CN113252521A - 具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置。气相雾化器顶部出口依次经直管段、弯头和调速风机连接,调速风机经第一三通换向球阀和自动分筛进料单元连通,自动分筛进料单元经数据测量传感系统、实验测试管段、第二三通换向球阀和喷头固定箱连通,喷头固定箱装注水冲洗喷管;第一第二三通换向球阀的朝下方向布置废料收集箱;自动分筛进料单元包括箱体以及置于箱体中的物料分径机构和介质流道。本发明将投放固体颗粒按照粒径大小分类,有效地控制进入试验管道的固体颗粒物质的粒径,测定不同工况下的铵盐固体颗粒的沉积情况,且避免每次沉积试验之后需要手动清洗试验管道,方便多次重复实验操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体流动实验装置,尤其是涉及一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置。
背景技术
近年来,随着世界能源危机的加剧,炼油行业对于高硫、高酸等劣质原油的加工量也不断加大,然而在石油化工行业加工劣质原油过程中气固颗粒沉积现象普遍存在于管道设备中,尤其是在空冷器等管道设备的管束中,是造成管内结垢堵管或加速管道内壁磨损减薄的重要诱因。例如炼化企业加氢反应过程中,原油与氢气在高温高压催化剂条件下进行加氢裂化反应,劣质原油中的硫、氮、氯等腐蚀性元素会与氢气反应生成NH3、HCl、H2S等易结晶组分物质;随着流动、传热的不断进行,NH3、HCl、H2S在空冷管束内会生成相应的铵盐结晶颗粒。在空冷器管束的多相流环境下,很容易造成管束内铵盐沉积。鉴于结晶沉积的铵盐具有吸潮性,铵盐颗粒会与多相流中的游离水结合,从而形成高浓度腐蚀性溶液,进而加剧管壁的垢下腐蚀或引发局部堵管后的多相流冲蚀,严重降低加氢空冷设备的使用寿命,增大管道设备运行的安全风险,影响设备生产稳定性和企业经济效益。
目前,为减少多元流体输运过程中铵盐颗粒的流动沉积风险,炼化企业一般采用定期定量注水的方式减少铵盐结晶沉积对空冷器管束的影响。但是考虑到铵盐颗粒沉积情况受到多相流的流速、多相流中游离水的含量等多种因素的影响,不同的多相流流速以及游离水含量(浓度),对气固两相流动过程中铵盐颗粒的沉积特性具有重要影响。因此,常规采用的定期定量注水的方式存在着以下不足:注水冲洗不足而造成管道内壁面铵盐颗粒沉积未清除完全,容易造成堵管,从而对设备的后续运行造成影响;注水冲洗过量造成对管道内壁面冲洗过量从而造成水流对管壁冲刷,加速管道减薄速度,且浪费水资源。目前,关于气固两相流环境下铵盐颗粒的沉积特性缺乏必要的基础实验平台,对于变工况环境铵盐颗粒的沉积机理及沉积规律尚未完全明确。
本发明主要通过设计具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,研究不同气相流速、不同湿度、不同颗粒粒径、不同颗粒质量分数等变工况条件下管道内的铵盐颗粒流动沉积特性及发展规律。实验装置的设计及提供的实验测试方法可有效捕捉变工况环境下气固两相流体系铵盐颗粒的流动沉积规律,从而为注水清洗铵盐的注水量调整及空冷器系统的铵盐沉积风险防控、智能运维提供科学指导依据,具有广泛的应用前景。
发明内容:
针对上述背景中所存在的问题,本发明的目的在于提供一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,用于在不同气相流速、不同湿度、不同铵盐颗粒粒径的流动沉积特性连续实验。针对目前炼化工业中常见的工况,通过调整气速、湿度、颗粒粒径及气固百分比实验模拟铵盐颗粒在透明实验管段中的流动沉积特征,并通过数据拟合建立铵盐颗粒的流动沉积特性与影响因素间的关联关系数学模型,从而为抗流动腐蚀的管道或管束类设备设计优化及在役设备系统的抗流动沉积智能运维提供技术支撑。
