Opublikowano: 30.VII.1965 49708 KI 42 1,1/03 MKP G 01 n UKD m BIBLIOTL* Ai Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Eugeniusz Bak, mgr inz. Alina Goz¬ dzik Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Urzedu Prjls-wcw^gg Powierzy '¦«™'::_ %'~* Miernik gestosci mieszaniny transportowanej hydraulicznie Przy transporcie hydraulicznym cial stalych w rurociagach, istnieje zwykle koniecznosc stalej kontroli gestosci transportowanej mieszaniny. Do¬ tychczas do pomiaru gestosci mieszaniny wody i cial stalych w rurociagach transportu hydraulicz¬ nego próibowano stosowac róznego rodzaju przy¬ rzady i urzadzenia, które jednak nie wyszly poza stadium prób laboratoryjnych. Natomiast nie sa znane dotychczas urzadzenia lub przyrzady za po¬ moca których mozna mierzyc bezposrednio w zamknietych rurociagach gestosc transportowanej w rurociagu mieszaniny. Przyczyna tego byly róz¬ ne trudnosci natury technicznej, które uniemozli¬ wialy dokladnosc lub wykonanie pomiaru w ogóle, na przyklad ciagle zmiany gestosci transportowa¬ nego materialu w dosc szerokich granicach, stale wahania gestosci pompowanej mieszaniny, rózna i zmieniajaca sie wielkosc czastek cial stalych, zmia¬ ny skladu chemicznego wody i transportowanych cial stalych. Zmiany parametrów powodowaly du¬ ze odchylenia wskazan przyrzadów pomiarowych od wartosci rzeczywistych tak, ze nawet znane me¬ tody pomiaru koncentracji cial stalych przeplywa¬ jacych w mieszaninie z woda zwlaszcza na drodze elektrycznej lub przy zastosowaniu izotopów pro¬ mieniotwórczych nie znajduja zastosowania w wa¬ runkach ruchowych.Wszystkie dotychczasowe wady i trudnosci zo¬ staly usuniete przez zastosowanie miernika we¬ dlug wynalazku. Miernik dziala na zasadzie po- 25 30 miaru wagowego, który wskazuje najdokladniej gestosc przeplywajacej mieszaniny, niezaleznie od wielkosci czastek transportowanych cial stalych, skladu chemicznego wody i cial stalych oraz skladu materialowego transportowanego czyn¬ nika. Pomiar ta metoda jest bardzo dokladny i na¬ daje sie zarówno do pomiarów laboratoryjnych jak i ruchowych. Dotychczas nie znane sa przyrza¬ dy które umozliwily toy fnetoda wagowa mierzyc w sposób ciagly gestosc przeplywajacej mieszani¬ ny w zamknietym rurociagu.Przeplywowy miernik wedlug wynalazku uwi¬ doczniony jest w przykladowym wykonaniu na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia miernik w widoku od dolu, fig. 2 — w widoku z boku, fig. 3 — w przekroju wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 2, fig. 4 — w przekroju wzdluz linii B—B za¬ znaczonej na fig. 3, a fig. 5 — w przekroju wzdluz linii C—C zaznaczonej na fig. 4. , .Jak uwidoczniono na rysunku miernik sklada sie ze stalowej wspornikowej ramy 1 przyspawa- nej obustronnie do odcinków rur 2 i 3 zakonczo¬ nych kolnierzami 4 i 5 do których to kolnierzy sa zamocowane nie pokazane na rysunku koncówki rurociagu trans^rtujacego mieszanine wody i cial stalych na przyklad wegla, z wahliwego czujnika wykonanego z rury 6 wygietej na ksztalt luku któ¬ rego ramiona 6a z jednej strony sa osadzone obro¬ towo w oporowych lozyskach 7 zamocowanych do ramy 1 w osi odcinków rur Z i 3, a z drugiej stro^ 4970849708 15 ny sa polaczone elastycznym lacznikiem S z nie- obracajacymi sie odcinkami rur 2 i 3, 2 przeciw¬ wagi wykonanej ze stalych i nastawnych ciezarków 8 i 9, osadzonych w górnej czesci wahliwiej kon¬ strukcji czujnika wykonanej z pretów 10, oraz z 5 ukladu pomiarowego zaopatrzonego w przyrzad 11 wyskalowany w jednostkach ciezaru wlasciwego, dzialajacy na zasadzie zmiany polozenia katowego rury 6 czujnika wzgledem nieobracajacych sie od¬ cinków rur 2 i3. 