化学工程与过程技术杂志
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水平管道流中悬浮颗粒物质的代表性采样：评估原型“EFsampler”

克拉斯·瓦格纳和金·H·埃斯本森

“EF-采样器”是一款新开发的采样器，用于水平气力输送系统中的悬浮颗粒材料，其设计最大限度地符合采样理论 (TOS)。迄今为止，市场上还没有适用于该部署位置的采样器可以确保 TOS 定义的代表性样本。由于加压管道流的限制以及重力和流分离，无偏采样构成了严峻的挑战。除了对代表性的主要要求外，还需要尽量减少对物料流的干扰，以防止堵塞效应和/或可能的压力波动。我们在这里公开了“EF 采样器”的所有设计原理，并通过展示我们的第一次测试活动结果，在气动测试设施中验证了 1/3 比例的原型。测试重点是评估采样代表性（准确度和精密度），使用小麦粉和氧化铝粉作为主要测试材料，两者都掺有 LDPE 塑料颗粒作为痕量成分、外来物质或污染物。输入颗粒浓度水平作为精度评估的标称参考值。测试参数包括气流速率、样品 LDPE 颗粒浓度和不同的横切采样器速度。结果表明，获得专利的 EF 采样器原型能够提取适合用途的样本，对于规定的测试材料，相对误差小于 5%，这对于这种最困难的部署环境来说是高度可接受的。进样器速度尤其是料流稀释状态影响样品提取的准确性，同时在所有测试条件下精度始终保持良好。原型 EF 采样器不是通用采样器，因为它的设计需要根据特定材料的异质性和流态特征进行视情况调整。然而，对两种截然不同的材料的首次测试结果表明，它为许多相似类型的材料提供了广泛的潜在适用性。