为了达到上述发明目的,本发明采取的技术方案是:
本发明包括气相发生调节单元、自动分筛进料单元、数据测量传感单元、实验测试管段的四部分,气相发生调节单元主要由气相雾化器和调速风机依次连接构成;气相雾化器顶部出口依次经直管段、90°弯头和调速风机的入口连接,调速风机的出口和第一三通换向球阀的第一端入口相联通,第一三通换向球阀的第二端和自动分筛进料单元下部的一侧端口连通,自动分筛进料单元另一侧端口和实验测试管段的一端连通,自动分筛进料单元下部的另一侧端口和实验测试管段之间连接安装数据测量传感系统,实验测试管段另一端和第二三通换向球阀的第一端连通,第二三通换向球阀的第二端和喷头固定箱连通,喷头固定箱顶端面开孔,开孔处安装注水冲洗喷管;第一三通换向球阀和第二三通换向球阀的第三端均朝下,且各自正下方均布置一个废料收集箱。
所述的第一三通换向球阀和第二三通换向球阀水平布置,且结构相同,均包括阀体和阀芯,阀体内设有内腔,阀体外壁开设三个端口通道,端口通道分别为流体左侧通道、流体右侧通道、流体下侧通道,三个端口通道均连通到内腔;内腔中安装球体的阀芯,阀芯设有三个端口,三个端口在阀芯内部连通到一起,阀芯和转角控制器连接,转角控制器带动阀芯在阀体内部空腔内进行360°旋转。
所述的数据测量传感系统主要由气速测量传感器、温湿度测量传感器、压力测量传感器等组成。
所述的实验测试管段主要由两个90°弯折的弯头和两个弯头间连接的直管段构成,实验测试管段为透明管段。
所述的自动分筛进料单元包括箱体以及置于箱体中的物料分径机构和介质流道,箱体的底部设有介质流道,介质流道的两端分别连接第一三通换向球阀和实验测试管段,介质流道上方的箱体内布置物料分径机构;
物料分径机构包含了驱动电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆、载物盘支架、第一载物盘、第二载物盘、第三载物盘和均匀进料喷头;箱体一侧内壁旁固定有一块水平板,第一连杆的下端铰接于水平板,第一连杆的上端经第三连杆和载物盘支架的下端进行铰接,箱体侧壁中部从上到下分别安装有水平布置的第一传送带、第二传送带、第三传送带,载物盘支架和第一传送带、第二传送带、第三传送带之间从上到下分别安装有第一载物盘、第二载物盘、第三载物盘,第一载物盘正上方的箱体顶面开设用于颗粒物料进入的投料口,第一载物盘、第二载物盘、第三载物盘的一端分别铰接连接到载物盘支架的上部、中部和下部,第一载物盘、第二载物盘、第三载物盘的另一端分别铰接到第一传送带、第二传送带、第三传送带传送输入端旁的箱体侧壁上;
第一传送带、第二传送带、第三传送带的传送输出端设有储物盒和旋转底板,储物盒通过旋转底板安装于箱体侧壁;
各个储物盒在沿传送带传送方向错位布置,各个储物盒正下方设置有漏斗形的物料加载箱,物料加载箱的下端出口经均匀进料喷头连接到介质流道;
同时,水平板上安装驱动电机,驱动电机的输出轴和第二连杆的一端连接,第二连杆另一端铰接套装于第一连杆上。
所述的第一载物盘和第二载物盘均开设有多个通孔,第一载物盘的通孔孔径大于第二载物盘的通孔孔径。
进入箱体的颗粒物料的粒径有多种,所有颗粒物料均开始从箱体投料口落入到第一载物盘上,较大粒径的颗粒物料直接经第一载物盘振动导向运输到第一传送带,较中等粒径的颗粒物料和较小粒径的颗粒物料均经第一载物盘的通孔下落到第二载物盘上,落在第二载物盘上的较中等粒径的颗粒物料再经第二载物盘振动导向运输到第二传送带,较小粒径的颗粒物料再经第二载物盘的通孔下落到第三载物盘上,较小粒径的颗粒物料再经第三载物盘振动导向运输到第三传送带。
本发明的有益效果是:
