SU840703A2 - Струйный пылемер - Google Patents
Струйный пылемер Download PDFInfo
- Publication number
- SU840703A2 SU840703A2 SU792838998A SU2838998A SU840703A2 SU 840703 A2 SU840703 A2 SU 840703A2 SU 792838998 A SU792838998 A SU 792838998A SU 2838998 A SU2838998 A SU 2838998A SU 840703 A2 SU840703 A2 SU 840703A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- nozzle
- dust
- pressure
- output
- jet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
1
Изобретение относитс к технической физике и может быть использовано , в полиграфической и химической отрасл х промышленности дл автоматизации процессов пылеочистки при исследовании и контроле работы пылеулавливающих установок и выт жных вентил ционных систем.
По основному авт.св. № 6613Q4 известен струйный пылемер дл измерени запыленности потоков воздуха , содержащий электроструйный первичный преобразователь, выполненный в В1ще двух струйных трубок электродов, снабженных соп-лами, одно из которых-приемное, а второе сопло питани , расположенных напротив друг друга, источник высокого напр жени посто нного тока, соединенный с электродамиэлектроструйного первичного преобразовател , источник пневмопитани , рабочий и компенсационный проточные дроссельные делители давлени , включенные по мостовой схеме и показывающий прибор 1.
Недостатком устройства вл етс ограниченна чувствительности, и точность измерени при малых концентраци х пыли в .потоках воздуха
вследствие зависимости показаний устройства от колебаний величины разрежени (более 3,8 кПа) в воздуховодах пылеулавливающих аппаратов.
Снижение чувствительности и точности известного устройства определ етс также зависимостью динамического давлени поперечных струй сжатого воздуха, истекающих из
o сопла питани , от геометрических размеров и конструктивного исполнени первичного преобразовател (рассто ни h между питающим и приемным соплом, диаметров их каналов).
5 Проведены эксперименты при различных испытани х геометрических размеров первичного преобразовател известного устройства и условий измерени дл оценки их вли ни
0 на статические расходные характеристики . В результате обработки полученных экспериментальных данных статистическими методами с проверками на адекватность и воспроизводимость
5 эксперимента и значимость коэффициентов найдено, что наиболее существенным варьируемым парамегром вл етс величина межсоплового рассто ни Н, с изменением которой снижаетс
0 чувствительность известного прибора.
Последнее определ ет ограниченность диапазона измерений. Дл проведени измерений при колебани х величины разрежени в воздуховодах необходима периодическа перестройка режимов пневмопитани , изменение геометрических размеров первичного преобразовател (сопл, величины h) в процессе измерений, параметров дросселей мосЬовой пневмосхемы с учетом переменности скорости потока воздуха. Все это предопредел ет снижение чувствительности и точности известного устройства по диапазону измерений.
В св зи с этим дл обеспечени требуемых точностных показателей и чувствительности прибора во всем интервале измерений возникает необходимость ручной регулировки межсоплового рассто ни , интуитивного подбора размеров сопл и их геометрии , давлени питани что вызывает трудности при эксплуатации, и нелинейность статических характеристик. Дл проведени замеров за пределами интервала линейности характеристики известного прибора требуетс изготовление другого устройства с новым межсоплоБЫм рассто нием и размерами сопл, а также его индивидуальна тарировка. Помимо этого, к недостаткам известной конструкции устройства следует отнести зависимость разбаланса мостовой схемы от колебаний величины разрежени .
Цель изобретени - повышение чувствительности и точности измерени Малых концентраций пыли.
Поставленна цель достигаетс те что устройство снабжено п тимембранньм элементом сравнени и после ,д6вательно соединенными устройствами дл измерени величины разрежени и пневматическим блоком делени , один вход которого через п тимембранный элемент сравнени св зан с проточными дроссельными целител ми мостовой схемы, второй .зход - с выходом устройства дл измерени величины разрежени , а выход блока делени включен на вход регистрирующего прибора.
