Устройство для автоматического отбора проб растворов из автоклавов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТБОРА ПРОБ РАСТВОРОВ ИЗ АВТОКЛАВОВ, содержащее пробоотборную трубку, помещенную в автоклав , сборник проб, на входе которого установлен управляемый клапан, соединенный с блоком управления, дозатор пробы, запорные элементы и линию подачи сжатого воздуха, о т л ич ающе е с я тем, что,.с целью повышения представительности отбираемой пробы, устройство снабжено буферной емкостью, сопряженной с пробоотборной трубкой и связанной через один из запорных элементов с дозатором, соединенным через управляемый клапан со сборником проб, датчиками нижнего и верхнего уровней пробы в буферной емкости, подключенными к соответствующим входам блока управления, при этом линия подачи сжатого воздуха подключена через индиврщуальные запорные элементы к дозатору и к буферной емкости, каждая из которых дополнительно содержит установленные в верхней части и соединенные с блоком управ- S ления дроссельные вентили, связанные с атмосферой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью стабилизации температуры пробы, пробозаборная трубка снабжена блоком охлаждения, вьтолненным в виде цро .точной камеры с патрубками для циркуляции хладагента. О1 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН!

А!1 4 G Ol N 1 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3431873/23-26 (22) 16.04.82 (46) 15.04.86. Бюл. Р !4 (72) М.М. Ладыженский, И.И. Натанзон, А.Г. Базилевич и Я.Е. Кирпанев (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 570811, кл. G 01 N 1/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 634150, кл. G Ol N 1/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

l1 894418, кл. G 01 N I/10, 1980. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТБОРА ПРОБ РАСТВОРОВ

ИЗ АВТОКЛАВОВ, содержащее пробоотборную трубку, помещенную в автоклав, сборник проб, на входе которого установлен управляемый клапан, соединенный с блоком управления, дозатор пробы, запорные элементы и линию подачи сжатого воздуха, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью повышения представительности отбираемой пробы, устройство снабже„„SU„„1058431 А но буферной емкостью, сопряженной с пробоотборной трубкой и связанной через один из запорных элементов с дозатором, соединенным через управляемый клапан со сборником проб, датчиками нижнего и верхнего уровней пробы в буферной емкости, подключенными к соответствующим входам блока управления, при этом линия подачи сжатого воздуха подключена через индивидуальные запорные элементы к дозатору и к буферной емкости, каждая из которых дополнитель но содержит установленные в верхней части и соединенные с блоком управления дроссельные вентили, связанные с атмосферой.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации температуры пробы, пробозаборная трубка снабжена блоком охлаждения, выполненным в виде про.точной камеры с патрубками для циркуляции хладагента.

1058431

Изобретение относится к устройствам автоматического отбора проб пульп и растворов, находящихся при высокой температуре и под давлением, конкретно из автоклавов, и может

5 быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промьппленности.

Для управления процессами автоклавного выщелачивания на гидроме10 таллургических производствах необходимо осуществлять контроль различных . характеристик технологических сред (содержание полезного компонента в твердой и жидкой фазе, рН и др).

Для производства этих измерений проба анализируемого продукта с заданным интервалом времени извлекается из аппарата и в зависимости от

20 применяемых средств контроля подается в датчики соответствующих приборов — анализаторов, в экспресслабораторию или в накопительную емкость. При этом она,. как правило, должна быть заданного объема и приведена к нормальным температуре и давлению.

Известно устройство для отбора проб жидкости, находящейся под давлением, содержащее приемник проб со штоком и поршнем, соединенный трубо проводом с емкостью для жидкости, запорный вентиль и буферную емкость с поршнем, соединенным со штоком.

Однако это устройство не может быть использовано для отбора проб пульп и склонных к выделению осадков жидкостей, поскольку частицы твердой фазы, попадая в зазор между корпусом приемника проб и поршнем, вызывают 40 его заклинивание и быстрый абразивный износ.

Известен также автоматический пробоотборник жидких сред, содержащий электромагнитный клапан, выполненный в виде цилиндра с установленными в

его верхней и нижней частях фланцами. коаксиально установленной тонкостенной втулкой и расположенного внутри иее подпружиненного сердечника, доза- 50 тор, накопительный баллон и заборные трубки.

Недостатком известного пробоот, борника является низкая надежность при отборе проб из аппаратов с боль- 55 шим давлением и высокой температурой особенно при ручном отборе, когда жидкость резко выбрасывается и испаряется, что приводит к потерям, представляет опасность для окружаюших и снижает достоверность результатов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического отбора проб растворов из автоклавов, содержащее пробоотборную трубку, помещенную в автоклав, сборник проб, на входе которого установлен управляемый клапан, соединенный с блоком управления, дозатор пробы, запорные элементы и линию подачи сжатого воздуха.

Недостатком известного устройства является: низкая надежность предотвращения выбросов пульпы из автоклавов и значительная погрешность дозирования.

