Установка для определения прочности твердого топлива

Полезная модель относится к области измерений, а именно к измерению качества топлива в процессе горения при лабораторных исследованиях. Назначением полезной модели является обеспечение возможности проверки качества топлива на установке, которая воспроизводит условия в период плавки в шахтной печи. Задачей полезной модели является повышение достоверности определения прочности твердого топлива. Установка для определения прочности твердого топлива в процессе горения, состоящая из нагревательного устройства с устройством для измерения температуры и времени, корпуса установки с приемным устройством, 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, дополнительно содержит толкатель и полозья для перемещения корпуса для последующего загружения в мерную тару кусков твердого топлива.

Полезная модель относится к области измерений, а именно к измерению качества топлива в процессе горения при лабораторных исследованиях. Назначением 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 M₀, 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 M=(0,40,6)M₀. При t=const величина M 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 колосниковая решетка откидывается на шарнире и остатки топлива высыпаются в тару и взвешиваются для определения конечной массы M₁. По изменению массы топлива и насыпной массы топлива в процессе горения судят о прочности первоначально загруженного топлива. Величина относительной прочности топлива под нагрузкой веса дисков 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 установка для определения прочности твердого топлива в процессе горения, состоящая из нагревательного устройства с устройством для измерения температуры и времени, корпуса установки с приемным устройством, 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, дополнительно содержит толкатель и полозья для перемещения корпуса для последующего загружения в мерную тару кусков твердого топлива.

Топливо поступает в тару постепенно, так как корпус с помощью толкателя и полозьев медленно перемещается с позиции измерения на позицию взвешивания.

На чертеже показана заявляемая установка (Фиг.1). На фиг.2 показаны две позиции нахождения тары: I - в зоне измерения и II - зона взвешивания.

Установка состоит из цилиндрического корпуса 1 с барабаном 2 в его верхней части, установленным поверх колосниковой решетки 3. Поверх барабана расположено нагружающее устройство 4 в виде дисков, нанизываемых на соединенную с решеткой 5 штангу 6 с упором. Установка снабжена мерной тарой 7 для топлива, идущего на взвешивание, и весами 8. Имеется нагревательное устройство, снабженное устройством для регулирования нагрева, корпус установки в нижней части содержит шиберную заслонку 9 для регулирования дутья. По ходу дутья имеется вентилятор 10 и устройство для измерения температуры. Корпус имеет окно 11. Процесс контролируемый и регулируемый. Корпус установки снабжен полозьями 12 для перемещения корпуса в сторону весов 8. Перемещение происходит из зоны измерения в зону взвешивания. На стойках 14 закреплена рама 15 полозьев 12. Перемещение происходит с помощью толкателя 13. Полозья 12 установлены на раме 15, состоящей из двух уголков размером 35*35 длиной 100 мм и двух уголков размером 35*35 длиной (2d+100) мм (d - диаметр корпуса установки), которая сама опирается на раму установки. Штрих-пунктирными линиями обозначены последовательные позиции перемещения корпуса с позиции I на позицию II.

Установка работает следующим образом. В корпус установки загружают топливо начальной массой М₀ и измеряют начальную высоту столба топлива. Корпус установки первоначально находится на позиции I. После загрузки в барабан топлива устанавливают поверх барабана груз в виде дисков, нанизанных на штангу. Нагревательное устройство начинает разогреваться, дутье подается снизу, а топливо поступает под действием нагружающих дисков сверху. Топливо горит определенное время t, по истечении которого дутье прекращают, отмечают конечную высоту столба по мерной линейке, и с помощью толкателя корпус перемещают на позицию взвешивания II с помощью полозьев. Топливо постепенно поступает на взвешивание, сыплется аккуратно и взвешивается на весах. Динамика ударов топлива на весы незначительная, так как нет толчковых высыпаний, и само взвешивание более точное. Надежность работы весов повышается. Таким образом по высоте оседания слоя топлива и по конечной массе топлива определяется относительная прочность топлива. На чертеже показаны позиции перемещения топлива на взвешивание (штрих-пунктир показывает несколько последовательных позиций тары). А так как отрезок времени между замером конечной высоты столба топлива и взвешиванием конечной его массы меньше, а куски топлива не разрушаются при постепенном высыпании на весы, точность и надежность определения параметров прочности твердого топлива в процессе его горения повышается.

Список источников

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, корпуса установки с приемным устройством, установленного вертикально барабана, мерной тары, весов для измерения массы топлива в процессе горения, устройства для регулирования температурного режима, содержащего заслонку и вентилятор, нагружающего устройства в процессе горения, выполненного в виде дисков, устанавливаемых на оси барабана поверх него, отличающаяся тем, что дополнительно содержит толкатель и полозья для перемещения корпуса для последующего загружения в мерную тару кусков твердого топлива.