多粒徑混合氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多粒徑混合氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣固兩相流現(xiàn)象普遍存在于自然界中，如沙丘的移動、沙塵暴等，根據(jù)這些自然現(xiàn)象，人們領(lǐng)悟到一定壓力和速度的氣流可以移動顆粒物料，而且將固體顆粒置于管道中隨著氣體流動，即管道氣固兩相流，具有輸送效率較高、易于實(shí)現(xiàn)自動化、輸送過程封閉、物料無泄漏、污染少、可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的長距離輸送、配置靈活、占有空間和場地小等特點(diǎn)。因此，該技術(shù)不僅在冶金、糧食、化工、電力等行業(yè)的粉、散物料輸送中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，而且還可用于管道污垢清理、多粒徑顆粒分離或混合、氣固兩相分離等多種方面。
[0003]當(dāng)顆粒以一定速度在管道內(nèi)流動時(shí)，由于受到不同力(如顆粒間或顆粒與壁面之間的碰撞、氣體對顆粒的流體力、自身重力等)的作用，顆?？赡軙瑒印L動、跳躍或懸浮等，導(dǎo)致其在運(yùn)動過程中在管內(nèi)發(fā)生擴(kuò)散、沉積，或造成管壁的磨損等問題。因而研究顆粒在管內(nèi)的流動分布行為具有非常重大的意義，而實(shí)驗(yàn)方法是研究氣固兩相流動規(guī)律的主要手段之一。現(xiàn)有的大部分管道氣固流動實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅適用于單種粒徑的規(guī)律研究，且主要針對于一種或幾種固定的測量技術(shù)，靈活性較差，因而急需設(shè)計(jì)一種用于不同結(jié)構(gòu)管道，能實(shí)現(xiàn)多粒徑顆粒以不同比例混合的連續(xù)、穩(wěn)定的輸送，且適用于多種測量技術(shù)的氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對目前氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)裝置的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種用于不同結(jié)構(gòu)管道，能實(shí)現(xiàn)多粒徑顆粒以不同比例混合的連續(xù)、穩(wěn)定的輸送，且適用于多種測量技術(shù)的多粒徑混合氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]本發(fā)明所述的多粒徑混合氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括實(shí)驗(yàn)臺架、送風(fēng)單元、送粉單元、管道單元、集料單元和測量控制單元，所述的送風(fēng)單元、送粉單元以及所述的集料單元均裝在所述的實(shí)驗(yàn)臺架上，其中所述的送風(fēng)單元和所述的送粉單元分別與所述的管道單元的進(jìn)口連通，所述的管道單元的出口與所述的集料單元連接；所述的測量控制單元包括用于記錄氣固運(yùn)動行為的記錄儀和面板控制器，所述的送風(fēng)單元、所述的送粉單元以及所述的記錄儀分別與所述的面板控制器相應(yīng)的控制端口電連，并且所述的記錄儀的拍攝視野覆蓋所述的管路單元；
[0006]所述的送風(fēng)單元包括風(fēng)機(jī)、干燥器和流量計(jì)，所述的風(fēng)機(jī)的出氣口與所述的干燥器的進(jìn)風(fēng)口連通；所述的干燥器的出風(fēng)口與所述的管道單元的進(jìn)口密封連通；所述的流量計(jì)設(shè)置在干燥器的出風(fēng)口處；所述的風(fēng)機(jī)的控制端與所述的面板控制器的輸出端相應(yīng)端口電連；
[0007]所述的送粉單元包括至少一個(gè)機(jī)械式定量給料裝置、集料管和固定板，所述的機(jī)械式定量給料裝置安裝在固定板上，所述的固定板固定在實(shí)驗(yàn)臺架上；所述的機(jī)械式定量給料裝置的控制端與所述的面板控制器電連；所述的機(jī)械式定量給料裝置的出料口與所述的集料管的進(jìn)料口連通，所述的集料管的出料口與所述的管路單元的進(jìn)口連接。
[0008]所述的記錄儀包括高速攝像頭、同步器、中央控制器以及激光器，所述的高速攝像頭的拍攝區(qū)域覆蓋所述的管路單元，并且所述的高速攝像頭的控制端、所述的激光器的控制端分別與所述的同步器的相應(yīng)控制端口相連，所述的同步器與所述的中央控制器雙向連接；所述的激光器的光臂上設(shè)置的激光頭裝在管道單元的上方，并且激光頭發(fā)出的光線照在管道單元的試驗(yàn)區(qū)域。