Цельк изобретения является повышение представительности отбираемой пробы с одновременным повышением надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено буферной емкостью, сопряженной с прабоотборной трубкой и связанной через один из запорных элементов с дозатором, соединенным через управляемый клапан со сборником проб, датчиками нижнего и верхнего уровней пробы в буферной емкости, подключенными к соответствующим входам блока управления, при этом линия подачи сжатого воздуха подключена через индивидуальные запорные элементы к дозатору и к буферной емкости, каждая из которых дополнительно содержит установленные в верхней части и соединенные с блоком управления дроссельные вентили, связанные с атмосферой. Кроме того, пробозаборная трубка снабжена блоком охлаждения, выполненным в вице проточной камеры с патрубками для циркуляции хладагента.

На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического отбора проб растворов из автоклавов.

Устройство состоит из пробоотборной трубки 1, проходящей внутри блока 2 охлаждения, буферной емкости 3, дозатора 4 (объемного), сборника 5 проб с управляемым клапаном

6. В буферной емкости 3 установлены датчики нижнего 7 и верхнего 8 уровней. В верхней части дозатора « н

10584

40 буферной емкости 3 установлены дрос. сельные .вентили 9 и 10. Устройство содержит также линию ll подачи сжатого воздуха и блок 12 управления операциями пробоотбора. На линиях подачи сжатого воздуха и трубопроводе, соединяющем буферную емкость

3 C дозатором 4, установлены запорные элементы (клапаны) 13, 14 и 15.

Отбор пробы осуществляют из автоклава 16 с пневматическим перемешиванием.

Дозатор 4 размещен по высоте между датчиками (сигнализаторами) нижнего 7 и верхнего 8 уровней. 15

- Сборник 5 проб мажет быть датчиком прибора-анализатора или накопительным баллоном.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении все за- 20 парные элементы за исключением клапана 14 закрыты.

Через открытый клапан 14 сжатый воздух иэ линии ll подается в буферную емкость 3 и через пробоотборную трубку 1 — в автоклав 16.

Поскольку в автоклавах используется пневматическое перемешивание, в технологических воздушных магистралях постоянно поддерживается давление вы- 30 ше, чем давление в автоклавах 16. Поэтому сжатый воздух для устройства берется непосредственно из них.

Выходя через пробоотборную трубку 1, воздух предотвращает попадание д пульпы в нее и одновременно перемешивает материал в точке отбора пробы, исключая образование здесь застойной зоны.

По команде блока 12 управления закрывается клапан 14 и открываются вентили 9, IO и 13. Сжатый воздух из буферной емкости 3 начинает выходить через дросселирующий вентиль

10, а пульпа из автоклава 16 через 45 трубку 1 постепенно и спокойно заполняет буферную емкость 3. Время ее заполнения определяется размером отверстия дросселирующего вентиля

10 и выбирается таким, чтобы при 50 прохождении до буферной емкости

3 пульпа успевала охлаждаться до необходимой температуры хладагентом, 31 4 находящимся в блоке 2. Достаточное охлаждение достигается использованием в качестве хладагента воды из водопровода.

Одновременно сжатый воздух через клапан 13 поступает в объемный дозатор 4 и, стравливаясь через дросселирующий вентиль 9, создает в до-. заторе 4 давление, равное давлению в автоклаве 16.

При достижении пульпой датчика -7 нижнего уровня закрывается клапан

13 и открывается клапан 15. Одновременно с заполнением буферной емкости

3 восходящий поток пульпы через клапан 15 начинает заполнять дозатор 4, вытесняя из него воздух через отверстие дросселирующего вентиля 9.

При достижении пульпой датчика 8 верхнего уровня закрывается клапан

15, отсекая необходимый объем пульпы в дозаторе 4, закрывается дросселирующий вентиль 10, открывается клапан 14, и пульпа, находящаяся в буферной емкости 3, выдавливается в автоклав 16. После ее удаления эта же струя воздуха продувает буферную емкость 3 и пробоотборную трубку 1 и в дальнейшем продолжает подаваться в автоклав, исключая попадание пульпы в заборную трубку и перемешивая материал в зоне отбора пробы до следующей команды.

Отдозированная проба пульпы, находящаяся в доэаторе 4 при нормальных давлении и температуре, через открывающийся клапан б направляется в сборник 5. Транспортирование пробы можно осуществлять самотеком либо при необходимости сжатым воздухом, подаваемым через клапан 13.

Таким образом, устройство обеспечивает автоматический отбор и транспортирование к месту выполнения анализов заданного объема представительной пробы пульп и растворов, находящихся в аппаратах при высоких температуре и давлении.

Заполнение дозатора осуществляется восходящим потоком пульпы, что исключает расслоение ее твердой фазы, а отбор пробы осуществляется иэ soны с активным перемешиванием..

)058431

Составитель

Редактор О. Кузнецова Техред И.Попович

Корректор М. Демчик

Заказ 1980/) Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4