10 Przyrzad 11 moze byc zastapiony czujnikiem o dzialaniu elektrycznym do zdalnego przekazywa¬ nia wskazan. Wahania rury 6 czujnika sa ograni¬ czone zderzakami 12 umieszczonymi na listwie 13 zamocowanej do ramy 1. Ciezar wygietej do dolu czesci rury 6 wypelnionej woda zrównowazony jest przeciwwaga za pomoca ciezarka 8 umieszczonego na stale w górnej czesci pretów 10 zamocowanych do wahliwie ulozyskowanej rury 6 czujnika. Pre¬ ty 10 maja takze na celu wzmocnienie rury 6 czuj¬ nika i zapobiegaja jej odksztalceniu sie. Waga cie¬ zarka 8 jest tak dobrana, ze równowazy rure 6 gdy jest ona wypelniona czysta woda. Do dokladnego ustalenia zrównowazenia jest przeznaczony na¬ stawny ciezarek 9 umieszczony na nagwintowa¬ nym precie 14. Przez pokrecenie ciezarkiem 9 mo¬ zna dokladnie wywazyc polozenie rury 6 dla sa¬ mej wody i ustawic jej wskaznikowy ogranicz¬ nik 15 na punkcie równowagi, oznaczonym na li¬ stwie 13 pomiedzy zderzakami 12.Gdy przez rurociag do którego jest wbudowany miernik wedlug wynalazku bedzie przeplywac mie¬ szanina wody z cialami stalymi na przyklad z we¬ glem lub piaskiem, wówczas wskutek zmiany cie¬ zaru czynnika przeplywajacego przez rure 6 na¬ stapi zachwianie ustalonej równowagi, obrót w je¬ dna strone ramion 6a rury 6 w lozyskach 7 i w ela¬ stycznym laczniku S oraz wskazanie wartosci wy¬ chylenia w jednostkach gestosci w przyrzadzie 11.Oczywiscie ruch wahadlowy rury 6 i obrót, jej ra¬ mion 6a w lozyskach jest minimalny i ograniczony odlegloscia pomiedzy zderzakami 12, lecz to wy¬ starczy dla uzyskania poprawnego i dokladnego wyniku pomiaru.W celu uzyskania poprawnego dzialania tak wy- 45 konanego miernika musiano pokonac szereg trud¬ nosci, zwlaszcza z uzyskaniem odpornego na wyso¬ kie cisnienia szczelnego i obrotowego polaczenia ramion 6a rury 6 ze stalymi odcinkami rur 2, 3 polaczonych kolnierzami 4, 5 z rurociagiem. Trud- 50 nosci te udalo sie pokonac przez zastosowanie specjalnej konstrukcji elastycznego lacznika S, wedlug wynalazku, które zostalo uwidocznione do¬ kladniej na tfig. 4 i 5. Sprzeglo to sklada sie z gu¬ mowej tulei 16 osadzonej na koncach rury 2 i ra- 55 mion 6a rury 6, z luznych metalowych pierscieni 17 osadzonych gesto na tulei 16 oraz z pierscieni 18 i 19 zaopatrzonych w sciagajace sruby 21, które to pierscienie sa przeznaczone do szczelnego za¬ cisniecia obrzezy gumowej tulei lfyna rurach 6 i 2 60 poprzez klinowe pierscienie 20. . :, Pierscienie 17 powinny byc wykonane z metalu nie korodujacego i majacego niski wspólczynnik wzajemnego tarcia, pomimo ze kat ich wzajemnego przesuwania sie jest wielokrotnie mniejszy od 65 40 przesuniecia katowego rur 6 i 2 lub 3 pomiedzy soba. Przesuniecie to rozklada sie ze wzgledu na elastycznosc gumowej tulei 16 na kilka pierscie¬ ni 17, które maja przede wszystkim za zadanie za¬ pobiec rozdeciu gumowej tulei 16 przy duzym cis¬ nieniu czynnika przeplywajacego przez rurociag.Przed zabrudzeniem lacznik jest zabezpieczony oslonami 22 i 23 zachodzacymi na siebie. Tak wy¬ konane sprzegla osadzone na obydwóch ramionach 6a skutecznie uszczelniaja koncówki rur 6 wobec rur 2 i 3 i pozwalaja na wzajemny obrót tych rur pomiedzy soba.Poniewaz kat obrotu rury 6 wzgledem odcinków rur 2 i 3 jest nie duzy i ograniczony zderzakami 12, skrecenie gumowej tulei 16 na -odcinku pomie¬ dzy zaciskowymi klinowymi pierscieniami 20 jest minimalne i odbywa sie bez zadnego oporu. Luzno osadzone metalowe pierscienie 17 nie utrudniaja wykonania skretu gumowej tulei 16 i skutecznie zabezpieczaja przed rozdeciem od cisnienia panu¬ jacego w rurociagu. Praktycznie gumowa tuleja 16 w swej czesci srodkowej zawsze opiera sie pod wplywem cisnienia o metalowe pierscienie 17, któ¬ re majac niski wspólczynnik tarcia pomiedzy soba, odpowiednio obracaja sie, ulatwiajac gumowej tu¬ lei 16 wykonanie odpowiedniego skretu podczas wychylania sie czujnikowej rury 6 przy pomiarze. PL