[发明专利]一种测量宽粒径分布粉体悬浮速度的方法及装置

说明书

本发明公开了一种测量宽粒径分布粉体悬浮速度的方法及装置，将待测粉体送入变截面流化床，期间，增加风量并监测变截面流化床是否有粉体颗粒逸出，当监测到有粉体颗粒逸出时，保持风量不变，使用激光散射法测量稀相悬浮段内不同高度处的悬浮颗粒粒径分布；再由风量以及变截面流化床不同高度处的截面积，计算出不同粒径颗粒对应的悬浮速度；后续再增加风量，并重复上述步骤，使得处于流化状态的粉体颗粒依次悬浮于稀相悬浮段，完成流化床内剩余待测粉体悬浮速度的测量，从而得到所测粉体不同粒径颗粒的悬浮速度。根据本发明提供的方法设置对应装置，可准确有效地测量出宽粒径分布粉体不同粒径颗粒对应的悬浮速度。

技术领域

本发明涉及一种测量宽粒径分布粉体悬浮速度的方法及装置，属于粉体悬浮速度测量技术。

背景技术

颗粒悬浮速度就是指颗粒在流体中处于稳定悬浮状态时，流体的速度。悬浮速度是粉体颗粒的重要特性参数，测量粉体颗粒的悬浮速度对于设计气力输送系统、改善气力输送设备工艺效果都十分重要。

专利CN208653976U提供了一种悬浮速度测量装置。该套装置将所测量物料放在物料盒中，通过调节电动风阀的开启度，使得物料受到风机所产生的空气浮力与重力相等，从而实现物料在测试管路内的流化悬浮，进而获得该物料的悬浮速度。该装置只能针对单一粒径物料的悬浮速度测量。

专利CN205080153U提供了一种测试物料悬浮速度的装置。该套装置通过调节风机风量，使被测试物料恰好悬浮停留在透明测试筒二分之一高度处，然后用风速仪读取该处风速，从而获得该物料的悬浮速度。此时，该装置同样只能针对单一粒径颗粒测量悬浮速度。

然而，在工程实际中，粉体粒径通常分布较宽，现有技术方法及其装置，在面对宽粒径分布的粉体物料时，难以简便且快速的检测其悬浮速度。激光散射法广泛应用于粉体颗粒的粒径测量，其原理是：由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角。在光束中的适当的位置上放置一个傅里叶透镜，这些不同角度的散射光通过傅里叶透镜后将在焦平面上将形成明暗交替的光斑，这些光斑包含着丰富的粒径信息。简单地理解就是半径大的光环对应着较小粒径的颗粒，半径小的光环对应着较大粒径的颗粒；在焦平面上安装一系列光电探测器，将这些由不同粒径颗粒散射的光信号转换成电信号，并传输到计算机中，计算机对这些信号进行处理，可准确地得到所测试颗粒的粒径分布。

综上所述，现有的颗粒悬浮速度测量方法及其装置在测量宽粒径分布粉体的悬浮速度上存在困难，尚需研发出一种可准确、快速测量宽粒径分布粉体悬浮速度的方法及其装置。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可准确有效测量宽粒径分布粉体悬浮速度的方法及装置，用于解决现有粉体悬浮速度的测量方法及其装置难以测量宽粒径分布粉体悬浮速度的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种测量宽粒径分布粉体悬浮速度的方法，包括如下步骤：

(1)将待测粉体送入变截面流化床内，再通入流化风，在变截面流化床内形成不同的气流速度，使得不同粒径的待测粉体悬浮于变截面流化床内的不同高度；实时调节风量并在线监测变截面流化床内是否有粉体颗粒逸出，当通入风量为Q时，监测到变截面流化床内有粉体颗粒逸出，维持风量不变，进行后续观测；

(2)记变截面流化床内稀相悬浮段的待检测高度有N个，第i个待检测高度记为高度H_i，初始化i＝1；

(3)对于变截面流化床内的高度H_i，检测其稳定悬浮状态下的代表粒径dp_i，包括如下步骤：

(31)初始化j＝1；