SU1453256A1

SU1453256A1 - Устройство дл определени концентрации частиц в потоке газа

Info

Publication number: SU1453256A1
Application number: SU864133937A
Authority: SU
Inventors: Вульф Борисович Эткин; Юлиан Вульфович Ржезников; Марк Семенович Индурский; Михаил Яковлевич Мотро
Original assignee: Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контрол концентрации частиц в газовых потоках, и может найти применение в энергетической, металлургической, пищевой, цементной и др. отрасл х промышленности дл контрол запьшен- ности воздушных технологических потоков , а также при контроле загр знени окружающей среды. Цель изобретени состоит в повьшении точности. В газоходе, по которому транспортиру- етс запыленный поток газа, устанавливаетс специальное преп тствие. Мельчайпме частицы вместе с потоком огибают преп тствие, а частицы более крупных фракций, сталкива сь с преп тствием , тормоз тс , под действием силы т жести падают вниз и попадают на вход измерительного гaзoдинa ra- ческого канала, расположенного непосредственно под преп тствием и выт нутого вдоль газохода. В газодинамическом измерительном канале крупные частицы под действием потока газа ускор ютс и в концевой части канала приобретают скорость, равную скорости газового потока. На начальном участке газодинамического канала скорость крупных частиц значительно меньше скорости потока, а локальна их концентраци значительно превосходит концентрацию в свободном потоке. На начальном участке ускорени и па концевом участке стабипизировш ного те- чени в газодинамическом канале про- изводитс зондирование световыми - пучками. Сигналы поглощени , вызванные присутствием в газовом потоке частиц, вычитаютс . Предварительна калибровка позвол ет привести в соответствие разностный сигнал поглощени с величиной массового расхода пыли в газоходе. Дл согласовани газодинамического измерительного канала с газовым трактом канал снабжен диффузором, расположенным на его конце козырьком на входном торце и входным направл ющим каналом (заборни- ком). Повьппение точности достигаетс за счет компенсации сигнала от мельчайших частиц, создающих значительное оптическое поглощение света, однако внос щих малый вклад в величину массового расхода пыли в газоходе. 5 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л сл 00 N5 СП а

Description

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контрол запыленностей газовых потоков, и мо- жет найти применение в энергетической , металлургической, пищевой и других промьшшенност х, а также при контроле загр знени окружающей среды I Цель изобретени - цовьшение точ- ности.

На фиг, 1 изображен газоход с установленным в нем устройством дл определени концентрации частиц в потоке газа, продольный вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный горизонтальный разрез.

Устройство содержит преп тствие 1 в виде пластины симметричной формы , газодинамический измерительный канал 2, козырек 3, направл ющий канал 4, диффузор 5, первый 6 и второй 7 излучатели, первый 8 и второй 9 фотоприемники, блок 10 вычитани , блок 11 регистрации. На чертежах также изображены газоход 12, первьй 13 и второй 14 зондирующие световые пучки .

Устройство работает следующим образом .

По газоходу 12 движетс транспортируемый газ, содержащий полидисперсную смесь взвешенных частиц. При взаимодействии потока газа с преп тствием 1 мельчайшие частицы и частицы более крупных фракций ведут себ различным образом: мельчайшие частицы вместе с потоком газа огибают преп тствие 1, а более крупные частицы, набега на преп тствие 1, соудар ют- с с ним. При этом скорость этих крупных частиц падает до нул . Частицы падают под действием силы т жести вниз, где попадают во входной створ газодинамического измерительного канала 2, в котором вновь ускор ютс потоком газа и на концевом участке канала 2 приобретают скорост равную скорости газового потока. Поскольку на .начальном участке ускоре- НИН в газодинамическом измерительном канале 2 скорость ранее заторможенны преп тствием 1 крупных частиц значительно меньше скорости газового потока , то их локальна концентраци сущственно превосходит концентрацию в свободном потоке. Измерение первым фотоприенником 8 поглощени первого зондирующего светового пучка 13 и зрне ускорени газодинамического измерительного канала 2 позвол ет соотнести зарегистрированное поглощение на счет крупных частиц и мельчайших частиц, причем в этой зоне относительный вклад крупных частиц оказьша етс преобладающим. С помощью блока 10 вычитани .из этого сигнала вычитаетс сигнал поглощени второго зондирующего светового пучка 14, измеренный вторым фотоприемником 9, в зоне стабилизированного течени газа в канале 2. Вычитание сигналов поглощени первого 8 и второго 9 фото- приемников позвол ет скомпенсировать вли ние мельчайших частиц, создаю- шзих значительное поглощение света, но внос щих малый вклад в величину массового расхода пыли в газоходе 12 Тем самым достигаетс повьшение точности определени массового расхода пыли. Соответствие между измер емым разностным сигналом поглощени и массовым расходом устанавливаетс с помощью предварительной калибровки устройства.

