[实用新型]多粒径混合气固两相流动实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多粒径混合气固两相流动实验装置。

背景技术

气固两相流现象普遍存在于自然界中，如沙丘的移动、沙尘暴等，根据这些自然现象，人们领悟到一定压力和速度的气流可以移动颗粒物料，而且将固体颗粒置于管道中随着气体流动，即管道气固两相流，具有输送效率较高、易于实现自动化、输送过程封闭、物料无泄漏、污染少、可实现复杂环境下的长距离输送、配置灵活、占有空间和场地小等特点。因此，该技术不仅在冶金、粮食、化工、电力等行业的粉、散物料输送中具有广泛的应用价值，而且还可用于管道污垢清理、多粒径颗粒分离或混合、气固两相分离等多种方面。

当颗粒以一定速度在管道内流动时，由于受到不同力(如颗粒间或颗粒与壁面之间的碰撞、气体对颗粒的流体力、自身重力等)的作用，颗粒可能会滑动、滚动、跳跃或悬浮等，导致其在运动过程中在管内发生扩散、沉积，或造成管壁的磨损等问题。因而研究颗粒在管内的流动分布行为具有非常重大的意义，而实验方法是研究气固两相流动规律的主要手段之一。现有的大部分管道气固流动实验装置结构复杂，仅适用于单种粒径的规律研究，且主要针对于一种或几种固定的测量技术，灵活性较差，因而急需设计一种用于不同结构管道，能实现多粒径颗粒以不同比例混合的连续、稳定的输送，且适用于多种测量技术的气固两相流动实验装置。

发明内容

针对目前气固两相流动实验装置的缺点，本实用新型提出一种用于不同结构管道，能实现多粒径颗粒以不同比例混合的连续、稳定的输送，且适用于多种测量技术的多粒径混合气固两相流动实验装置。

本实用新型所述的多粒径混合气固两相流动实验装置，其特征在于：包括实验台架、送风单元、送粉单元、管道单元、集料单元和测量控制单元，所述的送风单元、送粉单元以及所述的集料单元均装在所述的实验台架上，其中所述的送风单元和所述的送粉单元分别与所述的管道单元的进口连通，所述的管道单元的出口与所述的集料单元连接；所述的测量控制单元包括用于记录气固运动行为的记录仪和面板控制器，所述的送风单元、所述的送粉单元以及所述的记录仪分别与所述的面板控制器相应的控制端口电连，并且所述的记录仪的拍摄视野覆盖所述的管道单元；

所述的送风单元包括风机、干燥器和流量计，所述的风机的出气口与所述的干燥器的进风口连通；所述的干燥器的出风口与所述的管道单元的进口密封连通；所述的流量计设置在干燥器的出风口处；所述的风机的控制端与所述的面板控制器的输出端相应端口电连；

所述的送粉单元包括至少一个机械式定量给料装置、集料管和固定板，所述的机械式定量给料装置安装在固定板上，所述的固定板固定在实验台架上；所述的机械式定量给料装置的控制端与所述的面板控制器电连；所述的机械式定量给料装置的出料口与所述的集料管的进料口连通，所述的集料管的出料口与所述的管道单元的进口连接。

所述的记录仪包括高速摄像头、同步器、中央控制器以及激光器，所述的高速摄像头的拍摄区域覆盖所述的管道单元，并且所述的高速摄像头的控制端、所述的激光器的控制端分别与所述的同步器的相应控制端口相连，所述的同步器与所述的中央控制器双向连接；所述的激光器的光臂上设置的激光头装在管道单元的上方，并且激光头发出的光线照在管道单元的试验区域。

所述的实验台架包括带机柜平台的底部支架和安装支架，所述的安装支架固定在所述的底部支架的机柜平台上，并且底部支架的支撑脚上装有刹车万向轮。

所述的送风单元的干燥器的出风口、所述的送粉单元的集料管的出料口分别通过三通统一汇入所述的管道单元的进口。

所述的测量控制单元还包括作为测量背景的标尺板，所述的管道单元固定在所述的标尺板上，保持整个管道单元的侧壁贴合在标尺板的表面。

所述的标尺板垂直安装在所述的安装支架上。

所述的管道单元包括水平段、弧形连接段和扩展段，所述的水平段与所述的弧形连接段的上端口一体成型，所述的扩展段的入口端与所述的弧形连接段的出口端一体成型。

所述的管道单元为硬质或非硬质、透明或半透明管，优选为硬质透明管，更优选为石英管，且壁厚小于等于3mm。

所述的送粉单元设有至少一套机械式定量给料装置。