CN208270374U - 一种纤维粉尘沉积机理研究的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，包括一个透明的箱体，该箱体上部横向设置有多孔送风板，多孔送风板将箱体内部分为上下两部分，分别为位于上部的均风箱和位于下部的观察箱；所述均风箱的顶部开设一个粉尘入口，该粉尘入口连接有纤维粉尘掉落管，纤维粉尘掉落管的上端设置有加灰器；纤维粉尘掉落管的侧面连接有送风管，送风管的另一端设置有风机；所述观察箱的底部设置有灰尘沉降平板，观察箱下端的一个侧壁上开设有一个出风口，出风口连接有出风管，出风管连接有袋式除尘器。本实用新型的实验装置能够方便分析纤维颗粒沉积或悬浮的临界流动特征。

Description

一种纤维粉尘沉积机理研究的实验装置

技术领域

本实验装置属于纤维粉尘研究领域，特别涉及一种中密度纤维板制造过程中纤维干燥尾气输送时，木质纤维颗粒的沉积机理研究的实验装置。

背景技术

目前，中密度纤维板制造企业内，热能利用数量大效率低浪费多，木材干燥尾气排放温度一般在60-80℃，且含有大量的水蒸气，直接排放热值很高，造成极大浪费。通过余热回收装置将热能回收时，因尾气中含有大量的粉尘容易沉积，且有大量水蒸气凝结成水，纤维的吸水性很强，吸水后的纤维粉尘更容易沉积。余热回收装置在回收大量热的同时，纤维沉积很严重，积灰导致气流堵塞、流阻增加电耗增加，且随着沉积的加剧，热阻不断增加，换热削弱，热能回收净收益不断下降，余热回收经济效率不大。如果能分析出纤维颗粒沉积或悬浮的临界流动特征，例如纤维不沉降的临界流速，只要调整输送速度，就可以有效防止纤维颗粒的沉积，减少企业热能的浪费。

发明内容

为了分析纤维颗粒沉积或悬浮的临界流动特征，本发明的目的是提供一种纤维粉尘沉积机理研究的实验装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，包括一个透明的箱体，该箱体上部横向设置有多孔送风板，多孔送风板将箱体内部分为上下两部分，分别为位于上部的均风箱和位于下部的观察箱；所述均风箱的顶部开设一个粉尘入口，该粉尘入口连接有纤维粉尘掉落管，纤维粉尘掉落管的上端设置有加灰器；纤维粉尘掉落管的侧面连接有送风管，送风管的另一端设置有风机；所述观察箱的底部设置有灰尘沉降平板，观察箱下端的一个侧壁上开设有一个出风口，出风口连接有出风管，出风管连接有袋式除尘器。

进一步的，所述多孔送风板为均匀分布有孔的平板。

进一步的，所述的风机为变频风机。

进一步的，所述送风管中设置有送风蝶阀。

进一步的，所述加灰器为漏斗状，其底部设置有球阀。

进一步的，所述出风管中设置有出风管阀门。

进一步的，所述观察箱内壁上相对的两端分别设置有第一固定卡和第二固定卡，灰尘沉降平板设置在灰尘沉降平板固定框上，灰尘沉降平板固定框的两端分别放置于第一固定卡和第二固定卡上，且灰尘沉降平板固定框与第二固定卡的接触点与观察箱的相对高度固定，灰尘沉降平板固定框与第一固定卡的接触点与观察箱的相对高度能够调节；位于灰尘沉降平板处的观察箱外壁上设置有倾角调节刻度，倾角调节刻度水平设置，且其与灰尘沉降平板固定框和第二固定卡的接触点位于同一水平线。

进一步的，所述第二固定卡为一个T型构件，T型构件由相互垂直的固定端和凸台组成，固定端与观察箱内壁固定，灰尘沉降平板固定框的一端放置在凸台上；所述第一固定卡包括带刻度多孔部件和螺栓，带刻度多孔部件固定在T型构件相对的观察箱内壁上，带刻度多孔部件为一个纵向设置有若干个螺栓孔的板状结构，每个螺栓孔的一侧均设置有刻度线，螺栓通过螺纹与螺栓孔可拆卸式连接，灰尘沉降平板固定框的另一端放置在螺栓上。

