一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置与试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置与试验方法，包括离心分离器、供水装置、离散颗粒供给装置、引出流采集装置，所述离散颗粒供给装置包括离散相供给罐、离散颗粒注入器，引出流采集装置包括第一引流口调节阀、第二引流口调节阀、采集箱，离心分离器的上游端和下游端设置引出口，引出口通过引流口调节阀连接采集箱，在离心分离器上游叶轮的末端高度处开孔并与离散颗粒注入器相连，离散相供给罐通过蠕动泵连接离散颗粒注入器，供水装置通过入口调节阀连接离心分离器，离心分离器通过出口调节阀连接供水装置。本发明专利技术能够广泛适用于不同离心分离器在不同运行条件下的零速包络面长度测量，指导分离器的结构设计和选型。的结构设计和选型。的结构设计和选型。

【技术实现步骤摘要】
一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置与试验方法


[0001]本专利技术涉及的是一种轨迹跟踪试验装置及试验方法。

技术介绍

[0002]离心式分离器是一种常见的技术，在工业中有着广泛的应用。离心分离器借助分离介质间的不相溶性和密度差，在离心力的作用下，实现两相分离，具有处理量大、分离速度快和结构紧凑的特点，并且其体积小，更适合在生产过程中使用。
[0003]零速包络面是离心分离器旋流场中轴向速度为零的点所形成的面，零速包络面的形态是影响分离效率的一个重要因素。零速包络面是离心分离器中的一个重要流场特征，零速包络面长度与旋流场强度息息相关(徐继润，罗茜，“水力旋流器流场研究新进展”，国外金属矿选矿，1989(11)：39
‑
45)，在一定程度上可以表征分离器的分离性能。因此，有效测得零速包络面的长度有助于理解离心分离器的分离机制，能够为分离器的设计与选型提供指导。
[0004]根据目前公开的文献和专利，用于测量分离器内部流场的方法有直接测量法和间接测量法。但是，目前的测量手段分别存在以下问题：
[0005]直接测量法是直接在流场中布置测点，用于测量流场压力、流速等信息，但是直接在流场内布置测点往往会对实际流动产生一定的干扰，使得测量结果存在一定的偏差。
[0006]间接测量法往往是利用一些示踪粒子在流场中的流动性，根据粒子的轨迹特征从而得到流场的信息，目前存在的间接测量方法有粒子图像测试技术(PIV)、激光多普勒测速技术(LDA)等。但是PIV和LDA这些方法测量仪器的依赖性很强，并且系统结构复杂，需要多种高精度仪器配合使用，操作难度大，同时，对测量条件有很高的要求，限制了这些方法的广泛使用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供可以简单、快速并有效地得到零速包络面的长度，从而为分离器的性能评价和优化改进提供充足的试验数据和可靠的技术支持的一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置与试验方法。
[0008]本专利技术的目的是这样实现的：
[0009]本专利技术一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置，其特征是：包括离心分离器、供水装置、离散颗粒供给装置、引出流采集装置，所述离散颗粒供给装置包括离散相供给罐、离散颗粒注入器，引出流采集装置包括第一引流口调节阀、第二引流口调节阀、采集箱，离心分离器的上游端和下游端分别设置第一引出口和第二引出口，第一引出口通过第一引流口调节阀连接采集箱的第一端，第二引出口通过第二引流口调节阀连接采集箱的第二端，在离心分离器上游叶轮的末端高度处开孔并与离散颗粒注入器相连，离散相供给罐通过蠕动泵连接离散颗粒注入器，供水装置通过入口调节阀连接离心分离器，离心分离器通过出口调节阀连接供水装置。
[0010]本专利技术一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置还可以包括：
[0011]1、所述离心分离器的外壳为透明有机玻璃，离心分离器的截面为圆形，在离心分离器的外部套有矩形水槽。
[0012]2、离心分离器出口一侧设置压力传感器，离心分离器入口和出口之间设置压差传感器。
[0013]3、离散相供给罐里添加染色剂；离散颗粒注入器为细长针管，其伸入离心分离器内部分为竖直、倾斜或者水平，其内径可调换。
[0014]本专利技术一种测量离心分离器零速包络面长度的试验方法，其特征是：
[0015](1)布置权利要求1所述的测量离心分离器零速包络面长度的试验装置，并检查各个设备是否处于正常工作状态；
[0016](2)启动数据采集系统和图像采集系统，监测各仪表测量值,并调整矩形水槽外的高速摄影仪的位置，准备采集离散颗粒运动图像；
