RU2607400C2 - Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов - Google Patents
Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2607400C2 RU2607400C2 RU2015101193A RU2015101193A RU2607400C2 RU 2607400 C2 RU2607400 C2 RU 2607400C2 RU 2015101193 A RU2015101193 A RU 2015101193A RU 2015101193 A RU2015101193 A RU 2015101193A RU 2607400 C2 RU2607400 C2 RU 2607400C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- heterogeneity
- mixer
- sampling
- coefficient
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/60—Mixing solids with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/80—After-treatment of the mixture
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/20—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state for flowing or falling materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области лабораторных исследований процессов смешения различных сыпучих материалов в химической промышленности, в промышленном производстве строительных материалов и в других отраслях промышленности. Определяют коэффициент неоднородности полидисперсной смеси сыпучих материалов в смесителе барабанного типа. Производят деление смеси сыпучего материала в смесителе поперечными сечениями на равные по толщине участки отбора проб. Устанавливают съемные пластины на границе каждого участка. Отбирают пробы равных объемов смеси из идентичных точек каждого выделенного участка по всей его толщине с помощью пробоотборников. Пробоотборники состоят из капсул с подвижными поршнями и вставлены в отверстия в съемном пробоотборном диске. Коэффициент неоднородности смеси вычисляют для каждой точки отбора, в среднем по каждому сечению и в среднем по смесителю в целом, по формуле:
Description
Изобретение относится к области лабораторных исследований процессов смешения различных сыпучих материалов в химической промышленности, в промышленном производстве строительных материалов и в других отраслях промышленности.
Известен способ определения коэффициента неоднородности смеси, включающий фотографирование фронтальной поверхности смеси, находящейся в смесителе в плоском сечении рабочего объема, компьютерную обработку полученной фотографии, определение «плоскостного» коэффициента неоднородности смеси, расчет коэффициента неоднородности смеси [Л.В. Королев, М.Ю. Таршис. Метод оценки качества смешения сыпучих материалов по распределению частиц в плоском сечении рабочего объема, Известия вузов. Химия и химическая технология, 2002, том 45, вып 1, с 98-100]. К недостатку данного способа следует отнести сложность расчета коэффициента неоднородности смеси только по величине «плоскостного» коэффициента неоднородности смеси, не дающего представления о качестве смеси в слоях, удаленных от фронтальной поверхности. Другим недостатком данного способа является невозможность его применения для определения коэффициента неоднородности сыпучих материалов, содержащих фракции менее 100 мкм, склонных вследствие электризации к налипанию на поверхность, через которую осуществляется фотосъемка, что меняет истинную картину распределения частиц в материале.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ определения коэффициента неоднородности смеси, включающий определение необходимого числа проб, минимально допустимого веса пробы, отбор проб, определение концентрации ключевого компонента в пробе с помощью разделения смеси рассевом на ситах или другими способами, с дальнейшим вычислением коэффициента неоднородности смеси [Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю.И.Макаров. - М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.].
К недостатку данного способа следует отнести отсутствие возможности отбора проб из разных точек сечения без нарушения структуры соседних слоев материала в смесителе, что искажает истинную картину процесса смешения сыпучих материалов, особенно смесей, сильно различающихся по фракционному составу.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является увеличение точности определения коэффициента неоднородности смеси за счет исключения возможности нарушения структуры соседних слоев материала в смесителе при отборе проб, что позволяет получить неискаженные количественные данные о качестве смешения сыпучих сред как в каждой точке отбора пробы, так и в среднем по каждому сечению и по смесителю в целом.
Технический результат достигается тем, что смесь сыпучего материала в смесителе разделяют поперек горизонтальной оси на равные по толщине участки отбора проб и на границе каждого участка, последовательно вдоль горизонтальной оси смесителя, выделяют и отбирают пробы смеси равных объемов из идентичных точек каждого выделенного участка по всей его толщине, а коэффициент неоднородности смеси вычисляют для каждой точки отбора, в среднем по каждому сечению и в среднем по смесителю в целом.
Предлагаемый способ осуществляют с помощью устройства, где на фиг. 1 представлена схема общего вида устройства, на фиг. 2 - поперечный разрез по пазу, закрытому откидной шторкой, на фиг. 3 - поперечный разрез по пазу со вставленной в паз пластиной, на фиг. 4 - схема съемного пробоотборного диска, а на фиг. 5 - схема пробоотборника. На фиг. 6 представлена таблица значений концентраций ключевого компонента в опытах и значений коэффициентов неоднородности для каждой точки отбора проб.