(1)利用自动分筛进料单元将投放的随机固体颗粒按照粒径大小进行分类,能够有效地将颗粒无规律的铵盐颗粒分筛成不同粒径的范围,并通过均匀喷头喷射入试验管道,用于模拟铵盐颗粒在管道中产生位置的不确定性,从而有效地控制进入实验管道的固体颗粒物质的粒径。
(2)利用调速风机和气相雾化器产生变气速和变温湿度的气流流经管道,测试变工况环境下的铵盐固体颗粒的沉积特性。实验装置可用来研究铵盐颗粒在变流速、变气相湿度、变温度等环境下的流动沉积规律,通过数据拟合获取铵盐颗粒流动沉积特性与影响因素间的关联关系。
(3)本实验装置结合颗粒沉积特性实验和注水冲洗实验为一体,能够避免每次流动沉积实验之后需要手动清洗试验管道的弊端,方便多次重复实验操作。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1中自动分筛进料单元的结构示意图。
图3是图2轴测视角结构示意图。
图4是图1中三通换向球阀的结构剖视图。
图中标号说明:1、气相雾化器;2、调速风机;3、第一三通换向球阀;4、自动分筛进料单元;5、数据测量传感系统;6、实验测试管段;7、第二三通换向球阀;8、注水冲洗喷管;9、喷头固定箱;10、管道加热网;11、废料收集箱;12、第一连杆;13、第二连杆;14、第三连杆;15、载物盘支架;16、第三传送带;17、第二传送带;18、第一传送带;19、储物盒;20、旋转底板;21、进料喷头;22、第三载物盘;23、第二载物盘;24、第一载物盘;25、驱动电机;26、箱体;27、阀芯;28、阀体;29、右侧通道;30、下侧通道;31、左侧通道。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,装置包括气相发生调节单元、自动分筛进料单元、数据测量传感单元、实验测试管段的四部分,气相发生调节单元主要由气相雾化器1和调速风机2依次连接构成。
圆柱形的气相雾化器1顶部出口依次经直管段、90°弯头和调速风机2的入口连接,调速风机2的出口和第一三通换向球阀3的第一端入口相联通,第一三通换向球阀3的第二端和自动分筛进料单元4一侧端口连通,自动分筛进料单元4另一侧端口和实验测试管段6的一端连通,自动分筛进料单元4另一侧端口和实验测试管段6之间连接安装数据测量传感系统5,实验测试管段6另一端和第二三通换向球阀7的第一端连通,第二三通换向球阀7的第二端和长方体形的喷头固定箱9连通,喷头固定箱9顶端面开孔,开孔处安装注水冲洗喷管8;第一三通换向球阀3和第二三通换向球阀7的第三端均朝下,且各自正下方均布置一个废料收集箱11。
气相雾化器1工作,气雾从气相雾化器1中输出经第一三通换向球阀3进入自动分筛进料单元4和固相颗粒混合,再经实验测试管段6后,从第二三通换向球阀7下端出口流出到第二三通换向球阀7下方的废料收集箱11。
气相雾化器1不工作,冲洗水气雾从水冲洗喷管8进入喷头固定箱9,从喷头固定箱9中输出经第二三通换向球阀7进入实验测试管段6、自动分筛进料单元4后,从第一三通换向球阀3下端出口流出到第一三通换向球阀3下方的废料收集箱11,进行冲洗。
如图4所示,第一三通换向球阀3和第二三通换向球阀7水平布置,且结构相同,均包括阀体28和阀芯27,阀体28内设有内腔,阀体28外壁开设三个端口通道,端口通道分别为左侧通道31、流体右侧通道29、下侧通道30,三个端口通道均连通到内腔;内腔中安装球体的阀芯27,阀芯27设有三个端口,三个端口在阀芯27内部连通到一起,三个端口间的相对位置排布和三个端口通道间的相对位置排布相同,阀芯27和转角控制器连接,转角控制器带动阀芯27在阀体28内部空腔内进行360°旋转。
