АППАРАТ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ИЗ ПОТОКА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам механизации и автоматизации процесса отбора проб из потока движущегося сыпучего материала, в частности химических реагентов для проведения технологических процессов, например при получении порошкообразных и гранулированных материалов непосредственно при упаковке.
Известен аппарат для отбора проб из свободно падающего потока сыпучего материала. Данный аппарат содержит наклонный трубопровод, на котором расположен корпус в пустотелом валу установлена пробоотборная крыльчатка с винтообразным расположением лопаток на оси в направлении потока материала. Пробоотборная лопатка и вал выполнены пустотелыми с открытой торцевой кромкой для входа в нее материала пробы и через отверстия вала сообщается с трубопроводом отборы пробы и делителем, обеспечивающим отбор, вывод пробы из корпуса в рабочем состоянии. Установка вала с осью в направлении потока материала и винтообразного расположения лопаток обеспечивает надежную подачу материала в трубопровод. (см. например заявку на изобретение РФ №93-050146 по кл. G 01 N 1993 год).
Недостатком этого вида устройств является то, что отбор пробы берется из потока только в одном месте, а его однородность по всему проходному сечению неодинаковое. Поэтому точность анализа проб невысока, а сам аппарат для отбора проб сложен по конструкции и ненадежен в процессе эксплуатации из-за частой поломки лопатки, которая расположена внутри движущегося потока материала.
Так же известен аппарат для отбора проб из свободно падающего потока сыпучего материала, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями и установленную в корпусе на пустотелом валу пробоотборную крыльчатку с лопатками, одна из которых выполнена пустотелой с открытой торцевой кромкой. Вал установлен в корпусе в направлении потока движения сыпучего материала, а лопатки крыльчатки установлены винтообразно и ориентированы своими лопастями под острым углом к направлению потока сыпучего материала. В корпусе выполнено окно, закрываемое воздухопроницаемой ситовой тканью, а трубопровод для отвода пробы снабжен делителем с перекидным управляемым клапаном. В полости пустотелой лопатки установлена параболическая вставка и снабжена цилиндрическим кольцом, на котором с возможностью поворота смонтированы дополнительный лопатки.(см. патент РФ №2118812 по кл. G 01 N 1/20 за 1998 г).
Недостатком этого вида устройств является то, что отбор пробы берется из потока только в одном месте, а его однородность по всему проходному сечению неодинаковое. Поэтому точность анализа проб невысока, а сам аппарат для отбора проб сложен по конструкции и ненадежен в процессе эксплуатации из-за частой поломки лопатки, которая расположена внутри движущегося потока материала.
Наиболее близким по своей технической сущности с предлагаемым является вакуумный пробоотборник, содержащий вертикально расположенный корпус с внутренним пространством для отборы пробы из технологического потока пульпы, снабженной пробозаборной трубкой, помещенной в поток пульпы, клапан слива, эжектор последовательно соединеный через мембрану магистралью сжатого воздуха, клапан для перекрытия сжатого воздуха соединенный с устройством управления, корпус пробоотборника расположен сверху и частично внутри воронки,
дополнительно имеется плавающая шарнирная заслонка, расположенная на нижнем срезе трубки эжектора, магистраль сжатого воздуха соединена с эжектором, а устройство управления с командным сигналом в виде изменения давления воздуха.(см. патент на полезную модель РФ №41518 по кл. G 01 N 1/10 за 2004 г).
Недостатки этого вида аппаратов аналогичны выше описанным аппаратам для отбора проб из сыпучих материалов и сложность конструкции. Кроме того время на отбор пробы увеличивается потому, что отверстие для отбора пробы расположено в верхней части аппарата и требуется остановить процесс подачи материала при отборе пробы, а после ее окончании вновь приступить к подаче материала мимо пробоотборника. Это все делает известные конструкции устройств для отбора проб сложными по конструкции, снижается точность измерения пробы и производительность труда.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение точности измерения смеси, упрощение конструкция самих аппаратов для отбора проб из потока сыпучих материалов или суспензий и повышение производительности труда в процессе эксплуатации.
