CS266853B1 - Způsob stanovení prašnosti sypkých materiálů a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Prašnost sypkých materiálů se stanovuje tak, že se vzorek sypkého materiálu vsype do uzavřeného směsného prostoru, kterým prochází kolmo na směr dopadu částic vzorku svazek světelných paprsků. Měří se časový průběh transmitance odpovídající postupnému zařazení koncetrace rozptýlených částic prášivého podílu sedimentací. Zařízení k provádění tohoto způsobu je založené na principu měření propustnosti světla. Sestává z měrné jednotky s připojenou měřicí a vyhodnocovací sekcí. Měrná jednotka je tvořena měrnou kyvetou, která je opatřena v protilehlých stěnách okénky pro průchod svazku paprsků ze zdroje světla do detektoru světla.

Description

Vynález se týká způsobu stanovení prašnosti organických a anorganických látek a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Při výrobě různých sypkých materiálů a při manipulaci s nimi dochází l< rozplýlcní těchto látek do ovzduší. V provozech chemického průmyslu se obvykle jedná o organické látky, jejichž toxicita bývá značná. Tyto látky je pak nutno upravovat přídavky dalších látek, které omezují prášivost. Je proto nutné sledovat vhodnost různých látek pro omezení prášivosti a jejich optimální dávkování. Ke zjišťování prášivosti je v ČSSR zavedena jediná norma, měření prášivosti v dolech ON 83 0152, na principu filtrace vzduchu a vážení zachyceného prachu na filtru. Další navrženou možností je způsob stanovení prašnosti organických látek a zařízení k provádění tohoto způsobu podle AO 220 413 založené na gravimetrickém stanovení úletu v proudícím plynu při míchání. Ke stanovení prašnosti prostředí se používal od roku 1930 speciální přístroj fy Siemens, využívající způsobu vyhodnocení prostředím procházejících paprsků pomocí ardometru. Použitý princip měření, detekce i způsob vyhodnocení však není pro potřeby zjišťování schopnosti látek prášit použitelný.

K největším komplikacím při práci se sypkými materiály dochází při odměřování, balení a přesýpání a právě tyto podmínky jsou nejlépe vystiženy novým způsobem, který je předmětem tohoto vynálezu. Princip nové metody stanovení prašnosti sypkých materiálů spočívá v tom, že se vzorek sypkého materiálu, jehož prašnost se má stanovit, sype do uzavřeného určeného prostoru, kterým prochází kolmo na směs dopadu částic vzorku svazek světelných paprsků. Rozprášené částečky materiálů absorbují část světla procházejícího kyvetou. Měří se časový průběh transmitance, odpovídající postupnému snižování koncentrace rozptýlených částic prášivého podílu, sedimentací.

Zařízení k provádění tohoto způsobu stanovení prašnosti sypkých materiálů je založené na principu měření propustnosti světla a sestává z měrné jednotky s připojenou měřicí a vyhodnocovací částí. Základem je měrná jednotka, která je tvořena měrnou kyvetou, do níž zasahuje tubus s násypkou. Kyveta je opatřena v protilehlých stěnách okénky, kterými prochází svazek paprsků ze zdroje světla do detektoru světla, na který jsou dále napojeny prvky měřicí a vyhodnocovací sekce.

Zařízení je znázorněno schematicky na přiložených výkresech. Obr. 1 znázorňuje mechanické schéma, základní měrné jednotky, na obr. 2 je optické schéma hlavní části zařízení. Na obr. 3 je znázorněno celkové schéma zařízení včetně měřicí a vyhodnocovací části a na obr. 4 je uveden graf a způsob vyhodnocování výsledků měření. Základní měrná jednotka je tvořena měrnou kyvetou 4, do níž zasahuje tubus 3 s násypkou 2. Měrná kyveta 4 je opatřena v protilehlých stěnách okénky 5. Měrná jednotka je dále vybavena zdrojem 6 světla a detektorem 10 světla.

Podrobnější optické schéma je na obr. 2. Znázorňuje opět měrnou kyvetu 4, zdroj 6 světla a detektor 10. Mezi zdrojem 6 světla a kyvetou 4 je umístěna clona 7 a kolimátor 8, mezi měrnou kyvetou 4 a detektorem 10 jc umístěn kolimátor 9.

Na obr. 3 jc znázorněn zdroj 6 světla s clonou 7, dále zesilovač 11, spojený jednak se zapisovačem 12, jednak s převodníkem 13 A/D, který je dále napojen na digitální voltmetr 14 a na tiskárnu 15.