Кроме- того, приемное сопло в виде эллипсоида вращени с продольной щелью, больша ось которого расположена параллельно оси пылемера, причем выполнено в виде выт нутого по направлению отклонени поперечны струй эллипсоида вращени с продольной щелью, отношение длины к ширине щели находитс в пределах от трех д четырех, а ширина щели равна диаметру канала осевого отверсти сопла питани , при этом сопло питани выполнено в виде шарового сектора, а диаметр канала осевогоотверсти сопла питани в 8 раз меньше рассто ни между приемным соплом и соплом питани . Это рассто ние дл любых геометрических размеров дроссельных элементов мостовой схемы и переменной величине давлени пневмопитани выбрано при отношении динамического давлени запыленного потока к динамическому давлению этого потока, при котором происходит слив .поперечных струй воздуха, вытекающих из сопла питани , с плоскости приемного сопла питани равном 0,3.
На фиг.1 показана принципиальна схема струйного прибора; на фиг.2 -.основна эмпирическа характеристика электроструйного первичного преобразовател при различных комбинаци х его геометрических размеров J на фиг.З - экспериментальные кривые изменени выходного сигнала в зависимости от межсоплового рассто ни h при различных сочетани х ширины 6 щели приемного сопла и диаМетра d канала осевого отверсти сопла питани , на фиг.4 - экспериментальные кривые изменени выходного сигнала прибора в зависимости от отношени длины 6 щели приемног сопла к ее ширине - . 6 при различных геометрических размерах первичного преобразовател .
Прибор состоит из электроструйного первичного преобразовател , выполненного в виде струйных трубок электродов 1 и 2 помещенных в корп 3 прибора, по которому протекает воздушный поток, скорость которого составл ет Uj, . Корпус 3 через пробозаборную трубку4 св зан с воздуховодом 5 аппарата пылеочистки в котором движетс анализируемый поток пылевоздушной смеси со скорость и . Трубки 1 и 2, снабженные соответственно соплами 6 и 7, размещенными напротив друг друга, соединены с источником высокого напр жени (5-6 кв) посто нного тока через переменные резисторы В и 9.
Сопло 6 питани дл обеспечени аэродинамичности конструкции, исключени нежелательных эффектов срыва вихрей с этого сопла при его обтекании набегающим потоком воздуха и попадании вихрей в зону действи потока электрического ветра (зону электризации) выполнено в виде шарового сектора с центральным углом, ;равным или меньшим , заподлицо с внутренней стенкой корпуса прибора. Сопло б снабжено осевым отверстием. Приемное сопло 7 дл исключени налипани твердых частиц на него, характерного дл малых скоростей и сферических поверхностей, выполнено в виде выт нутого эллипсоида -Bpaitfeни , расположенного в длид1у по направлению отклонени поперечных струй и снабженного продольной щелью. Ширина и длина щеЛи соответственно равны одному и трем-четырем диаметра
канала осевого отверсти сопла питани . Геометрический центр приемного сопла находитс на оси сопла питани . Такое использование сопл первичного преобразовател снижает cyineqTBeHHO вносимые ими искажени в поток воздуха.
Сопло 7 через посто нный дроссель 10 типа П2Д.4 системы УСЭППА подсоединено к источнику пневмопитани с величиной давлени Сравнительна ветвь моста, выполненна в виде проточного дроссельного компенсационного делител , состо ща из управл емого по статичес-т кому давлению сопла 11, струйной трубки 12, посто нного дроссел 13 типа П2Д.4 и импульсной трубки пневматически св зана с одним из входов п тимембранного элемента 14 сравнени , другой вход которого соединен с междроссельной камерой проточного рабочего делител давлени , включающего сопло 7, струйную трубку 2 и посто нный др9ссель 10. Рабочий и компенсационный делители включены по схеме пневматического моста, давление питани которого котролируетс образцовым манометром 15 и регулируетс задатчиком давлени типа П23Д.4. К соплу 6 питани подводитс сжатый воздух с давлением Рр от источника пневмопитани
Выход элемента 14 сравнени ,Фиксрующего разбаланс Р мостовой схемы, подключен к одному из входов пневматического блока 17 делени выходного сигнала типа ПФ-1,18, второй вход которого св зан через устройство 18 дл измерени величины разрежени Р (т гонапоромер типа ТНЖ или дифманометр) с сигнальной трубкой 19, расположенной в корпусе 3 прибора. Вход блока 17 делени соединен с показывающим прибором 20 типа ПВ.2.2 системы Старт, шкала которого отградуирована в единицахконцентрации пыли (П).
