[其他]密相粉粒体流量测量方法及其装置

说明书

本发明属于固体流量的测定，具体涉及一种应用示踪物测定密相粉粒体流量的方法及其装置。

测定流化床循环立管内粉粒体的流量对于流化床反应器的过程控制，了解反应器工作状态，以及物平衡、热平衡的计算都是十分重要的。但由于对立管内密相粉粒体流量的测量在技术上存在一定困难，所以至今未见到有理想的装置。目前，测量立管内密相粉粒体流量可实用的方法主要是用眼睛跟踪立管内染过色或比较特殊的粒子，然后根据距离、时间、管径及粉粒体密度计算出流速、体积流量与质量流量。这种方法直观，可靠而且简单，但必须要求立管是透明的，所以一般只用于冷模装置。另外一种方法是称重法，形式较多，主要是取样位置不同，可以从立管的上部取样，也可以从立管的下部取样，该方法是通过计算取样时间，称重取样物来计算流量的。如“TheoreticalandExperimentalLnvestigationofFluidandParticelFlowinVerticalStandpipe”（ind.EngChem.Fundar，Vol.23，NO3，1984）一文中所述实验装置中测量部分便是称重法的一种形式。用称重法测流量由于要取样，因而易改变流场，影响正常的流动状态，以上两种方法的共同缺点是不能连续地测量流量。

对于高温加压条件下密相粉粒体流量的直接测定，目前才见到有实用的方法，一般还只是对流量进行理论估算，因此可能会产生较大的误差。

本发明的任务在于提出一种不仅能在常温常压下而且能在高温加压下直接地测量密相粉粒体流量的方法及其应用该方法的装置。

流化床循环立管内粉粒体的密相段处于粘附滑移流动时，除了立管最下部一段由于受流出口的影响外，其它部分颗粒间的相对运动速度比较小，即相对位置比较稳定，基本保证粉粒体能同步地向下流动，这一现象是本发明的一个基础。

本发明的测量方案是：测量时，从立管密相段的上部一固定位置向立管内注入定量示踪粉粒体，由于立管内密相段粉粒体颗粒相对位置比较稳定，所以示踪粉粒体可同步地跟随粉粒体物料向下流动，即示踪粉粒体的流动速度和粉粒体物料的流动速度相等。这样，只要在注入点下部的适当位置上用探头检测示踪粉粒体的电阻值，就可根据注入时间和到达探头检测点的时间差、注入点和检测点间的距离及粉粒体物料密度计算出流速、流量，本发明测量方案的特点在于采用检测电阻的方法来识别示踪粉粒体，这样只要求示踪粉粒体物料在导电性上有差异即可，这给选择示踪粉粒体带来了极大的方便。此外，电阻的检测在电路上也较易实现，并容易保证检测的灵敏度和可靠性。

基于上述方案所设计的密相粉粒体流量测定装置由一个向立管内注入示踪粉粒体的示踪体注入器，至少一组检测粉粒体电阻的探头，用于检测来自探头输出信号的检测电路，一个用于同外界进行信息交换的接口电路和一个具有独立时钟的能够进行实时数据处理、计时和控制示踪体注入器工作的计算机所组成。由于该装置用计算机进行控制，可以达到自动连续测量的目的。

附图1是应用本发明密相粉粒体流量测定方法的种装置结构框图。

附图2是示踪粉粒体注入器结构图。

附图3是探头结构图。

附图4是本发明装置的一个实施例。

附图1中的1是探头组，2是检测电路，3是接口电路，4是计算机，5是打印机，6是独立时钟电路，7是注入器驱动电路，8是示踪体注入器。本测量装置的工作过程是这样的：系统启动后，首先计算机4向注入器8发出注入指令并记录时间，注入器8接到指令后立刻向立管内注入定量的示踪粉粒体，示踪粉粒体便与粉粒体物料同步地向下流动，当示踪粉粒体流动每经过一个探头组时，检测电路2立即输出一个脉冲信号给接口电路3，计算机4响应后，首先记录示踪粉粒体到达探头组的时间然后进行计算并把结果输至打印机5，当示踪粉粒体到达最后一个探头组时，计算机首先计时，并立即向注入器发出控制指令，使注入器向立管注入示踪粉粒体，这样下一个周期的测量便几乎可以在上一个周期测量结束的同时开始，每一个独立的测量周期紧密地连接，使测量很以连续。

所说的检测电路是由可调电桥、比较器和单稳电路组成。接口电路则主要用于微机同外界进行信息交换。

所说的探头可以是一组或多组，每一组探头都有相应的检测电路。多组探头可对示踪粉粒体检测多次，其目的是为了对流速的变化反应敏感，同时还可以减少示踪粉粒体的注入次数。探头的安放位置应在示踪粉粒体注入点的下部适当距离，根据使用探头组的多少，使它们依次拉开适当距离排列。