Na obr. 4 je znázorněn graf sloužící k zhodnocení výsledků. Na ose x je nanesen čas v sec. a na ose y transmitance v %. Úsek křivky do bodu P znázorňuje nastavení počáteční hodnoty. V bodě P dojde k nasypání vzorku a tím k výraznému snížení transmitance do bodu A, který je počátkem měření. Sedimentací dochází ke zvyšování transmitance přes body B, C, D, E a F na křivce 2. První parametr — transmitanci T (např. po 10 sec.) představují na křivkách 1 a 2 body B, druhý parametr — čas potřebný pro dosažení, např. 80 % transmitance, např. 80 % představují body F. Křivka 2 zobrazuje měřené hodnoty pro více prášivý vzorek, transmitance je nižší, čas vyšší. Křivka 1 pak znázorňuje hodnoty pro méně přášivý, upravený vzorek.

Funkce zařízení je následující: Svazek paprsků prochází ze zdroje 6 světla clonou 7 a kolimátorem 8 a vstupuje okénkem 5 do měrné kyvety 4. Po průchodu měrnou kyvetou 4 se paprsky soustředí kolimátorem 9 na detektor 10 světla 9. Proud z detektoru 10 světla se dále zesílí zesilovačem 11 a vede v analogové formě do zapisovače 12 nebo na převodní 13 AD a dále na voltmetr 14 a tiskárnu 15. Nový způsob a funkce zařízení k jeho provádění jsou blíže objasněny v následujících příkladech.

Příklad 1

Optimalizace přísad pro neprášivou úpravu. Pro stanovení prašnosti černého reaktivního monochlortriazinového barviva bylo použito zařízení odpovídající principiálně obr. 1, 2 a 3. Pomocí ovládacích prvků u zesilovače 11 a zapisovače 12 byla nastavena při vypnutém zdroji světla nulová poloha zapisovače 12 a voltmetru 14, což odpovídá transmitanci 0%. Při zapnutém zdroji světla se nastaví pomocí ovládacích prvků zesilovače 11 určitá hodnota zesílení tak, aby odpovídala použitému zesilovači 12 a voltmetru, tato hodnota pak představuje 100% transmitanci. Dohodnutá navážka v tomto případě 20 g, se naráz vsype do násypky 2 přístroje a zaznamená se průběh hodnot transmitance T v závislosti na čase T. Vyhodnocení se pak provádí pomocí dvou charakteristických veličin, a to hodnotou T (%) — transmitanci dosaženou po stanoveném čase — a dále hodnotou t (s) — časem, za který dojde k dosažení stanovené hodnoty transmitance.

Příklad 2

Stanovení mechanické odolnosti granulovaCS 266 853 Bl ných látek. U granulované neprášivé látky se provede měření podobně jako v příkladě 1. Granulovaná látka se pak podrobí mechanickému namáhání, tj. míchání, přesýpání, třepání a provede se opakované měření. Z rozdílů hod no( parametrů se pak hodnotí mechanická odolnost vůči oděru.

Příklad I ukazuje výhodné použití navrhovaného zařízení, které umožňuje ve velmi krátké době objektivně zjistit prášivost sypkého materiálu a operativně ji upravovat na stanovený standard. Příklad 2 ukazuje možnost aplikace navrhovaného zařízení i u granulovaných materiálů, kde mechanické namáhání může způso bit otěr mezi částicemi a zvyšování prášivých podílů. V případě nutnosti urychleného zjištění prašnosti sypkých materiálů, zejména v souvislosti s přísadou prostředků pro neprášivou úpravu, je navrhované zařízení a postup měření prakticky jediným možným způsobem objektivního stanovení prašnosti. Grafické vyhodnocení usnadňuje časové sledování sedimentace, což jinými způsoby není možné. Rychlost a jednoduchost navrženého způsobu umožňuje ve výrobě sledovat prašnost každé šarže či výrobní operace, což zvýší bezpečnost a hygienu práce.

Claims (2)

PREDMETVYNALEZU

1. Způsob stanovení prašnosti sypkých materiálů založený na sledování změny absorpce světla procházejícího prašným prostorem vyznačený tím, že se vzorek sypkého materiálu vsype do uzavřeného měrného prostoru, kterým prochází kolmo na směr dopadu částic vzorku sypkého materiálu svazek světelných paprsků a měří se časový průběh transmitance, odpovídající postupnému snižování koncentrace rozptýlených částic prášivého podílu sedimentací.

2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, založené na principu měření propustnosti světla, sestávající z měrné jednotky s připojenou měřicí a vyhodnocovací sekcí, vyznačené tím, že základní měrná jednotka (1) je tvořena měrnou kyvetou (4), do níž zasahuje tubus (3) s násypkou (2), přičemž měrná kyveta (4) je opatřena v protilehlých stěnách okénky (5), pro průchod svazku paprsků ze zdroje (6) světla do detektoru (10) světla.