Питание элемента 14 сравнени осуществл етс давлением , от источника пневмопитани . К последне-му через регул тор 21 расхода подсоединен воздушный эжектор 22, обеспечивающий непрерывность процесса измерений.
Устройство работает следующим образом.
При помощи воздушного эжектора 22 создающего в полости прибора разрежение , регулируемое регул тором 21 расхода сжатого воздуха, в корпус 3 вначале поступает поток чистого воздуха с посто нной скоростью Uyjy .
Под действием воздушного потока попЬречные струи, истекающие из сопла
6,отклон ютс от первоначального направлени , привод к снижению пневмосопротивлени на выходе сопла
7,а следовательно, и к уменьшению
давлени в междроссельной камере Ьопло 7, дроссель 10) проточного рабочего делител пневмомоста. В результате на выходе мостовой схемы устанавливаетс некотора минимальна} величина разбалансаДР. Давление сжатого воздуха, подводимого к приемному соплу 7, меньше давлени , подводимого к соплу 6, но достаточно дл обеспечени протока сжатого воздуха через сопло 7 при нулевой скорости
o измер емого потока.
Затем эжектором 22 через трубку 4 и корпус 3 прибора просасываетс запыленный воздух с посто нной скоростью течени (i . При этом происходит дополнительное отклонение турбулентно-поперечных.струй воздуха, вытекающих из сопла б. Величина отклонени этих струй измен етс в зависимости от изменени плотности
запыленного газа, определ емой весовым содержанием концентрации пыли в измер емом потоке.
При приложении к струйным трубкам -1 и 2 потенциалов высокого напр жени высокого тока в пространстве между приемными 7 и питающими б соплами создаютс направленные струи электрического ветра в виде унипол рного турбулентного потока зар женных пылевых частиц воздушной смеси, воздействующих на свободную ламинарную струю, истекающую из сопла 7. Благодар турбулизации измер емого потока стру ми электрического ветра
в межэлектродном пространстве первичного преобразовател формируютс локальные электрические пол высокой напр женности. Последние в совокупности с весовой концентрацией пылевых частиц потока вл ютс электропневмозаслонками дл сопла 7, преп тству свободному истечению воздуха через Это сопло и увеличива сопротивление на выходе сопла 7. В результате в зависимости от величины
запыленности потока воздуха увеличиваетс давление Р в рабочем дроссельном делителе, поступающее далее в одну из камер мембранного элемента 14. Давление Р, , формируемое в междросг
сельной камере (сопло 11, дроссель 13) сравнительной ветви пневмомоста, вычитаетс на элементе 14 сравнени из давлени Р, создаваемого в рабочем делителе.