Устройство (фиг. 1) включает смеситель барабанного типа 1 с питателями 2, 3, съемные тонкостенные пластины 4, 5, съемный пробоотборный диск 6 и пробоотборники 7. Боковая поверхность корпуса смесителя 1 снабжена сдвоенными пазами 8, 9, в которые вставляют съемные тонкостенные пластины 4, 5. Сдвоенные пазы 8, 9 во время вращения смесителя закрывают откидными шторками 10, соединенными с корпусом смесителя 1 шарнирами 11 (фиг. 2). Съемные тонкостенные пластины 4, 5 вставляют в пазы 8, 9 при откинутой шторке 11 (фиг. 3). Съемный пробоотборный диск 6 (фиг. 4) содержит корпус 12 с отверстиями 13, в которые вставляют пробоотборники 7. Пробоотборник 7 (фиг. 5) содержит капсулу 14, в которую помещен подвижный поршень 15. Продольный размер (длина) каждой капсулы составляет 1,2-1,3 величины суммы: толщины корпуса пробоотборного диска, толщины тонкостенной пластины и расстояния между сдвоенными пазами.
Способ осуществляют следующим образом.
Перед началом процесса смешения пазы 8, 9 закрывают шторкой 10. Включают приводы смесителя 1 и питателей 2, 3 и начинают процесс смешения материалов. После установления стабильного соотношения масс материала на входе и выходе из смесителя 1 прекращают подачу материала из питателей 2, 3 и прекращают вращение смесителя 1 в положении, когда пазы 8, 9 находятся в верхней полусфере смесителя. Освобождают ближайшие к выходу из смесителя пазы 8, 9 от шторки 10 и вводят в них тонкостенные пластины 4, 5 до их соприкосновения с противоположной стенкой смесителя. Удаляют из смесителя 1 весь материал, расположенный на участке от выхода до ближайшей к выходу тонкостенной пластины 4, пробоотборный диск 6 подводят к тонкостенной пластине 4 до соприкосновения с ней его фронтальной плоскости и затем последовательно вдвигают до соприкосновения с пластиной 4 капсулы 7 и подвижные поршни 15, после чего тонкостенную пластину 4 вынимают. В сыпучий материал, расположенный между фронтальной плоскостью пробоотборного диска 4 и оставшейся второй тонкостенной пластиной 5, вводят последовательно каждую капсулу 7 до ее упора в пластину 5, одновременно соответственно выдвигая поршень 15 из капсулы 7. За счет вдавливания капсулы 7 она заполняется пробой материала. Собранный в каждой капсуле 13 материал рассеивают на ситах и вычисляют коэффициенты неоднородности смеси как в каждой точке отбора пробы, так и в среднем по каждому сечению и смесителю в целом. После окончания отбора проб из всех точек данного сечения пробоотборный диск 6 вынимают и операции повторяют на следующем сечении.
Пример
Проведен сравнительный опыт по определению коэффициента неоднородности смеси в одних и тех же точках в 3-х сечениях смесителя барабанного типа, путем отбора проб горизонтальным поворотным пробоотборником и заявляемым способом. Смешиванию подвергалась фракция сланца от 1,0 мм до 3,0 мм с фракцией сланцевой золы до 1,0 мм. Условия проведения процесса (скорость вращения барабана и время смешения) в обоих случаях идентичны.
Коэффициент неоднородности Vc.i. определялся по формуле:
где - среднее арифметическое значение концентрации ключевого компонента в пробах, %; ci - значение концентрации ключевого компонента в i-й пробе, %; n - число проанализированных проб.
Значения концентраций ключевого компонента в опытах и коэффициент неоднородности для каждой точки отбора проб приведены в таблице 1 (фиг. 6).
Полученные значения находятся в диапазоне 2-6%, характеризующем удовлетворительное качество смешения компонентов в смесителях, но показатели, полученные пробоотборником, имеют больший разброс.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять коэффициент неоднородности смеси, компоненты которой различны по фракционному составу, и позволяет получать количественные данные о качестве смешения сыпучих сред как в каждой точке отбора пробы, так и в среднем по каждому сечению и смесителю в целом.
