[發明專利]氣固流化床中運動顆粒動力學數據測量裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 201810317252.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108776089B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 賀靖峰;趙躍民;劉成果;駱振福;段晨龍;江海深;周恩會
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04
• 代理公司: 11386 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 胡時冶;龐許倩

1.一種氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量裝置，其特征在于，包括壓縮空氣單元、加重質、氣固流化床、密度球、剛性聯接桿以及用于測量剛性聯接桿位移的非接觸式激光位移傳感器；還包括導向組件，所述導向組件包括導向環和支撐架；所述導向組件通過卡槽與所述氣固流化床固定連接；加重質的靜床高控制在50～200mm；

所述壓縮空氣單元的氣流出口與氣固流化床的進氣口連通；

所述加重質位于氣固流化床內；

所述密度球固定設置于剛性聯接桿的底端；

所述導向環通過支撐架設置于氣固流化床的頂部；

所述導向環套設置于剛性聯接桿的外側；

所述支撐架包括多個同軸設置的支撐環以及連接多個支撐環的多條連接筋；多條連接筋相交于支撐環的中心點處，多個支撐環與多條連接筋構成網狀結構；

所述導向環設置于支撐環與連接筋的連接處以及多條連接筋的相交處；

所述剛性聯接桿為空心塑料桿，剛性聯接桿的直徑大于或等于1mm。

2.根據權利要求1所述的氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量裝置，其特征在于，所述導向環內壁與剛性聯接桿外壁之間的間隙為0.2mm～0.3mm。

3.根據權利要求2所述的氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量裝置，其特征在于，所述導向組件的數量為多個，多個導向組件同軸設置。

4.根據權利要求1至3任一項所述的氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量裝置，其特征在于，還包括至少兩個壓力傳感器，所述壓力傳感器設置于氣固流化床的內側壁，且沿氣固流化床的軸向布置。

5.一種氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量系統，其特征在于，包括如權利要求1-3任一項所述的氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量裝置。

6.根據權利要求5所述的氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量系統，其特征在于，還包括數據處理器和數據顯示器；

所述數據處理器獲取位移傳感器采集的位移數據，將位移數據對時間做一階微分，得到密度球的瞬時沉降速度，瞬時沉降速度的最大值為密度球的沉降末速，將瞬時沉降速度對時間做一階微分，得到密度球的瞬時沉降加速度；

所述數據處理器將瞬時沉降速度、沉降末速和瞬時沉降加速度傳送至數據顯示器進行顯示。

7.一種氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量方法，其特征在于，采用權利要求6所述的氣固流化床中運動顆粒動力學數據的測量系統，測量方法包括如下步驟：

將加重質加入到氣固流化床中至設定的靜止床層高度；

壓縮空氣給入氣固流化床中，將密度球設置于氣固流化床的床層頂部；

待流化穩定后，將密度球自氣固流化床的床層頂部釋放，密度球進入氣固流化床中并在流化后的床層中運動；

實時采集密度球的位移數據；

獲取采集的位移數據，將位移數據對時間做一階微分，得到密度球的瞬時沉降速度，瞬時沉降速度的最大值為密度球的沉降末速，將瞬時沉降速度對時間做一階微分，得到密度球的瞬時沉降加速度。