Изменение давлени Р, приводит к соответствующему увеличению разбаланса iP (л -Pj) мостовой схемы, фиксируемого элементом 14 сравнени , выходной сигнал с которого подаетс
на блок 17 делени , где делитс на величину разрежени Рр . Разрежение непрерывно контролируетс дифманометром (т гонапоромером типа ТНЖ 18, сигнал с которого подводитс к блоку 17 делени . Выходной сигнал, пропорциональный измер емой величине концентрации пыл в воздушном потоке, с блока 17 поступает на показывающий прибор 20, непрерывно регистрирующий текущие значени запыленности воздуха. Как показывают эксперименты, выходной с нал данной конструкции струйного при бора практически не зависит от вели чины разрежени в воздуховодах пьше . очистных аппаратов и пропорционален измер емому параметру. В результате обработки по методи наименьших квадратов эксперименталь ных данных по исследованию динамиче кого давлени Рд , развиваемого в плоскости приемного сопла 7 воздействием локальных электрических полей зар женных пылевых частиц и в совой концентрацией последних/ в функции динамического давлени 1Ч,д запыленного потока построена основна эмпирическа характеристика электроструйного первичного преобра зовател (фиг.2). Эта характеристика получена при различных комбинаци х геометрически размеров первичного преобразовател Параметра h и переменной величине РО), подводимого к соплу 6. Указанные параметры определ ют значени %пкр. аг.где Р,,„,ф- ди намическое давление запыленного потока , при котором происходит сдув п перечных струй сжатого воздуха с плоскости сопла 7 (полное смещение этих струй при критической величине давлени Pjin.) РД-Е-мак;- динамическо давление, развиваемое в плоскости приемного сопла отклон емыми стру ми сжатого воздуха, истекгиощими из сопла 6, воздействием направленных Локальных электрических полей зар женных пылевых частиц и их весовой концентрацией при нулевой скорости потока воздуха. Эти давлени определ ют границы участков линейности основной характеристики, показател точности и чувствительности прибора Установлено, что центр линейности основной характеристики не зависит изменений Р, ,h, d, пределов и условий измерени и имеет посто нные координатыi f.vjf. Д.Емакс Выбранные экспериментальным путем конструкции первичного преобразовател и размеры щелевого сопла 7 обе печивают работу прибора в режиме ма симальной чувствительности (в точке в). С .использованием.концепций теории взаимодействи свободных турбул тных струй и данных эксперимента найдено полуэмпирическое условие вы бора межсоплового рассто ни , при отором обеспечиваетс максимальна увствительность струйного прибора, записываемое в виде: ..,AЬtd)f При Pojp, /Рап.кр. находим , где d - диаметр канала осевого отверсти -сопла питани . В процессе экспериментов установлено , что между чувствительностью струйного устройства, геометрическими размерами щели приемного сопла и рассто нием между соплом питани и при- емным соплом существует экстремальна зависимость (фиг.3,4). Сравнение зависимостей , показывает, что чувствительность максимальна при ширине щели приемного сопла,равной диаметру канала осевого отверсти сопла питани , длине щели, наход щейс в пределах трех-четырех диаметров канала осевого отверсти сопла 6, рассто ние между соплами 6 и 7, равном 8 диаметрам канала отверсти сопла питани и Prjjn /Р5)П.ЧР 3. При этом РОJ/ 3,8 кПа и на выходе прибора по вл етс максимальный сигнгш, что обуславливает повьииение точности замеров запыленности. Давление Р дл всех кривых, показанных на фиг.З и 4,одинаково и равно 17 кПа. Характер этих зависимостей сохран етс и при переменной величине давлени пневмопйтани РО ( РО const);. Выполнение приемного сопла 7 эллипсообразной формы Ь продольной щелью позвол ет, помимо исключени эффектов налипани , уменьшить зону нечувствительности прибора (рабоча точка смещаетс к центру линейного участка статической характеристики) при небольших концентраци х пыли и высокодисперсности ее фракций в воздушном потоке. В этом случае пнев-: мосопроТивление на выходе щелевого сопла с указанными геометрическими размерами значительно измен етс уже при небольших изменени х весовой концентрации и плотности пыле- , вых частиц. Последнее обсто тельство в совокупности с непрерывной коррекцией колебаний величины разрежени в воздуховодах существенно повышает чувствительность, точность прибора и расшир ет диапазон измерений в сторону малых запнленностей воздушной среды, i При использовании устройства обеспечиваетс ; улучшение работы аппаратов пылеочистки и пылеулавливани в производственных цехах, улучшение промышленной санитарии и санитарно-гигиенических условий труда рабочих. Ожидаемый экономический эффект от внедрени предложенного
устройства составл ет примерно 1011 тыс.руб. в год. Устройство нетрудоемко Визготовлении, в нем используютс стандартные элементы пневмоавтоматики . При его применении не требуетс энергоемких и дорогосто щих источников пневмопитани со стабильными характеристиками, а также дополнительной арматуры креплени первичного преобразовател . Это позвол ет существенно снизить стоимость аппаратуры, ее сложность и массогабаритные показатели.