左/右相对应的两个侧面分别布设流体左侧通道31、流体右侧通道29,在其下端面设置下侧通道30;带动阀芯27在阀体28内部空腔内进行360°旋转后使得调整左侧通道31、流体右侧通道29、下侧通道30其中两个分别和阀芯27的两个端口连通,进而实现导通控制。
当阀芯27的三通流道的支流管道与左侧通道31或右侧通道29相通时,实现流体介质的内部换向;对于三通换向球阀或三通换向球阀,其下侧通道的出口分别设置废料收集桶,用以收集废料。
对于第一三通换向球阀3结构与第二三通换向球阀7剖视结构类似。
实验测试管段6主要由两个90°弯折的弯头和两个弯头间连接的直管段构成,实验测试管段6为透明管段。具体实施中,在试验测试管段6底部铺设管道加热网10,并通过电流信号动态控制加热温度,用于测试温度变化对实验测试管段内气固流体的沉积特性。
数据测量传感系统5主要由气速测量传感器、温湿度测量传感器、压力测量传感器等组成。数据测量传感系统5对应数据测量传感系统,其位置位于自动分筛进料单元的出口透明管段,具体实施可通过设置于透明管段内部的风速仪、温湿度传感器、压力应变片、固相质量流量采样口分别完成气固两相流体的气速测量、温湿度测量、压力测量和固相质量流量测量等功能。
如图2和图3所示,自动分筛进料单元4包括箱体26以及置于箱体26中的物料分径机构和,箱体26的底部设有介质流道,介质流道的两端分别连接第一三通换向球阀3和实验测试管段6,介质流道上方的箱体26内布置物料分径机构。
物料分径机构包含了驱动电机25、第一连杆12、第二连杆13、第三连杆14、载物盘支架15、第一载物盘24、第二载物盘23、第三载物盘22和均匀进料喷头21;介质流道入口一侧之上的箱体26侧壁旁固定有一块水平板,第一连杆12的下端铰接于水平板,第一连杆12的上端经第三连杆14和载物盘支架15的下端进行铰接,箱体26侧壁中部从上到下分别安装有水平布置的第一传送带18、第二传送带17、第三传送带16,第一传送带18、第二传送带17、第三传送带16的长度依次递增,载物盘支架15和第一传送带18、第二传送带17、第三传送带16之间从上到下分别安装有第一载物盘24、第二载物盘23、第三载物盘22,第一载物盘24正上方的箱体26顶面开设用于颗粒物料进入的投料口,第一载物盘24、第二载物盘23、第三载物盘22的一端分别铰接连接到载物盘支架15的上部、中部和下部,第一载物盘24、第二载物盘23、第三载物盘22的另一端分别铰接到第一传送带18、第二传送带17、第三传送带16传送输入端旁的箱体26侧壁上。
第一传送带18、第二传送带17、第三传送带16的传送输出端设有储物盒19和旋转底板20,储物盒19通过旋转底板20安装于箱体26侧壁,各储物盒底部均设置带有流量控制器的旋转底板20,通过旋转底板20带动储物盒19翻转或者小幅度摆动旋转;各个储物盒19在沿传送带传送方向错位布置,各个储物盒19正下方设置有漏斗形的倒四面体锥形的物料加载箱,物料加载箱覆盖各个储物盒19共同占据区域的正下方,使得各个储物盒19的颗粒均能落下到物料加载箱中,物料加载箱的下端出口经均匀进料喷头21连接到介质流道的出口一侧。
同时,水平板上安装驱动电机25,驱动电机25的输出轴和第二连杆13的一端连接,第二连杆13另一端铰接套装于第一连杆12上,第一连杆12上端通过滑块连接于带有曲柄的驱动电机25,形成曲柄滑块机构,通过驱动电机25的回转驱动第一连杆12上部作一定幅度的振动调节。
驱动电机25运行带动第二连杆13旋转,带动第一连杆12绕底部和水平板之间的铰接轴往复摆动旋转,进而经第三连杆14带动载物盘支架15往复运动,最终带动三个载物盘往复小幅振动,使得从箱体26入口落入到三个载物盘上的颗粒物料振动而加速筛分,并且振动导向到传送带上。