进一步的，所述箱体的一个侧面为可拆卸面板。

有益效果：本发明的实验装置将纤维颗粒随气流以不同的流速输送至一箱体内，分析当流速多大时，与箱体中的平板碰撞后能重新反弹悬浮，而不沉积在平板上。通过风机将纤维颗粒送入箱体上方均风箱，通过多孔均风板进入观察箱，在观察箱的底部设置一沉积平板，如果颗粒流速比较小，将沉积在平板上，如果颗粒流速比较大，与平板发生碰撞后将重新悬浮，而随气流流入箱体下方至出风口排出。颗粒的沉积或悬浮等运动特征，通过透明箱体进行观察，并且采用高速摄像仪拍摄颗粒的运动轨迹，分析计算颗粒的运动速度和角度。由于纤维粉尘含有一定的浓度，很难分辨拍摄到的各个粒子的运动轨迹，通过在粉尘中加入少量的示踪粒子跟踪单个纤维粒子的运动，以获取有效的实验数据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为第一固定卡连接示意图；

图3为第二固定卡连接示意图；

图4为带刻度多孔部件的结构示意图；

图中，1-灰尘沉降平板，2-第一固定卡，3-第二固定卡，4-出风管，5- 袋式除尘器，6-多孔送风板，7-球阀，8-加灰器，9-送风管，10-送风蝶阀，11-风机，12-倾角调节刻度，13-均风箱，14-可拆卸面板，15-出风管阀门， 16-观察箱，17-纤维粉尘掉落管，19-灰尘沉降平板固定框，20-T型构件，21-第二固定件，23-带刻度多孔构件，24-螺栓，25-第一固定件，26-螺栓孔，27-刻度线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

一种纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，包括一个透明的箱体，该箱体上部横向设置有多孔送风板6，多孔送风板6将箱体内部分为上下两部分，分别为位于上部的均风箱13和位于下部的观察箱16；所述均风箱13的顶部开设一个粉尘入口，该粉尘入口连接有纤维粉尘掉落管17，纤维粉尘掉落管17的上端设置有加灰器8；纤维粉尘掉落管 17的侧面连接有送风管9，送风管9的另一端设置有风机11；观察箱16的底部设置有灰尘沉降平板1，观察箱16下端的一个侧壁上开设有一个出风口，出风口连接有出风管 4，出风管4连接有袋式除尘器5。

多孔送风板6为均匀分布有孔的平板，利用多孔板的均布作用形成稳压场，解决了粉尘在流场中分布不均的问题。

风机11为变频风机，可以改变流量和蝶阀风门10的大小，改变气流的输送速度。

送风管9中设置有送风蝶阀10，用于调节送风的流量大小。

加灰器8为漏斗状，其底部设置有球阀7，改变球阀7的开度，调节粉尘的浓度。

出风管4中设置有出风管阀门15，调节出风的流量大小。

观察箱16内壁上相对的两端分别设置有第一固定卡2和第二固定卡3，灰尘沉降平板1设置在灰尘沉降平板固定框19上，灰尘沉降平板固定框19的两端分别放置于第一固定卡2和第二固定卡3上，且灰尘沉降平板固定框19与第二固定卡3的接触点与观察箱16的相对高度固定，灰尘沉降平板固定框19与第一固定卡2的接触点与观察箱16 的相对高度能够调节；位于灰尘沉降平板1处的观察箱16外壁上设置有倾角调节刻度 12，倾角调节刻度12水平设置，且其与灰尘沉降平板固定框19和第二固定卡3的接触点位于同一水平线。

如图2-3，第二固定卡3为一个T型构件20，T型构件20由相互垂直的固定端201 和凸台202组成，固定端201通过第二固定件21与观察箱16内壁固定，灰尘沉降平板固定框19的一端放置在凸台202上；第一固定卡2包括带刻度多孔部件23和螺栓24，带刻度多孔部件23通过第一固定件25固定在T型构件20相对的观察箱16内壁上，带刻度多孔部件23为一个纵向设置有若干个螺栓孔26的板状结构，每个螺栓孔26的一侧均设置有刻度线27，螺栓24通过螺纹与螺栓孔26可拆卸式连接，灰尘沉降平板固定框19的另一端放置在螺栓24上。通过将螺栓24连接与不同高度的螺栓孔26，来调节灰尘沉降平板1相对于水平面的不同倾斜角度。