Claims (3)
- Способ определения коэффициента неоднородности полидисперсной смеси сыпучих материалов в смесителе барабанного типа, включающий отбор проб смеси, нахождение концентрации ключевого компонента путем рассеивания пробы на ситах и вычисление коэффициента неоднородности смеси, отличающийся тем, что смесь сыпучего материала в смесителе разделяют поперечными сечениями на равные по толщине участки отбора проб, устанавливая съемные пластины на границе каждого участка, и отбирают пробы смеси равных объемов из идентичных точек каждого выделенного участка по всей его толщине с помощью пробоотборников, состоящих из капсул с подвижными поршнями, вставленных в отверстия в съемном пробоотборном диске, а коэффициент неоднородности смеси вычисляют для каждой точки отбора, в среднем по каждому сечению и в среднем по смесителю в целом, по формуле:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101193A RU2607400C2 (ru) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101193A RU2607400C2 (ru) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015101193A RU2015101193A (ru) | 2016-08-10 |
RU2607400C2 true RU2607400C2 (ru) | 2017-01-10 |
Family
ID=56612539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015101193A RU2607400C2 (ru) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2607400C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801056C1 (ru) * | 2022-11-02 | 2023-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых сыпучих материалов |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU939066A1 (ru) * | 1980-07-14 | 1982-06-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Устройство дл определени качества перемешивани суспензий |
SU1402867A1 (ru) * | 1986-01-02 | 1988-06-15 | Тамбовский институт химического машиностроения | Устройство дл определени концентрации и коэффициента неоднородности смеси |
SU1722550A1 (ru) * | 1990-04-13 | 1992-03-30 | Тамбовский институт химического машиностроения | Устройство дл исследовани процессов смешивани и сегрегации сыпучих материалов |
US20050202571A1 (en) * | 2001-06-27 | 2005-09-15 | Mathis Instruments, Ltd. | Method and apparatus for monitoring substances |
RU2343457C1 (ru) * | 2007-04-20 | 2009-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") | Способ определения качества смеси сыпучих материалов |
RU2487340C1 (ru) * | 2012-01-25 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) | Способ определения качества смешивания сыпучих материалов |
RU2515009C1 (ru) * | 2012-12-21 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых сыпучих материалов |
-
2015
- 2015-01-19 RU RU2015101193A patent/RU2607400C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU939066A1 (ru) * | 1980-07-14 | 1982-06-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Устройство дл определени качества перемешивани суспензий |
SU1402867A1 (ru) * | 1986-01-02 | 1988-06-15 | Тамбовский институт химического машиностроения | Устройство дл определени концентрации и коэффициента неоднородности смеси |
SU1722550A1 (ru) * | 1990-04-13 | 1992-03-30 | Тамбовский институт химического машиностроения | Устройство дл исследовани процессов смешивани и сегрегации сыпучих материалов |
US20050202571A1 (en) * | 2001-06-27 | 2005-09-15 | Mathis Instruments, Ltd. | Method and apparatus for monitoring substances |
RU2343457C1 (ru) * | 2007-04-20 | 2009-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") | Способ определения качества смеси сыпучих материалов |
RU2487340C1 (ru) * | 2012-01-25 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) | Способ определения качества смешивания сыпучих материалов |
RU2515009C1 (ru) * | 2012-12-21 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых сыпучих материалов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801056C1 (ru) * | 2022-11-02 | 2023-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Способ определения коэффициента неоднородности смеси трудноразделимых сыпучих материалов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015101193A (ru) | 2016-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chevalier et al. | Darcy’s law for yield stress fluid flowing through a porous medium | |
US7294513B2 (en) | Method and apparatus for characterizing solutions of small particles | |
US20180231446A1 (en) | Method and system for determining dissolution properties of matter | |
EP1723405A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur charakterisierung von multiplen proben einer oder verschiedener dispersionen | |
RU2607400C2 (ru) | Способ определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов | |
RU2385454C1 (ru) | Способ определения качества смеси компонентов, различающихся по цвету | |
RU2611373C1 (ru) | Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации | |
RU154252U1 (ru) | Устройство для определения коэффициента неоднородности смеси сыпучих материалов | |
RU93305U1 (ru) | Устройство для определения содержания в текучей среде магнитно-восприимчивых примесей (варианты) | |
Chaparian et al. | L-box—A tool for measuring the “yield stress”: A theoretical study | |
Liu et al. | Airborne mineral dust measurement using an integrated microfluidic device | |
Miller et al. | An historical perspective on the theory and practice of soil mechanical analysis | |
US20230010400A1 (en) | Improved methods and devices for measuring cell numbers and/or cell properties | |
Shahi | An experimental investigation of settling velocity of spherical and industrial sand particles in newtonian and non newtonian fluids using particle image shadowgraph | |
RU2690539C1 (ru) | Способ исследования качества смеси компонентов, различающихся по цвету | |
Cepuritis et al. | FlowCyl: one-parameter characterisation of matrix rheology | |
RU2507510C1 (ru) | Способ измерения весовой концентрации глины в образце пористого материала | |
Oerter et al. | A method for quantitative pyrite abundance in mine rock piles by powder X-ray diffraction and Rietveld refinement | |
Kaminski et al. | Granulometric composition study of mineral resources using opto-electronic devices and Elsieve software system | |
CN115656480B (zh) | 一种煤储层显微组分体积模量测定方法 | |
RU2495398C1 (ru) | Способ определения качества смеси компонентов, различающихся по цвету | |
SU1562016A1 (ru) | Способ контрол качества перемешивани сыпучих материалов | |
Cheong et al. | Development of large scale particle image velocimetry prototype for the small stream discharge monitoring | |
Jurček et al. | Laboratory rheology measurements of natural debris material | |
EP3362789B1 (de) | Vorrichtung für die automatisierte analyse von feststoffen oder fluiden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210120 |