[發明專利]跟蹤散狀物料流動軌跡和速度的示蹤鏈檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202110357250.0
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113188950B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 謝國威;蔡九菊
• 申請（專利權）人: 中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N11/04;G01N15/00;B65G65/32;B65G65/42;B65G65/44
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 徐喆

本發明涉及跟蹤散狀物料流動軌跡和速度的示蹤鏈檢測裝置，其特征在于，包括承裝散料的豎式散料裝置、跟蹤散料流動的示蹤鏈傳動系統、示蹤鏈檢測系統；豎式散料裝置包括料倉、布料機構、排料斗，料倉頂部設置有布料機構，料倉下端設置有排料斗，散料由布料機構布料進入料倉，再由料倉底部由排料斗排出；示蹤鏈傳動系統中前端示蹤物和末端標記物之間通過滑輪組、吊繩連接，前端示蹤物設置在料倉內，末端標記物設置在料倉外部；示蹤鏈檢測系統中末端標記物通過滑輪組改變運動方向，末端標記物的運動變化形成實時流動參數經信息傳輸單元傳到流場計算單元進行流動軌跡、速度分布、駐留時間、移動距離的測算。

技術領域

本發明涉及一種跟蹤散狀物料流動軌跡和速度的示蹤鏈檢測方法及裝置。

背景技術

不同于固體、氣體和液體，散體作為物質的一種特殊存在形式，主要涉及礦物采選及加工、冶金、煤炭、焦化、石化、醫藥、食品、農業等領域，研究對象為燒結礦、球團礦、廢鋼、爐渣、焦炭、礦石、石灰石、白云石、醫藥、食品、糧食等。散體即散料的流動特性及其檢測方法一直是散體科學與工程領域亟待解決的難點問題。封閉倉體內的散料在重力作用下的流動極易出現如漏斗流、偏析流等一系列物料不良流動情形，造成散料排料不暢、阻滯、散料流量下降、床層內散料粒度組成和孔隙率不均勻、不平穩，滯留區域的散料還易變質或結塊。尤其是散料在散料床層內被冷卻或加熱時，散料流動不暢將導致散料與換熱介質之間不能充分換熱，降低散料床的換熱效率，不但高溫散料達不到冷卻的目的，而且它載有的大量熱能也得不到足量回收。基于上述問題的存在，開發新穎實用的散料床內散料流動特性檢測技術尤為迫切。

目前對散料流動實時特性的檢測方法主要有以下兩種：

一是中心半剖動態檢測方法。此方法沿中心軸線將堆放散料的裝置加裝帶有刻度標尺的透明有機玻璃，結合有機玻璃上標尺對半剖裝置進行散料流動軌跡及速度進行檢測及分析，以達到研究散料流動特征的目的。此方法半剖裝置中加入透明有機玻璃便于觀察，可測散料與有機玻璃的流動參數(如摩擦力、剪切應力和壓力等)。但半剖裝置內不同于散料與整體裝置內散料的流變學、接觸和流動特性參數，所得流動流線并不能反應實際流動特征，流動規律同實際有偏差。

結合中心半剖動態檢測方法的特點，有些學者采用靜態檢測研究方法，此方法中散料在裝置內持續流動若干個小時后，停止運行在散料層內挖掘一定高度的料柱進行狀態檢測，如需要全局觀測主體倉內散料流動特征時，需要破壞整個料倉裝置。此方法不能檢測物料流動，不能研究散料流動實時瞬態傳遞，不能反應流線變化。同時投資耗費大，不能實現一種裝置多種用途，又不能實現單體裝置多次重復使用。

二是粒子圖像檢測方法。此方法用高分辨率數碼相機和攝像機多次攝像以記錄流場中粒子的位置，并分析攝得的圖像，從而測出流動速度的方法。它的測試對象只能是透明的柱錐體或半個柱錐體裝置，裝置內布撒彩色示蹤粒子，并用脈沖激光片光源入射到所測流場區域中。裝置尺度通常是幾十厘米，徑向也只有幾個顆粒直徑的厚度。此方法適用于實驗室測量流化床顆粒速度分布的基礎實驗或對開放空間下有限個可見示蹤粒子的速度分布進行研究，尚不適用非透明裝置內散料床層物料流動特性的中試或工業試驗。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種跟蹤散狀物料流動軌跡和速度的示蹤鏈檢測方法及裝置，能夠實時、高效動態的跟蹤散狀物料流動軌跡和速度。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

跟蹤散狀物料流動軌跡和速度的示蹤鏈檢測裝置，其特征在于，包括承裝散料的豎式散料裝置、跟蹤散料流動的示蹤鏈傳動系統、示蹤鏈檢測系統；

豎式散料裝置包括料倉、布料機構、排料斗，料倉頂部設置有布料機構，料倉下端設置有排料斗，散料由布料機構布料進入料倉，再由料倉底部由排料斗排出；