[0017](3)根据试验要求，调节在离心分离器内的离散颗粒注入器，确定试验要求所需要的离散颗粒的尺寸、注入方向和注入位置；
[0018](4)启动供水系统，调节入口调节阀和出口调节阀，确定试验时需要达到的流量和压力，至旋流场稳定；
[0019](5)启动引出流采集装置，记录一段时间内的采集箱中的液位高度,确定试验时的分流比和引流比；
[0020](6)启动离散颗粒供给装置，调节蠕动泵，确定试验要求的离散颗粒注入速率，至离散颗粒注入速率稳定；
[0021](7)高速摄影仪拍摄完试验要求的离散颗粒轨迹，对图像进行分析，获得零速包络面长度，试验结束。
[0022]本专利技术的优势在于：本专利技术试验装置可对零速包络面进行可视化拍摄，可满足不同流量、分流比、引流比等条件下，零速包络面长度测量的要求。该装置可实现:
[0023](1)记录离散颗粒在旋流场中的运动轨迹，并对其进行图像分析，根据特征离散颗粒的位置，从而测量得到零速包络面的长度。
[0024](2)通过调节两个引出口处的阀门，实现不同的引流比的调控，测量得到不同引流比条件下零速包络面长度，为分离器的运行调控和结构优化提供可靠的参考依据。
[0025](3)通过调节两个引出口处的阀门和试验段出口处的阀门，实现不同的分流比的调控，测量得到不同分流比条件下零速包络面长度，为分离器的运行调控和结构优化提供可靠的参考依据。
[0026](4)通过试验段出口阀门的调节，改变试验段内压力，测量得到不同压力下零速包络面长度，为分离器的运行规律提供可靠的参考依据。
[0027](5)通过试验段入口阀门的调节，实现不同的试验段流量，进而获得不同流量下分离器的零速包络面长度，为分离器的运行规律提供可靠的参考依据。
[0028](6)通过改变分离器结构参数，进而得到不同流量下分离器的零速包络面长度，为分离器的优化设计提供可靠的参考依据。
[0029](7)采用不同的离散颗粒注入器，进而控制离散颗粒的大小和离散颗粒的注入方向，实现不同的离散颗粒轨迹。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术试验装置的拍摄示意图；
[0032]图3为本专利技术的离散颗粒注入系统放大图；
[0033]图4为本专利技术离散颗粒注入系统中离散颗粒注入器的结构图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：
[0035]结合图1
‑
4，本专利技术一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置，主要包括入口调节阀1、离心分离器2、出口调节阀3、涡街流量计4、热电偶5、压差传感器6、压力传感器7、矩形水槽8、离散颗粒注入器9、蠕动泵10、离散相供给罐11、引流口调节阀12、采集箱13、刻度尺14、高速摄影仪15。按功能分，主要为供水装置、试验段、离散颗粒供给装置和引出流采集装置，供水装置通过管线连接入口调节阀1进入试验段，通过出口调节阀3流回供水装置，离散颗粒供给装置依次连接离散相供给罐11、蠕动泵10、离散颗粒注入器9，引出流采集装置依次连接引流口调节阀12、采集箱13。试验段包括离心分离器2和矩形水槽8，离心分离器2具有两个引出口，通过管路与采集箱13的两侧相连，并通过引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置，其特征是：包括离心分离器、供水装置、离散颗粒供给装置、引出流采集装置，所述离散颗粒供给装置包括离散相供给罐、离散颗粒注入器，引出流采集装置包括第一引流口调节阀、第二引流口调节阀、采集箱，离心分离器的上游端和下游端分别设置第一引出口和第二引出口，第一引出口通过第一引流口调节阀连接采集箱的第一端，第二引出口通过第二引流口调节阀连接采集箱的第二端，在离心分离器上游叶轮的末端高度处开孔并与离散颗粒注入器相连，离散相供给罐通过蠕动泵连接离散颗粒注入器，供水装置通过入口调节阀连接离心分离器，离心分离器通过出口调节阀连接供水装置。2.根据权利要求1所述的一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置，其特征是：所述离心分离器的外壳为透明有机玻璃，离心分离器的截面为圆形，在离心分离器的外部套有矩形水槽。3.根据权利要求1所述的一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置，其特征是：离心分离器出口一侧设置压力传感器，离心分离器入口和出口之间设置压差传感器。4.根据权利要求1所述的一种测量离心...

【专利技术属性】
技术研发人员：范广铭，李宗坤，曾晓波，赵乐，阎昌琪，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：