Устройство для непрерывного анализа суспензий

Устройство для непрерывного анализа суспензий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик »46268

/

"! ф (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51 } М. Кл.

5 01 М 27/02

С 01 и 15/08 (22) Заявлено 14.11.77(21) 2543480/18-25 с присоедкнением заявки ¹

Государстееииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень ¹25

По делам изобретеиий и открытий (53} УДК 543.257 (088.8) Дата опубликования описания 10.07.80 (72) А вторы изобретения

В. А. Порозов, В. Я. Свинцов, С. H. Андреев" и И. Д, Мурашов 1

1.-:::.; . :.:= .:.- „ ;

l. М:.,: .,; .,=, .;. : «. Я

Московский технологическии институт мясной и молочной промышлешюсти (7I ) Заявитель

Р (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО АНАЛИЗА

СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано . в нефтеперерабатываюшей промышленности для определения концентрации механических частиц в нефтепродуктах.

Известны устройства с кондуктомет5 рическим датчиком, применяемые для определения количества и геометрических параметров анализируемых частиц, содержащихся в электролите.

Устройства имеют разделительную перегородку с микроотверстием, размер которого соизмерим с размерами частиц, по обе стороны перегородки расположены электроды, включенные в цепь источника постоянного тока(11.

Анализируемое вещество прокачивается через микроотверстие и при прохождении частиц через микроотверстие происходит измеренце электрического сопротивления межэлектродного промежутка,: что приводит к появлению импульса напряжения, амплитуда которого пропорциональна объему частицы. Анализ числа

2 импульсов и величины их аМплитуд позволяет определить количество и размеры частиц исследуемого вещества.

Недостатком устройства является узкий диапазон исследуемЬ х веществ.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения концейтраций твердой фазы, находящейся в жидкости, содержит измерительную схему и емкостный датчик, электроды которого расположены с внешней стороны капиллярного канала для прохода . исследуемой суспензии, причем для достижения необходимой чувствительности внутренний диаметр капилляра должен быть соизмерим с диаметром сечения измеряемых частиц (2j.

При прохождении твердой частицы межэлектродно о пространства происходит изменение емкости датчика, что вызывает появление импульса напряжения в измерительной схеме, величина которого пропорциональна обьему частиц.

- мин

35

74

Устройство имеет низкую производительность вследствие необходимости пройусхания всего анализируемого потока

: . суспензии через капиллярный канал. Кроме того, результаты анализа в значительной степени зависят от точности геометрических параметров капилляров, что обусловливает значительную трудоемкость при их имътовлении и использо вание для этого специального оборудова-,. ния. Для обеспечения необходимой чувствительности устройства требуется также выполнение условия соизмеримости размеров частиц и внутренней полости канала капилляра, что значительйо ограничивает возможность применения устройства для анализа суспенэий с широким диапазоном дисперсности анализируемых частиц.

К недостаткам этого устройства следует отнести и большие погрешности, связанные с отложениями солей и закупоркой канала капилляра частицами, что в свою очередь, приводит к использованию специальных оптических устройств, контролирующих чистоту проходного сечения канала и проведения определенных мероприятий по освобождению капилляра от застрявших частиц. Указанные недостатки значительно снижают точность измерений.

Цель изобретения — повышение точно:- - с ги измерения.

Укаэанная цель достигается тем „что оно снабжено формирователем тонхого слоя суспензии, изготовленным в виде полого вертикально установленного ротора, приводимого во вращательное движение, причем подача суспенэии осу,ществляется посредством пптателя, расположенного внутри ро гора, а чувствительные э) еМенты емхостного датчика установлены неподвижно и расположены с зазором по отношению к верхней части ротора, что обеспечивает свободное бес"" кОйтак гйое перемещение элемен гов ротора с тонким слоем аналйзируемой суспензии.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства, которое содержит питатель 1 для -подачи анализируемой суспензии, полный ротор 2, установленнъrh в подшипник 3 и соединенный муфтой 4 с валом элактродвигателя 5.

Чувствительные элементы 6 емкостного датчика, закрепленного на крышке 7 стакоьлены неподвижно друг против друга на расстоянии, обеспечивающем

6268 4 образование тонкого слоя анализируемой..-суспензии, соответственно в верхней .части ротора. Межелектродное расстояние емкостного датчик:а устанавливается минимальным из рассчета обеспечения бесконтактного прохождения боковой поверхности формирователя с учетом суммарной толщины стенки ротора с распределенным no ee поверхности тонким слоем, анализируемой жидкости, Емкостной датчик включен в цепь измерительного блока .8, при помощи ко-. торого осуществляется гранулометрический анализ механических частиц исследуемой .суспензии.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемая суспензия из пйтателя непрерывным потоком поступает во вращакнцийся полый ротор 2, в котором посредством центробежной силы происходит образование тонкого слоя, толщина которого зависит от расхода и скорости вращения ротора и определяется из уравнения: где P5 - внутренний радиус ротора, м;

Х,,1 „ д6 г ) расход жидкости,: л зР ( (д — скорость вращения м ротора сек- сек

/ о — внутренний радиус слоя жидкости, м;

40 p — коэффициент расхода, равный О;7+

+ 0,75; — минимальная телкин шина тонкого слоя, 45 соизмеримая с величиной диаметра анализируемых частиц, м.

Кроме вращательного движения, тонкий слой анализируемой суспенэии под soageOствием центробежной силы получает поступательное движение, направленное вертикально вверх, в результате чего каждый элемент тонкого слоя движется по спиралеобразной траектории, ос есТВляя последовательное прохождение рабочего пространства емкостного датчика.

При попадании частицы, перемещающейся

1 вместе с тонким слоем в межэлектродный

7462 промежуток, образованный чувствительными элементами 6, происходит изменение емкости датчика, что вызывает возникновение импульса напряжения, пропорционального объему частицы.

Анализ числа импульсов и величины их амплитуды ° осуществляется при помощи измерительного блока 8, что позволяет определить количество и размер частиц. а

Анализируемая суспензия после прохождения чувствительных элементов емкостного датчика удаляется из ротора

2 через сливной патрубок 9.

Использование в устройстве формиро- !5 вателя позволяет создать тонкий слой анализируемой суспензии, что дает возможность достигнуть чувствительности данного устройства, соизмеримой или превышающей чувствительность устройств рр с капиллярным каналом. Кроме того, устройство дает возможность проводить анализ суспензий с широким диапазоном дисперсности частиц; улучшает условия проведения анализа так как отпадает 2s необходимость в использовании оборудо68 6 вания для контроля чистоты и прочистки канала. В связи с отказом от микрокапилляров существенно упрощается технология изготовления устройства, а также увеличивается производительность и точность анализа.

Формула изобретении

Устройство для непрерывного анализа суспензий, содержащее питатель суспензии, электроды, измерительный прибор, отличающееся ™ что целью повышения точности анализа, оно снабжено формирователем слоя суспенэии, выполненным в виде вертикально установленного полого ротора, приводимого в движение, причем питатель суспензии установлен внутри ротора, а электроды в верхней части ротора.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 439744, кл. G 01 и 27/02, 1970.

2. Жуков Ю. П. и Кулаков М. В. Высокочастотная беээлектродная кондуктометрия. М., Энергия, 1968, с. 67-81.

НИИПИ Заказ 4720/51 раж 10 19 Подписное пиал ППП Патент, Ужгород, ул. Проектная, 4