第一连杆12上端通过滑块连接于带有曲柄的驱动电机25,通过驱动电机25的回转驱动第一连杆12上部作一定幅度的振动调节,振动幅角约为10°,振动频率90~120赫兹。
第一载物盘24和第二载物盘23均开设有多个通孔,第一载物盘24的各个通孔孔径相同,大于较中等粒径的颗粒物料和较小等粒径的颗粒物料的粒径,但小于较大粒径的颗粒物料的粒径;第二载物盘23的各个通孔孔径相同,第一载物盘24的通孔孔径大于第二载物盘23的通孔孔径。
对于图2和图3所示的自动分筛进料单元,其物料进给系统主要由分筛机构、运送机构和进料装置三部分构成。
其中分筛机构设置于投料口,用于分筛投放不同颗粒粒径的铵盐颗粒。分筛机构由分筛盘和振动机构组成,其中分筛盘为一种三层载物盘结构,上两层载物盘为两种不同筛网数目的凹形分样筛,并且最上层的第一载物盘24的筛网目数大于第二层的第二载物盘23的筛网目数,起到分筛不同粒径的铵盐颗粒和盛装对应粒径颗粒的作用;第三载物盘22为凹形无孔托盘,用于第一载物盘24、第二载物盘23分筛出来的粒径较小的颗粒。
振动机构主要由具有平面四连杆机构、滑槽和滑槽块组成。滑槽块能够在竖直滑槽内上下运动,并且三个滑槽块由金属杆等距连接固定在一起。平面四连杆机构为曲柄摆杆机构,位于金属杆下方,曲柄摆杆机构的自由端与金属杆铰接,通过驱动短杆的旋转运动,能够带动金属杆和滑槽块在竖直滑槽的上下运动一定的距离,从而载物台的左端随之上下运动。
运送机构分为送程机构和回程机构。载物盘的右端通过铰接的方式连接在同步带滑台的滑块上,同步带滑台的同步带由电机驱动,能够带动滑块铰接的载物盘左右运动。
每个载物盘左端都安置在固定水平凹槽中,水平凹槽的最左边为震动机构的竖直滑槽内的滑槽块,水平凹槽的最右边为喇叭状口。其中三条同步带滑台的凸起高度低于水平凹槽的高度。
送程:驱动同步带滑台,同步带滑块右移,载物盘随之运动,向右运动到载物盘左侧脱离水平凹槽,载物盘的左端脱离水平凹槽,由重力自然向下摆动,而右端始终铰接于同步带滑块,载物盘右端铰接,左端自由,由重力做定点转动,从而倾倒出载物盘所盛装的固体颗粒粉末。
回程:运送机构的左侧有一水平拨杆,水平拨杆固定在竖直滑槽内,可由电机驱动其上下运动。载物盘回程时,电机驱动水平拨杆向上运动,将载物盘推至接近水平状态,并且同时有水平同步带滑台反转,带动铰接在载物盘右端向左运动,从而载物盘右端从水平凹槽的喇叭口出进入水平凹槽,并运动至最左端,回到原位。
进料装置:进料装置由圆锥壁面和进料喷头组成,圆锥壁面与进料喷头同轴线安装,圆锥壁面用于存储进料的固体颗粒粉末,进料喷头能够将进料物体颗粒以较低速度散状喷出。
具体实施过程:下面结合附图对本发明的测试方法作进一步的说明。
步骤1)安装完成本发明实验装置流程,并作气密性实验;
步骤2)调节第一三通换向球阀3的支流管道为垂直向上方向,使得第一三通换向球阀3的主流通道与左侧通道31、右侧通道29连通,此时气相雾化器1连通实验测试装置;类似地,调节第二三通换向球阀7的支流管道与主流管道的入口相联通;
步骤3)通过气相雾化器1产生一定温度和湿度的混合气体,开启调速风机2,混合气体先流经数据测量传感系统5,再流至设置有数据测量传感系统5的透明实验测试管段6,测试实验测试管段6的气相流速Vn、温度Tn、湿度Rn、压力Pn,再定时从固相质量流量采样口分析计算固相的质量流量Qn;并将管道加热网10通电,用于加热至实验测试管段6至所需实验温度Tt,并保持实验温度Tt;
步骤4)待预热完成后,向自动分筛进料单元4的投料口随机投放不同颗粒粒径的铵盐颗粒;所投放的铵盐颗粒开始全部落到处于第一载物盘24上,启动驱动电机25;驱动电机25的回转驱动第一连杆12上部作一定幅度的振动调节;驱动电机25带动第二连杆13转动,由第二连杆13带动第一连杆12作摆动运动;通过多连杆结构带动载物盘支架15在竖直滑槽内做带有一定频率的上下振动,从而带动第一载物盘24、第二载物盘23、第三载物盘22分别绕着驱动电机端的铰接点做快速的定轴摆动运动,通过第一、第二、第三载物盘上的筛网目数设置,实现颗粒粒径由小到大的自动快速分筛;