[0009]所述的實(shí)驗(yàn)臺架包括帶機(jī)柜平臺的底部支架和安裝支架，所述的安裝支架固定在所述的底部支架的機(jī)柜平臺上，并且底部支架的支撐腳上裝有剎車萬向輪。
[0010]所述的送風(fēng)單元的干燥器的出風(fēng)口、所述的送粉單元的集料管的出料口分別通過三通統(tǒng)一匯入所述的管道單元的進(jìn)口。
[0011]所述的測量控制單元還包括作為測量背景的標(biāo)尺板，所述的管道單元固定在所述的標(biāo)尺板上，保持整個(gè)管道單元的側(cè)壁貼合在標(biāo)尺板的表面。
[0012]所述的標(biāo)尺板垂直安裝在所述的安裝支架上。
[0013]所述的管道單元包括水平段、弧形連接段和擴(kuò)展段，所述的水平段與所述的弧形連接段的上端口一體成型，所述的擴(kuò)展段的入口端與所述的弧形連接段的出口端一體成型。
[0014]所述的管道單元為硬質(zhì)或非硬質(zhì)、透明或半透明管，優(yōu)選為硬質(zhì)透明管，更優(yōu)選為石英管，且壁厚小于等于3mm。
[0015]所述的送粉單元設(shè)有至少一套機(jī)械式定量給料裝置。
[0016]所述的面板控制器上設(shè)置多個(gè)按鈕、結(jié)果顯示區(qū)和給定信號控制區(qū)，其中所述的按鈕包括總開關(guān)、用于控制第一套機(jī)械式定量給料裝置的第一開關(guān)和用于控制其余機(jī)械式定量給料裝置的開關(guān)，所述的結(jié)果顯示區(qū)包括用于顯示第一套機(jī)械式定量給料裝置電機(jī)轉(zhuǎn)速的第一結(jié)果顯示區(qū)和用于顯示其他機(jī)械式定量給料裝置電機(jī)轉(zhuǎn)速的結(jié)果顯示區(qū)，并且每個(gè)結(jié)果顯示區(qū)對應(yīng)一個(gè)給定信號控制區(qū)。
[0017]兩套機(jī)械式定量給料裝置的電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0-6000r/min。
[0018]本發(fā)明的有益效果:實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊合理，通過對多粒徑顆粒在不同結(jié)構(gòu)管道中以不同比例混合的連續(xù)、穩(wěn)定輸送，能采用不同實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行觀察與測量，實(shí)現(xiàn)了管內(nèi)氣固兩相流動規(guī)律的研究，搬運(yùn)移動方便，操作方便，成本低。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明側(cè)視圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明
[0024]參照附圖:
[0025]實(shí)施例1本發(fā)明所述的多粒徑混合氣固兩相流動實(shí)驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)臺架1、送風(fēng)單元2、送粉單元3、管道單元4、集料單元5和測量控制單元6，所述的送風(fēng)單元2、送粉單元3以及所述的集料單元5均裝在所述的實(shí)驗(yàn)臺架1上，其中所述的送風(fēng)單元2和所述的送粉單元3分別與所述的管道單元4的進(jìn)口連通，所述的管道單元4的出口與所述的集料單元5連接；所述的測量控制單元6包括用于記錄氣固運(yùn)動行為的記錄儀61和面板控制器62，所述的送風(fēng)單元2、所述的送粉單元3以及所述的記錄儀61分別與所述的面板控制器62相應(yīng)的控制端口電連，并且所述的記錄儀61的拍攝視野覆蓋所述的管路單元4 ;
[0026]所述的送風(fēng)單元2風(fēng)機(jī)21、干燥器22和流量計(jì)23，所述的風(fēng)機(jī)21的出氣口與所述的干燥器22的進(jìn)風(fēng)口連通；所述的干燥器22的出風(fēng)口與所述的管道單元4的進(jìn)口密封連通；所述的流量計(jì)23設(shè)置在干燥器22的出風(fēng)口處；所述的風(fēng)機(jī)21的控制端與所述的面板控制器62的輸出端相應(yīng)端口電連；
[0027]所述的送粉單元3包括兩套機(jī)械式定量給料裝置31、集料管32和固定板33，所述的機(jī)械式定量給料裝置31安裝在固定板33上，所述的固定板33固定在實(shí)驗(yàn)臺架1上；所述的機(jī)械式定量給料裝置31的控制端與所述的面板控制器62電連；所述的機(jī)械式定量給料裝置31的出料口與所述的集料管32的進(jìn)料口連通，所述的集料管32的出料口與所述的管路單元4的進(jìn)口連接。
[0028]所述的記錄儀61包括(XD攝像頭、同步器、中央控制器以及激光器，所述的(XD攝像頭的拍攝區(qū)域覆蓋所述的管路單元，并且所述的CCD攝像頭的控制端、所述的激光器的控制端分別與所述的同步器的相應(yīng)控制端口相連，所述的同步器與所述的中央控制器雙向連接；所述的激光器的光臂上設(shè)置