Указанная техническая задача достигается тем, что в предложенном аппарате для отбора проб из потока сыпучего материала, содержащий корпус, в центральной части которого установлен пустотелый вращающийся вал и закреплена съемная конусная воронка с разгрузочным каналом, в ее нижней части, и отверстием для отвода пробы с устройством для его отсечки, выход пустотелого вала, расположенного в конусной воронке, смещен относительно продольной оси вала, а устройство отсечки отверстия пробы выполнен в виде поворотной заслонки, установленной в конусной воронке, смещение выходного отверстия вала имеет форму Г-образного выступа, продольная ось которого совпадает с продольной ось магистрали для
отвода пробы, а поворотная заслонка может быть снабжена сквозным отверстием, площадь проходного сечения и его профиль равна и совпадает с площадью проходного сечения и профилем отверстия для отвода пробы.
Еще одним отличием предложенного аппарата является то, что площадь проходного сечения отверстия вала меньше проходного сечения разгрузочного канала конусной воронки.
На фиг.1 - изображено сечение предлагаемого аппарата.
На фиг.2 - сечение по А-А фиг 2
На фиг.3 - сечение по А-А в соответствии с п.3 формулы.
1
2
3
Как показано на графической части предлагаемый аппарат для отбора проб из движущегося постоянно потока сыпучего материала или жидких смесей содержит корпус 1 с валом 2 и полостью 3. Вал 2 установлен в корпусе 1 на подшипниках 4 и приводится во вращение от привода 5. К корпусу 1 со стороны полости 3 присоединена конусная воронка 6, в которой установлена поворотная заслонка 7. Над валом 2 установлен приемный бункер 8, соединенный с отверстием 9 вала 2. Конусная воронка 6 снабжена разгрузочным каналом 10 продольная ось 11 которого совпадает с продольной осью 12 отверстия 9 вала 2. Выход вала 2, расположенного в полости 3 корпуса 1, снабжен выступом 13, продольная ось 14 которого наклонена под углом по отношению к продольной оси 12 вала 2. На боковой поверхности конусной воронки 6 выполнено отверстие 15 для отвода пробы, продольная ось 16 которого совпадает с продольной осью 14 выступа 13. Заслонка 7 может быть снабжена отверстием 17, площадь и контур которого совпадает а отверстием 15 воронки 6. Проходное сечение (d) вала 2 выполнено меньше проходного сечения (d) разгрузочного канала 10, а площадь проходного сечения (d) отверстия 15 равна площади сечения отверстия 9 вала 2.
Работа предлагаемого аппарата осуществляется следующим образом. В бункер 8 подается материал в виде смеси твердых или жидких компонентов. И включается привод 5. От привода 5 вал 2 начинает вращаться на подшипниках 4 вместе с выступом 13. Материал проходит по отверстию 9 вала 2 и выступу 13 и попадает во внутреннюю полость конусной воронки 6, а затем через разгрузочный канал направляется дальше. В момент, когда отбор пробы производить не надо, заслонка 7 поворачивается и своей поверхностью перекрывает отверстие 15. Весь поток материала направляется в разгрузочный канал 11. Для отбора пробы из потока материала поворачивают заслонку 7 и она открывает канал 15. В этом случае, часть материала из выступа 13 подается в отверстие 15 и отводится в емкость для анализа. Поток материала для пробы подается циклично с частотой равной частоте вращения вала, а остальная большая часть материала подается в разгрузочный канал 10. После окончания отбора пробы заслонку 7 поворачивают и она закрывает отверстие 7 и процесс повторяется.
Применение предлагаемого технического решения в устройствах для отбора проб из непрерывно движущейся смеси в виде сыпучих твердых материалов или в виде раствора жидкостей позволяет отбор материала производить без остановки процесса движения материала, а место отбора пробы регулировать временными характеристиками изменяя частоту вращения вала и угла поворота заслонки. Кроме того, при выходе материала смеси из выступа вала весь его объем не сразу попадает в разгрузочный канал, а смещается в него по винтовой линии и дополнительно перемешивается. Выполнение отверстия для пробы на боковой поверхности воронки, а его проходное сечение выполнено равным проходному сечению отверстия выступа позволяет весь поток материала направить на пробу. Соотношение указанных соотношений проходных сечений элементов позволяет обеспечить
бесперебойную работу аппарата и не позволяет образованию заторов материала внутри воронки.
Использование предлагаемого устройства позволит, повысить надежность самого устройства и производительность труда на 10-15%, улучшить качество анализ пробы из смеси без остановки процесса подачи материала по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.