[其他]密相粉粒體流量測量方法及其裝置

無效

• 申請號: 87101870
• 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
• 主分類號: G01F1/74
• 分類號: G01F1/74;G01F1/70
• 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“TheoreticalandExperimentalLnvestigationofFluidandParticelFlowinVerticalStandpipe”（ind.EngChem.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。

附圖1中的1是探頭組，2是檢測電路，3是接口電路，4是計算機，5是打印機，6是獨立時鐘電路，7是注入器驅動電路，8是示蹤體注入器。本測量裝置的工作過程是這樣的：系統啟動后，首先計算機4向注入器8發出注入指令并記錄時間，注入器8接到指令后立刻向立管內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，當示蹤粉粒體流動每經過一個探頭組時，檢測電路2立即輸出一個脈沖信號給接口電路3，計算機4響應后，首先記錄示蹤粉粒體到達探頭組的時間然后進行計算并把結果輸至打印機5，當示蹤粉粒體到達最后一個探頭組時，計算機首先計時，并立即向注入器發出控制指令，使注入器向立管注入示蹤粉粒體，這樣下一個周期的測量便幾乎可以在上一個周期測量結束的同時開始，每一個獨立的測量周期緊密地連接，使測量很以連續。

所說的檢測電路是由可調電橋、比較器和單穩電路組成。接口電路則主要用于微機同外界進行信息交換。

所說的探頭可以是一組或多組，每一組探頭都有相應的檢測電路。多組探頭可對示蹤粉粒體檢測多次，其目的是為了對流速的變化反應敏感，同時還可以減少示蹤粉粒體的注入次數。探頭的安放位置應在示蹤粉粒體注入點的下部適當距離，根據使用探頭組的多少，使它們依次拉開適當距離排列。