步骤5)待分筛完成后,分别与第一、第二、第三载物盘铰接的三个驱动电机驱动对应的柔性载物盘做顺时针旋转,将分筛完成的对应粒径的铵盐颗粒倾倒于第一传送带18、第二传送带17、第三传送带16上;此时,传送带运行将第一、第二、第三传送带对应粒径的铵盐颗粒运输至对应的储物盒19中;
6)分别控制安装在储物盒处的三个驱动电机的启动与关闭,通过流量控制器控制储物盒底部的旋转底板20;按照三种颗粒粒径的质量要求,通过流量控制器控制旋转底板20的旋转,从而按照单独粒径的,抑或是多种粒径按照一定质量配比的铵盐颗粒流至倒四面体锥形物料加载箱的底部;物料加载箱的底部开设有带有流量控制器的进料喷头21,通过进料喷头21控制铵盐颗粒加载量的质量流率s,实现自动分筛进料单元的铵盐颗粒自动筛选及定量喷出,喷出到介质流道中;
7)自气相雾化器1产生的一定温湿度的混合气体与进料喷头21喷出的气固两相流体在箱体26的介质流道内充分混合,并进入数据测量传感系统5,并通过定时从固相质量流量采样口分析计算固相的质量流量Qn,并与进料喷头21喷射的铵盐颗粒质量流率做对比,分析质量流率实际值与计算值误差;当误差值ε≤5%视为满足实验要求,否则不满足;
8)基于气固两相流充分混合后的流体在实验测试管段内流动沉积特性,通过高速摄影仪测试实验测试管段6内的铵盐颗粒沉积规律;将90°弯头、直管段、90°弯头组成的实验测试管段6划分为m个流动沉积高风险区域,统计分析变工况环境下m个流动沉积高风险区域中的铵盐颗粒沉积量Dc随气相流速Vn、温度Tn、湿度Rn、压力Pn、固相质量流率s、以及颗粒粒径DP的关联关系,即f(Dc)~f(Vn,Tn,Rn,Pn,s,DP…),f(Dc)表示铵盐沉积量DC与气相流速Vn、温度Tn、湿度Rn、压力Pn、固相质量流率s、以及颗粒粒径DP的关联关系函数;
9)待对应粒径的固体颗粒全部流动沉积测试完成以后,将第一三通换向球阀3的支流管道调节至与右侧通道29相连通;
类似地,将第二三通换向球阀7的支流通道调节至竖直向上方向;通过注水冲洗喷管8注水洗涤整个实验回路中的铵盐颗粒,铵盐溶解于水后的铵盐溶液回流至位于三通换向球阀下侧通道出口处的废料收集箱;
10)完成步骤9)的铵盐颗粒冲洗后,将第一三通换向球阀3的支流管道调节至竖直向上,此时再通过气相雾化器对实验测试系统进行吹扫干燥。
Claims (6)
1.一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,其特征在于:包括气相发生调节单元、自动分筛进料单元、数据测量传感单元、实验测试管段的四部分,气相发生调节单元主要由气相雾化器(1)和调速风机(2)依次连接构成;气相雾化器(1)顶部出口依次经直管段、90°弯头和调速风机(2)的入口连接,调速风机(2)的出口和第一三通换向球阀(3)的第一端入口相联通,第一三通换向球阀(3)的第二端和自动分筛进料单元(4)下部的一侧端口连通,自动分筛进料单元(4)另一侧端口和实验测试管段(6)的一端连通,自动分筛进料单元(4)下部的另一侧端口和实验测试管段(6)之间连接安装数据测量传感系统(5),实验测试管段(6)另一端和第二三通换向球阀(7)的第一端连通,第二三通换向球阀(7)的第二端和喷头固定箱(9)连通,喷头固定箱(9)顶端面开孔,开孔处安装注水冲洗喷管(8);第一三通换向球阀(3)和第二三通换向球阀(7)的第三端均朝下,且各自正下方均布置一个废料收集箱(11)。
