及存儲設備連接，即時將拍攝捕捉到的氣泡運動信息進行顯示和采集反饋，有效避免了由于信號延遲產生的氣泡運動信息接收誤差，提高了測量精度；捕捉拍攝到的氣泡運動信息即時顯示到數據信號顯示器上，可隨時觀測氣泡流的形狀、尺寸及運動狀態，并根據氣泡運動行為調整操作參數，使流化床保持持續產生微泡和小泡的準散式流化狀態；數據采集輸出及存儲裝置內的氣泡信息可采用數據處理分析軟件進行精確計算處理，獲得氣泡尺寸與運動速度的有效數據。應用濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度的測量裝置，有效解決了流化床內無規則運動氣泡的尺寸變化與運動速度無法直接測量的瓶頸，同時提高了測量精度，測量誤差很小，具有結構簡單、控制方便、可靠性好的特點，可廣泛應用于其它濃密氣固多相流中氣泡流尺寸變化規律與運動速度的準確測量。

優點：本測量裝置結構簡單、操作方便、易控制、測量精度高、可靠性好，能實現濃密氣固多相流中氣泡尺寸與運動速度的準確測量，應用范圍廣，適用于濃相氣固流化床中氣泡運動行為的測量，也適用于其它濃密氣固多相流中氣泡運動行為的測量，對氣固流化床分選密度的準確預測計算與分選操作參數的選取具有重要的價值和意義。

附圖說明

圖1是本實用型新的濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度測量裝置的工作結構圖。

圖中：1、風機；2、風包；3、風壓控制裝置；4、轉子流量計；5、布風氣室；6、氣流分布板；7、氣固流化床；8、動態壓差測量裝置；9、高速動態攝像機；10、數據信號顯示器；11、數據采集輸出及存儲裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用型新的實施例作進一步的描述：

實施例1：本實用型新的濃相氣固流化床中氣泡尺寸與運動速度測量裝置有測量裝置和測量方法。

氣泡尺寸與運動速度測量裝置，在氣固流化床7的下部設置布風氣室5和氣流分布板6，氣固流化床的底部與轉子流量計4、風壓控制裝置3、風包2和風機1順序連接，在氣固流化床的側面連接有動態壓差測量裝置8；在氣固流化床的正面前部設置高速動態攝像機9，調整到最佳的拍攝角度與位置；高速動態攝像機9與數據信號顯示器10、數據采集輸出及存儲裝置11順序連接，拍攝捕捉到的氣泡運動信息可實時傳遞到數據信號顯示器10上。

所述的高速動態攝像機9與數據信號顯示器10、數據采集輸出及存儲裝置11聯合使用，實時觀察檢測氣泡在氣固流化床7中的運動變化情況。