Дл согласовани газодинамического измерительного канала 2 с газовым трактом канал 2 снабжен диффузором 5, размещенным на выходном торце канала 2, и направл ющим каналом 4, установленным перед преп тствием 1. Направл ющий канал 4 может быть выполнен с параллельньми стенками или в виде конфузора. Дл предотвращени пр мого попадани во входной створ газодинамического измерительного канала 2 набегающего потока аэровзвеси на кромке нижней стенки канала 2 размещен козырек 3, установленный наклонно к направлению газового потока таким образом, что между козырьком 3 и преп тствием 1 имеетс т проток дл заторможенных преп тствием частиц и потока транспортирующего их газа, огибающего преп тствие 1.

Claims

Формула изобретени

1. Устройство дл определени концентрации частиц в Потоке газа, содержащее установленное в газоходе преп тствие, первый излучатель и оптически сопр женный с ним первый фотоприемник , размещенные на одной оптической оси, пересекающей поток газа с исследуемыми частицами в газоходе на участке ускорени заторможенных преп тствием частиц, блок вычитани сигналов, блок регистрации, о тличающеес тем, что, с целью повышени точности, в негр введены газодинамический измерительный канал, второй излучатель и второй фотоприемник , при этом газодинамический измерительный канал выполнен с параллельными стенками и размещеню

так, что он ограничивает участок ускорени заторможенных преп тствием частиц, с началом которого совмещено входное сечение газодинамического измерительного канала, выходное сече-15 ние которого размещено в зоне стабилизированного течени газа, а на оптической оси второго излучател , параллельной оптической оси первого излучател и пересекающей газодинами- 20 ческий измерительный канал в зоне стабилизированного течени газа, размещен второй фотоприемник, выход которого соединен с первым входом блока

второй вход которого сое- 25

стенка газодинамического измерительного канала соединена с нижней кром кой преп тстви .

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т - личающеес тем, что газоди намический измерительный канал снабжен козырьком, размещенным на его входном торце наклонно к направлению потока, при этом задн   кромка козыр ка соединена с нижней стенкой газодинамического измерительного канала,

а положение по вертикали передней кромки соответствует положению по вертикали нижней кромки преп тстви .

4.Устройство по пп. 1-3, отличающеес тем, что, с целью снижени гидросопротивлени , в него введен размещенньй перед преп тствием направл ю1151й канал, верхн   стенка которого соединена с верхней кромкой преп тстви .

5.Устройство по п. 4, отличающеес тем, что направл ювычитаии , второй вход которого сое- 25 щий канал выполнен в виде конфузора. динен с выходом первого фотоприемни-6. Устройство по пп. I и 2, о тка , а выход - с входом блока регистрации .

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что верхн  30
личающеес тем, что в него введен диффузор, сопр женньй с выходным торцом газодинамического измерительного канала.

стенка газодинамического измерительного канала соединена с нижней кром кой преп тстви .

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т - личающеес тем, что газодинамический измерительный канал снабжен козырьком, размещенным на его входном торце наклонно к направлению потока, при этом задн кромка козырка соединена с нижней стенкой газодинамического измерительного канала,
а положение по вертикали передней кромки соответствует положению по вертикали нижней кромки преп тстви .

4.Устройство по пп. 1-3, отличающеес тем, что, с целью снижени гидросопротивлени , в него введен размещенньй перед преп тствием направл ю1151й канал, верхн стенка которого соединена с верхней кромкой преп тстви .
5.Устройство по п. 4, отличающеес тем, что направл ю щий канал выполнен в виде конфузора. 6. Устройство по пп. I и 2, о тличающеес тем, что в него введен диффузор, сопр женньй с выходным торцом газодинамического измерительного канала.
Поток

ШШш

, .У .УЧ . ччУчу. J

/: . . . -. г

фиг.1

Фие.1

/

9