箱体的一个侧面为可拆卸面板14，便于对装置进行定期清扫，或维修。

通过风机将纤维颗粒送入箱体上方的均风箱13，通过多孔均风板6进入观察箱16，观察箱16的底部设置一有灰尘沉降平板1，如果颗粒流速比较小，将沉积在灰尘沉降平板1上，如果颗粒流速比较大，与灰尘沉降平板1发生碰撞后将重新悬浮，而随气流流入箱体下方至出风口排出。颗粒的沉积或悬浮等运动特征，通过透明箱体进行观察，并且采用高速摄像仪拍摄颗粒的运动轨迹，分析计算颗粒的运动速度和角度。

由于纤维粉尘含有一定的浓度，很难分辨拍摄到的各个粒子的运动轨迹，通过在粉尘中加入少量的示踪粒子跟踪单个纤维粒子的运动，以获取有效的实验数据。

实验影响因素的调节：1)利用蝶阀和变频风机调节气流的输送速度，分析粒子在不同流速下，与沉积平板发生碰撞后的运动特征。2)通过调节连接沉积平板支架两侧的固定卡的高度，改变平板的倾斜角度，分析碰撞角度对颗粒沉积的影响。3)利用球阀调节粉尘的浓度，分析颗粒浓度对沉降的影响。

实验过程中，先选定粉尘浓度和沉积板倾角，流速从小逐渐增大，直至拍摄到颗粒反弹为止，再改变沉积板倾角，重复实验至获得颗粒反弹的流速；然后再改变沉积浓度，重复上述实验。还可以对不同粒径、长径比、含水率以及不同木质的纤维颗粒进行同样沉积实验。实验过程的的排气通过布袋除尘器过滤之后再排放，无污染，实验结束后，打开可拆卸面板，对箱体进行清扫，便于下次实验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：包括一个透明的箱体，该箱体上部横向设置有多孔送风板(6)，多孔送风板(6)将箱体内部分为上下两部分，分别为位于上部的均风箱(13)和位于下部的观察箱(16)；所述均风箱(13)的顶部开设一个粉尘入口，该粉尘入口连接有纤维粉尘掉落管(17)，纤维粉尘掉落管(17)的上端设置有加灰器(8)；纤维粉尘掉落管(17)的侧面连接有送风管(9)，送风管(9)的另一端设置有风机(11)；所述观察箱(16)的底部设置有灰尘沉降平板(1)，观察箱(16)下端的一个侧壁上开设有一个出风口，出风口连接有出风管(4)，出风管(4)连接有袋式除尘器(5)。

2.根据权利要求1所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述多孔送风板(6)为均匀分布有孔的平板。

3.根据权利要求1所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述的风机(11)为变频风机。

4.根据权利要求1所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述送风管(9)中设置有送风蝶阀(10)。

5.根据权利要求1所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述加灰器(8)为漏斗状，其底部设置有球阀(7)。

6.根据权利要求1所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述出风管(4)中设置有出风管阀门(15)。

7.根据权利要求1所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述观察箱(16)内壁上相对的两端分别设置有第一固定卡(2)和第二固定卡(3)，灰尘沉降平板(1)设置在灰尘沉降平板固定框(19)上，灰尘沉降平板固定框(19)的两端分别放置于第一固定卡(2)和第二固定卡(3)上，且灰尘沉降平板固定框(19)与第二固定卡(3)的接触点与观察箱(16)的相对高度固定，灰尘沉降平板固定框(19)与第一固定卡(2)的接触点与观察箱(16)的相对高度能够调节；位于灰尘沉降平板(1)处的观察箱(16)外壁上设置有倾角调节刻度(12)，倾角调节刻度(12)水平设置，且其与灰尘沉降平板固定框(19)和第二固定卡(3)的接触点位于同一水平线。

8.根据权利要求7所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述第二固定卡(3)为一个T型构件(20)，T型构件(20)由相互垂直的固定端(201)和凸台(202)组成，固定端(201)与观察箱(16)内壁固定，灰尘沉降平板固定框(19) 的一端放置在凸台(202)上；所述第一固定卡(2)包括带刻度多孔部件(23)和螺栓(24)，带刻度多孔部件(23)固定在T型构件(20)相对的观察箱(16)内壁上，带刻度多孔部件(23)为一个纵向设置有若干个螺栓孔(26)的板状结构，每个螺栓孔(26)的一侧均设置有刻度线(27)，螺栓(24)通过螺纹与螺栓孔(26)可拆卸式连接，灰尘沉降平板固定框(19)的另一端放置在螺栓(24)上。

9.根据权利要求1所述的纤维粉尘沉积机理研究的实验装置，其特征在于：所述箱体的一个侧面为可拆卸面板(14)。