2.根据权利要求1所述的一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,其特征在于:所述的第一三通换向球阀(3)和第二三通换向球阀(7)水平布置,且结构相同,均包括阀体(28)和阀芯(27),阀体(28)内设有内腔,阀体(28)外壁开设三个端口通道,端口通道分别为流体左侧通道(31)、流体右侧通道(29)、流体下侧通道(30),三个端口通道均连通到内腔;内腔中安装球体的阀芯(27),阀芯(27)设有三个端口,三个端口在阀芯(27)内部连通到一起,阀芯(27)和转角控制器连接,转角控制器带动阀芯(27)在阀体(28)内部空腔内进行360°旋转。
3.根据权利要求1所述的一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,其特征在于:所述的数据测量传感系统(5)主要由气速测量传感器、温湿度测量传感器、压力测量传感器等组成。
4.根据权利要求1所述的一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,其特征在于:所述的实验测试管段(6)主要由两个90°弯折的弯头和两个弯头间连接的直管段构成,实验测试管段(6)为透明管段。
5.根据权利要求2所述的一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,其特征在于:所述的自动分筛进料单元(4)包括箱体(26)以及置于箱体(26)中的物料分径机构和介质流道,箱体(26)的底部设有介质流道,介质流道的两端分别连接第一三通换向球阀(3)和实验测试管段(6),介质流道上方的箱体(26)内布置物料分径机构;
物料分径机构包含了驱动电机(25)、第一连杆(12)、第二连杆(13)、第三连杆(14)、载物盘支架(15)、第一载物盘(24)、第二载物盘(23)、第三载物盘(22)和均匀进料喷头(21);箱体(26)一侧内壁旁固定有一块水平板,第一连杆(12)的下端铰接于水平板,第一连杆(12)的上端经第三连杆(14)和载物盘支架(15)的下端进行铰接,箱体(26)侧壁中部从上到下分别安装有水平布置的第一传送带(18)、第二传送带(17)、第三传送带(16),载物盘支架(15)和第一传送带(18)、第二传送带(17)、第三传送带(16)之间从上到下分别安装有第一载物盘(24)、第二载物盘(23)、第三载物盘(22),第一载物盘(24)正上方的箱体(26)顶面开设用于颗粒物料进入的投料口,第一载物盘(24)、第二载物盘(23)、第三载物盘(22)的一端分别铰接连接到载物盘支架(15)的上部、中部和下部,第一载物盘(24)、第二载物盘(23)、第三载物盘(22)的另一端分别铰接到第一传送带(18)、第二传送带(17)、第三传送带(16)传送输入端旁的箱体(26)侧壁上;
第一传送带(18)、第二传送带(17)、第三传送带(16)的传送输出端设有储物盒(19)和旋转底板(20),储物盒(19)通过旋转底板(20)安装于箱体(26)侧壁;各个储物盒(19)在沿传送带传送方向错位布置,各个储物盒(19)正下方设置有漏斗形的物料加载箱,物料加载箱的下端出口经均匀进料喷头(21)连接到介质流道;同时,水平板上安装驱动电机(25),驱动电机(25)的输出轴和第二连杆(13)的一端连接,第二连杆(13)另一端铰接套装于第一连杆(12)上。
6.根据权利要求5所述的一种具有粒径自动分筛的气固两相流动沉积特性实验装置,其特征在于:所述的第一载物盘(24)和第二载物盘(23)均开设有多个通孔,第一载物盘(24)的通孔孔径大于第二载物盘(23)的通孔孔径。
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