Датчик концентратомера

 

ДАТЧИК КОНЦЕНТРАТОМЕРА, содержащий теплоизолированный проточньй корпус, футерованный изнутри химически стойким материалом, блоки термопар, расположенные на входе и выходе корпуса, и перемешивающий элемент, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности определения надежности и технологичности конструкции, корпус концентратомера вьшолнен в виде отвода трубы на 180, блоки термопар имеют в своей проточной части ряд равномерно расположенных выетупов , в которых расположены спаи термопар, жестко соединенные между собой.

СОНИ СОВЕТСНИХ

СЭ.И Л

РЕСЛУБЛИН

31Я) G 01 N 25 48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) ДАТЧИК КОНЦЕНТРАТОРА, содержащий теплоизолированный проточный корпус, футерованный изнутри химически стойким материалом, блоки термопар, расположенные на входе и выходе корпуса, и перемешиваю-. щий элемент, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения надежности и технологичности конструкции, корпус концентратомера выполнен в виде о отвода трубы на 180, блоки термопар имеют в своей проточной части ряд равномерно расположенных выступов, в которых расположены спаи термопар, жестко соединенные между собой. (21) 3497817/18-25 (22) 06 . 10. 82 (46) 07.10.84. Вюл. И 37 (72) П.А. Рогожкин, А.И. Гандельман,.

Ю.А. Сальников, В.А. Марчук, М.M. Ухабин и М.К. Старовойтов (71) Волгоградское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (53) 543.544(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 264346, кл. В 01 Р 5/10, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 679857, кл. G 01 Я 25/48, 1977 (прототип) .

„SU„„111 513 А

1 1

Изобретение относится к физикохимическому анализу и может быть использовано для автоматического регулирования технологических процессов в нефтехимической и других отрас. лях промышленности.

Известно устройство для приготовления жидкой смеси заданной концентрации, датчик которого содержит смеситель, узел регулирования потока контролируемого компонента и узел определения концентрации указанного компонента, выполненных в виде термодатчиков, смонтированных вместе со смесителем непосредственно на технологическом трубопроводе причем термодатчики выполнены в виде блока термопар, а число спаев каждого термодатчика прямо пропорционально массовому расходу и теплоемкости сооТ ветствующих потоков (1) .

Недостатком устройства является относительно низкая точность измерений и ненадежность в эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является датчик концентратомера, содержащий проточный корпус, футерованный химстойким материалом, два блока термопар из материала футеровки и мешалку. Каждый блок термопар выполнен в виде цилиндра с выступом по диаметру (2 .

Недостатком известного устройства является то, что при выбранных элементах мешалки корпус концентратомера может обеспечить нужное смешение компонентов смеси при определенной, при том, значительной его длине. Б противном случае, полного смешения компонентов и стабилизации температуры смеси по сечению потока на участке: ввод концентрированного компонента — второй блок термопар — не произойдет . Применение же корпуса значительной длины увеличивает расстояние между блоками термопар, приводит к увеличению ра хода термоэлектродной проволоки, уменьшает жесткость конструкции и надежность работы концентратомера.

Целью изобретения является повышение точности определения надежности и технологичности конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике концентратомера, содержащем теплоизолированный проточный корпус футерованный изнутри химически стойким материалом, бло117513 2

ЗО

4О

55 ки термопар, расположенные на входе и выходе корпуса и перемешнвающий элемент, корпус концентратомера вью полнен в вчде отвода трубы íà 180 блоки термопар имеют в своей проточной части ряд равномерно расположенных выступов, в которых расположены спаи термопар, жестко соединенные между собой, Повышение точности измерения концентрации смеси достигается применением ципиндрических блоков термопар с химически стойким покрытием проточной части, имеющих ряд радиально и равномерно расголоженных по окружности -выступов с глухими отверстиями для установки спаев термопар . Снаи термопар приклеены к доньппкам глухих отверстий теплопроводным клеем. Такая конструкция значительно увеличивает коэффициент теплопередачи от потоков жидкостей к спаям термопар, уменьшает запаздывание сигнала снимаемого с блоков термопар и соответственно погрешность измерения и регулирования концентрации раствора ° Отвод а

180 имеет значительную (развернутую) длину и в совокупности со смесителем обеспечивает полноту смешения и стабилизацию температуры потока в заданном диапазоне расходов смеси. В то же время применение отвода обеспечивает компактность и жесткость концентратомера в целом .

На фиг. 1 представлен датчик концентратомера, вид спереди, фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2.

Датчик содержит корпус 1, выполненный в виде отвода трубы на 180 футерованного изнутри химически стойким материалом, например, фторопластом, а снаружи покрытого слоем теплоизоляционного материала 2, например, пенополиуретина. На концах отвода приварены стандартные фланцы, с помощью которых корпус присоеди-. няется с одной стороны к струйному смесителю 3, а с другой — к термобатарее 4. Смеситель 3 с помощью патрубка 5, футерованного изнутри химически стойким материалом, так-. же соединяется с термобатареей 4. Хермобатарея 4 имеет корпус 6 (фиг. 2) выполненный из материала, например текстолита, обладающего низким коэффициентом теплопередачи

p:: хорошими электроизоляционными свой»

3 1 ствами. В корпусе термобатареи 6 б расположены входной 7 и выходной 8 блоки термопар, спаи которых включены по дифференциальной схеме и образуют чувствительный элемент кон. рентратомера.

Свободные концы блоков термопар выведены на зажимы клемной коробки

9. Каждый блок термопар имеет цилиндрический стальной корпус 10, футерованный химически стойким материалом изнутри и с торцов. Корпус

10 с футеровкой 1 1 содержит ряд глухих отверстий (фиг. 2), расположенных в радиальных выступах футеровки и равномерно по окружности ее цилиндрической части. Спаи термопар 12 приклеены к донышкам глухих отверстий теплопроводньм клеем 13.

Температура концентрированного компонента, поступающего в смеситель по каналу 14, измеряется термопарой, помещенной в защитную арматуру 15.

Спай этой термопары соприкасается с наружной поверхностью футеровки канала 14, а термоэлектроды выведены в клеммную коробку и включены встречно с термобатареей.

117513 4

Датчик работает следующим образом.

Растворитель подается через входной блок термопар 7 в смеситель 3, 5 в котором эжектирует концентрированный компонент, поступающий через канал 14. В процессе эжекции и даль. нейшего движения компонентов происходит их интенсивное смешение сопровождающееся тепловым эффектом и соответственно изменением температуры.

Выходной блок термопар 8 принимает температуру смеси, отличную от температуры растворителя, В результате на выходе термобатареи появляется электродвижущая сила, пропорциональная содержанию концентрированного компонента в растворе, которая после преобразования используется для целей измерения или регулирования концентрации раствора.

Использование предлагаемого дат чика концентратомера позволит в

5-6 раз по сравнению с известным сократить- расход термоэлектрических проводов и повысить в несколько раз точность измерений за счет снижения погрешности, вносимой термоэлектрической неоднородностью проводов.

111 75f3

Заказ 7188/27 Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,;-4

Составитель П. Ерастов

Редактор А. Шандор Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетник