Установка для определения прочности твердого топлива

Полезная модель относится к области измерений, а именно к измерению качества топлива в процессе горения при лабораторных исследованиях. Задачей полезной модели является обеспечение возможности проверки качества топлива на установке, которая воспроизводит условия в период плавки в шахтной печи.

Для этого лабораторная установка для определения прочности твердого топлива, состоит из нагревательного устройства с устройством для измерения температуры и времени, приемного устройства, барабана, мерной тары, весов для измерения массы топлива в процессе горения, устройства для регулирования температурного режима, например, заслонки и вентилятора, нагружающего устройства, выполненного, например, в виде дисков для нагружения слоя топлива в процессе горения, устанавливаемых на оси установленного вертикально барабана, при этом мерная тара расположена на подвесках между засыпным устройством и весами, установленными на платформе установки, подвеска мерной тары снабжена эксцентриковыми устройствами с ручками для подъема и опускания тары на высоту хода эксцентрика, обеспечивающего плавное опускание мерной тары на весы.

Полезная модель относится к области измерений, а именно к измерению качества топлива в процессе горения при лабораторных исследованиях. Задачей полезной модели является обеспечение возможности проверки качества топлива на установке, которая воспроизводит условия в период плавки в шахтной печи.

Известна установка, описанная в [1], состоящая из приемной емкости, весов, барабана для определения прочности по ГОСТу 15490-70, нагревательного устройства с устройством контроля времени и температуры, сита и противня. Установка снабжена барабаном с отверстиями в боковых стенках, который приводится во вращение. Мелкие куски отсеиваются, ссыпаются вниз. Проба кокса помещается внутрь барабана определенного размера, барабан вращается с заданной скоростью. Кусочки топлива увлекаются внутренней стенкой барабана вверх, затем падают и разрушаются. Прочность характеризуется гранулометрическим составом после истирания и часто количеством мелкой фракции. Чем больше крупных кусков и меньше мелких, тем прочность топлива больше.

Наиболее близкой является установка, описанная в [2]. Эта установка для определения прочности твердого топлива, состоящая из нагревательного устройства с устройством для измерения температуры и времени, приемного устройства, барабана, весов для измерения массы топлива в процессе горения, устройства для регулирования температурного режима, например, заслонки и вентилятора, дополнительно снабжена нагружающим устройством, выполненным, например, в виде дисков для нагружения слоя топлива в процессе горения, устанавливаемых на оси барабана, при этом барабан установлен вертикально. Установка работает следующим образом. Загружают в барабан топливо массой М₀, устанавливают на засыпку нанизыванием на штангу определенного количества груза в виде дисков.

Через окно разжигают топливо, закрывают окно, включают вентилятор для подачи воздуха по трубе на горение, фиксируют определенное время горения t с таким расчетом, чтобы выгорело примерно половина первоначальной навески топлива М=(0,40,6)М₀. При t=const величина М будет определяться скоростью газификации исследуемого топлива и будет различной для различных видов топлива. По истечении времени t измеряют мерной линейкой высоту сгоревшего и осевшего слоя топлива. До момента измерения разниц высот h отключают вентилятор, после определения h открывается шибер, колосниковая решетка откидывается на шарнире и остатки топлива высыпаются в тару и взвешиваются для определения конечной массы М₁. По изменению массы топлива и насыпной массы топлива в процессе горения судят о прочности первоначально загруженного топлива. Величина относительной прочности топлива под нагрузкой зависит от величины высоты сгоревшего и осевшего топлива, которая измеряется с помощью линейки. Недостатком установки является тот факт, что остатки топлива после поворота решетки залпом вываливаются в тару, находящуюся на платформе весов. Динамика удара уменьшает точность взвешивания, а также надежность работы весов, что приводит к недостаточной точности определения прочности твердого топлива.

Задачей полезной модели является повышение достоверности определения прочности твердого топлива.

Для этого лабораторная установка для определения прочности твердого топлива, состоящая из нагревательного устройства с устройством для измерения температуры и времени, приемного устройства, барабана, мерной тары, весов для измерения массы топлива в процессе горения, устройства для регулирования температурного режима, например, заслонки и вентилятора, нагружающего устройства, выполненного, например, в виде дисков для нагружения слоя топлива в процессе горения, устанавливаемых на оси установленного вертикально барабана, мерная тара расположена на подвесках между засыпным устройством и весами, установленными на платформе установки, подвеска мерной тары снабжена эксцентриковыми устройствами для подъема и опускания тары на высоту хода эксцентрика, обеспечивающего плавное опускание на платформу.

На чертеже показана заявляемая лабораторная установка. Установка состоит из цилиндрического корпуса, содержащего барабан 1, который устанавливается поверх колосниковой решетки 2. Поверх барабана после засыпки топлива устанавливается соединенная с решеткой 4 штанга 3, на которую нанизываются диски нагружающего устройства 5. Диски опираются на упор 6. Набор грузов в виде дисков или блинов устанавливается поверх барабана 1 соосно ему. Корпус в нижней части содержит шиберную заслонку 7. Установка, кроме того, снабжена мерной тарой 8 для топлива, которая крепится на подвесках 9 и удерживается с помощью упора 10. Подвешенная тара может плавно поворачиваться на осях подвески с помощью эксцентрика 11 путем поворота ручки 12. Под тарой установлены на опоре 13 установки весы 14. i - высота хода эксцентрика.

Установка работает следующим образом. Загружают в барабан 1 топливо, измеряют массу, через окно разжигают топливо, закрывают окно, включают вентилятор для подачи воздуха по трубе на горение, при этом разность масс топлива будет различной для различных видов топлива. Затем отключают вентилятор, открывают шиберную заслонку 7, колосниковая решетка 2 откидывается на шарнире и остатки топлива высыпаются в тару 8, которая находится на эксцентриковой подвеске 9. После заполнения тары поворотом ручки 12 эксцентрика 11 плавно опускается на платформу весов 14 для определения массы остатка топлива.

Техническим результатом является повышение достоверности измерения за счет обеспечения плавности подачи тары с топливом на взвешивание.

1. Г.Г.Ефименко, А.А.Гиммельфарб, В.Е.Левченко, Металлургия чугуна, «Выща школа», Киев, 1970, с.39-40

2. пат РФ 96963 МПК G01N 1/18, опубл. 20.08.10

Установка для определения прочности твердого топлива в процессе горения, состоящая из нагревательного устройства с устройством для измерения температуры и времени, приемного устройства, установленного вертикально барабана, мерной тары, весов для измерения массы топлива в процессе горения, устройства для регулирования температурного режима, например заслонки и вентилятора, нагружающего устройства в процессе горения, выполненного, например, в виде дисков, устанавливаемых на оси барабана поверх него, отличающаяся тем, что мерная тара расположена на подвесках между засыпным устройством и весами, установленными на платформе установки, при этом подвески мерной тары снабжены эксцентриковыми устройствами и снабжены ручками для подъема и опускания мерной тары на высоту хода эксцентрика, обеспечивающего плавное опускание мерной тары на весы.