Устройство для определения температуры кристаллизации плава

Устройство для определения температуры кристаллизации плава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>789715

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01. 06. 79 (21) 2774754/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень № 47 (Si)М К„3

G 01 N 25/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 542. .65(088.8) Дата опубликования описания 25 12. 80

В. В. Ажогин, Ю. A. Кононицын, A. П. Мо чан,.-, В. Д. Романенко и Г. В. Волтянскрй

Киевский орцена Ленина политехнический фстит т;..р им.50-летия Великой Октябрьской социалистичестеей..-революции

„fPTj ) (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПЛАВА

Изобретение относится к средствам; контроля параметров технологических процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической про мышленности, в частности для определения температуры кристаллизации плана в производстне аммиачной селитры.

Известно устройство для определения температуры кристаллизации плана, состоящее из пробоотборника, выполненного в виде периодически сообщаемого с источником хладагента шарообразного эмееника и термочувствительного элемента, расположенного в его центре. Змеевик погружен в поток плана, свободно проникающего в его внутреннюю полость. При подаче хладагента происходит охлажденке-и кристаллизация пробы плана, фиксируемое с помощью самопишущего прибора (11 .

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения температуры.кристаллизации. °

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры кристаллизации вещестн, содержащее пробоотборное устройство с теплоизолированной кристаллизационной камерой, заключенной в теплообменную камеру и термодатчиком. Кристаллизационная камера выполнена в виде ци5 линдра, торцы которого являются отсекающими клапанами в форе усеченных конусов, герметично примыкающих к торцовым стенкам камеры, и выполненными с возможностью возврат10. но-поступательного перемещения относительно кристаллизационной камеры, которая снабжена стержнем, вмонтированным одним концом в сквозное отвер» стие в стенке кристаллиэационной ка)$ меры, равноудаленное от ее торцов, а на другом его конце, расположенном в кристаллиэационной камере, жестко закреплено кольцо диаметром 0,2-0,3 диаметра кристаллизационной камеры, 2О ось которого параллельна оси стержня. Соосно кольцу в прибор вмонтирован термодатчик с размещенной в центре кольца чувствительной частью (2) .

2S .Недостатками этого устройства являются сложность изготовления и технического обслуживания устройства, низкая надежность работы механизма отсекающих клапанов н условиях вы30 сокотемпературных агрессивных сред, 789715 а также низкая точность измерения, обусловленная отсутствием явно выраженного горизонтального участка на кривой охлаждения, который соответствует моменту кристаллизации .прббы плава.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры кристаллизации и сокращение длительности цикла измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит узел регулируемого теплоотвода, расположенный в кристаллизационнои камере, выполненный в виде двух трубок, изогнутых в форме спиралей и размещенных соосно одна внутри другой.

На чертеже изображена конструкция устройства;

Устройство содержит пробоотборник 1, погруженный в емкость 2 с плавом и выполненный в виде пустоте/ лых коаксиальных цилиндров 3 и 4.

Наружный цилиндр пробоотборника 1 соединен трубкой 5 подвода охлаждающего воздуха, а внутренний — с трубкой 6 подвода воздуха для продувки.

Термочувствительный элемент 7 расположен во внутренней спиралевидной трубке 8 узла теплоотвода. Узел теплоотвода выполнен в виде двух соосно расположенных спиралевидных трубок 8 и 9, расположенных в кристаллизационной камере и соединенных подводящими трубками 10 и 11 с источником охлаждающего воздуха. На подводящих трубках 10 и 11 установлены манометры 12 и 13 для контроля давления охлаждающего воздуха, подаваемого в узел теплоотвода. Кристаллизационной камерой пробоотборника 1 является нижняя внутренняя полость цилиндра 3, охваченная цилиндром 4 и заполненная плавом.

В исходном состоянии пробоотборник

1 и узел теплоотвода отключены от источников воздуха (не показаны).