Claims (2)
1. Струйный пылемер по авт. св. №661304, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности и точности измерени небольших концентраций пыли, он снабжен п тимембранным элементом сравнени и последовательно соединенными устройством дл измерени величины разрежени и пневматическим блоком делени , один вход которого через п тимембранный элемент сравнени
. Центр линейного участка
св зан с проточными дроссельными делител ми мостовой схемы, второй I вход - с выходом устройства дл измерени величины разрежени , а выход блока делени включен на эход с регистрирующего прибора.
2. Пылемер поп.1, отличающийс тем, что приемное сопло выполнено в виде эллипсоида вращени с продольной щелью, больша ось которого расположена параллельно оси пыл.емера, причем отношение длины к ширине цели находитс в пределах от трех до четырех а ширина щели равна диаметру канала осевого отверсти сопла питани , при 5 этом сопло питани выполнено в виде шарового сектора, а диаметр канала осевого отверсти сопла питани в 8 раз меньше рассто ни между приемным соплом и соплом питани .
20
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 661304, кл. G 01 N 15/00, 1977 (прототип) ...
Фиг.1 f, fai . Ч- Л7Г
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792838998A SU840703A2 (ru) | 1979-11-11 | 1979-11-11 | Струйный пылемер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792838998A SU840703A2 (ru) | 1979-11-11 | 1979-11-11 | Струйный пылемер |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU661034 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU840703A2 true SU840703A2 (ru) | 1981-06-23 |
Family
ID=20858947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792838998A SU840703A2 (ru) | 1979-11-11 | 1979-11-11 | Струйный пылемер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU840703A2 (ru) |
-
1979
- 1979-11-11 SU SU792838998A patent/SU840703A2/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4231262A (en) | System for measuring entrained solid flow | |
CN108680764B (zh) | 基于离子示踪的气流速度测量方法 | |
US4566342A (en) | Isokinetic extractive sampling probe | |
CN101900588A (zh) | 包括锥形流动通路的流量传感设备 | |
US2706409A (en) | Flow meter | |
US3794909A (en) | Apparatus for and method of sensing particulate matter | |
US3470741A (en) | Mass flow meter apparatus | |
Dennis et al. | Isokinetic sampling probes | |
Reydon et al. | Theoretical and experimental studies of confined vortex flow | |
US5337603A (en) | Elbow mass flow meter | |
US4030358A (en) | Portable air velocity measuring unit | |
CA1150341A (en) | Fluid pressure and velocity sensing apparatus | |
US4730481A (en) | Device for testing the air permeability of an article | |
US3650152A (en) | Apparatus and method for measuring the velocity of a flowing fluid | |
SU840703A2 (ru) | Струйный пылемер | |
CN111201401B (zh) | 用于控制电站炉系统中燃烧过程的器件 | |
GB1471335A (en) | Apparatus for use in monitoring a stream of gases | |
US4136564A (en) | Mass flow rate detector of electrostatic type | |
US3672225A (en) | Gas sampling | |
EP0389709A1 (en) | Apparatus for measuring and controlling fluid flow across a boundary | |
EP0371355B1 (de) | Verfahren zur Überwachung des Gasstromes in einem Gasanalysator und zur Korrektur von druck- und durchflussbedingten Störeinflüssen auf dessen Messsignal | |
Landers | Mixing Characteristics of Turbulent Twin Impinging Axisymmetric Jets at Various Impingement Angles | |
GB1583490A (en) | Apparatus for measuring the flow rate of a medium | |
GB1574702A (en) | Fluid flow measuring assembly | |
SU838423A1 (ru) | Устройство дл измерени температурыТОРМОжЕНи гАзОВОгО пОТОКА |