Полости внутреннего наружного цилиндров 3 и 4 заполнены плавом. B момент начала цикла измерения в наружный цилиндр 4 через трубку 5 подает ся охлаждающий воздух, под действием которого плав вытесняется из наружного цилиндра 4 в технологическую емкость 2 и в дальнейшем истечение воздуха происходит непосредственно в объем технологической емкости 2. Одновременно с. этим охлаждающий воэдуФ.через трубки 10 и 11 подается в спиралевидные. трубки 8 и 9 узла регулируемого теплоотвода (условно показаны сплошными линиями).При этом начинается процесс охлаждения пробы плава, находящейся в.кристаллизационной камере. Конструкция узла теплоотвода, при которой диаметр внутренней спиралевидной трубки равен 0,2-0,3, а внешней — 0,6-0,7 диаметра кристаллизационной камеры, обеспечивает создание трех зон охлаждения внутри объема кристаллизационной камеры: внутреннего (во внутренней области спиралевиднои трубки

8), среднюю область (между внутренней и внешней трубками 8 и 9) и внешнюю (между трубкой 9 и стенками внутреннего цилиндра пробоотборника

3), которые имеют примерно одинаковые условия теплоотвода. Между этими тремя зонами, а также внутри каждой зоны происходит интенсивный теплообмен и конвективное перемешивание плава, что приводит к равномерному охлаждению пробы плава в объеме кристаллизационной камеры. Равномерl5 ное охлаждение пробы необходимо для того, чтобы процесс кристаллизации начался одновременно во всем объеме кристаллизационной камеры. В этом случае теплота превращения выделяетЩ ся одновременно из всей пробы плава, что дает строго горизонтальный вид кристаллизационной полочки на кривой .охлаждения, фиксируемой самопишущим прибором.

Настройку датчика производят по виду кристаллизационной полочки на кривой охлаждения, давление охлаждающего воздуха в подводящих трубках

10 и 11 выбирают таким, чтобы получать строго горизонтальную и достаЗ© точно продолжительную полочку, по которой затем определяют температуру кристаллизации плава.

При понижении температуры пробы плава ниже температуры кристаллиЗ5 зации,.устройство управления (не показано) прекращает подачу охлаждающего воздуха в полость наружного цилиндра 4 и в трубки 8 и 9 узла теплоотвода. Полость наружного ци40 линдра 4 заполняется плавом из тех- . нологической емкости и происходит разогрев и раскристаллизация пробы плава. При достижении температуры пробы выше температуры кристаллизации в полость внутреннего цилиндра 3 через трубки 6 подается импульс воздуха продувки, под действием которого плав вытесняется в емкость 2, на смену ему во внутренний цилиндр

3 поступает новая проба плава, после о чего весь цикл измерения повторяется сначала.

Узел для автоматического подключе— ния предлагаемого устройства к источникам охлаждающего воздуха реали55 эуется на базе командного электропневматического прибора КЭП-12У, формирователя импульсов и вторичного прибора типа КСП-4.

Узел теплоотвода предлагаемого устройства позволяет устанавливать оптимальный режим теплоотвода иэ внутренней части кристаллизационной камеры соответствующей настройкой давления охлаждающего воздуха по манометрам 12 и 13, при котором Вто»

789715

Формула изобретения

ВНИИПИ

Заказ 9023/36 Тираж 1019 Подписное

Фил иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ричный прибор регистрирует наиболее явно выраженную кристаллизационную полочку, а, следовательно, достигается наилучшая точность фиксации момента кристаллизации пробы.

Использование предлагаемого узла теплоотвода позволяет сократить до минимума размеры кристаллизационной камеры и время охлаждения пробы, при котором еще достигается достаточно надежная идентификация кристаллизационной полочки (на практике выбирают длительность равную 10-20 с), ввиду чего сокращается длительность цикла измерения.

Кроме того, предлагаемое устройство не содержит подвижных частей, что обеспечивает простоту его технического обслуживания и надежную работу в условиях высокотемпературных агрессивных сред.

Устройство для определения температуры кристаллизации плава, состоящее из пробо6тборника, выполненного в виде коаксиальных пустотелых цилиндров, внутренний из которых соединен с источником-воздуха для продувки, а наружный с источником охлаждающего воздуха, узла теплоотвода, размещенного в кристаллизационной камере и термочувствитель= ного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, узел теплоотвода выполнен в виде двух трубок, изогнутых в форме спиралей и размещенных соосно одна внутри другой, причем диаметр внутренней спирали равен 0,2-0,3, а внешний

1$ О,б-0,7 диаметра кристаллизационной камеры, а термочувствительный элемент расположен внутри внутренней спирали.

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 309275, кл. G 01 N 25/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

I4 579568, кл. G 01 N 25/04, 1975 (прототип).