Способ определения плотности жидкостей

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению плотностей нестабильных жидкостей, таких как газовый конденсат, сжиженные газы или легкая нефть и может быть применено в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности определения плотности нестабильной жидкости. Способ включает калибровку сосуда, отбор в него пробы жидкости, определение ее массы и вычисление плотности. Пробу отбирают в проточный сосуд из сечения трубопровода, где давление выше давления насыщения и газовая фаза отсутствует. При этом пробу пропускают в сосуде снизу вверх, продувая сосуд 10-15 с при полностью открытых его входе и выходе, прикрывают выход сосуда на 95...99,9% от максимальной степени открытия и выдерживают сосуд в течение 15-300 с. После этого закрывают выход сосуда и выдерживают сосуд 20-400 с, измеряя его температуру. Закрывают вход сосуда, корректируют калиброванный объем сосуда по температуре, а плотность определяют делением массы пробы жидкости на откорректированный объем сосуда. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 и 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4411563/25-25 (22) .1 5.03.88 (46) 30.10.90. Бюл. ¹ 40 (75) В,Е.Щербина, Д.Ç.Сагитова, В.M.Êàçàков, О,С.Михайлов, В.В.Костылева и Т.В.Фролова (53) 532, 14(088.8) (56) Кивилис С,С. Плотномеры. М,: Энергия, 1980, с. 149.

Кириллин В.А. и Шейндлин А.Е. Исследования термодинамических свойств веществ.М.: Госэнергоиэдат, 1963, с. 165-166. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению плотностей нестабильных жидкостей, таких как газовый конденсат, сжиженные газы или легкая нефть и может быть применено в нефтеперерабатывающей нефтехимической, химической и других отраслях проИзобретение относится к. измерениям плотности нестабильных жидкостей, таких как газовый конденсат, сжиженные газы или легкая нефть и может быть применено в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, Целью изобретения является повыше-. ние точности определения плотности нестабильной жидкости.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа определения плотности жидкости.

Устройство содержит трубопровод 1, вентиль 2 пробоотборного устройства, разъемное соединение 3, входной вентиль. 4, проточный сосуд 5, выходной вентиль 6, „„ „„1603235 А1 мышленности. Цель изобретения — повышение точности определения плотности неста- . бильной жидкости, Способ включает калибровку сосуда, отбор в него пробы жидкости, определение ее массы и вычисление плотности. Пробу отбирают в проточный сосуд иэ сечения трубопровода, где давление выше давления насыщения и газовая фаза отсутствует. При этом пробу пропускают в сосуде снизу вверх, продувая сосуд 10 — 15 с при полностью открытых его входе и выходе, прикрывают выход сосуда на 95 — 99,9 от максимальной степени открытия и выдерживают сосуд в течение 15-300 с. После этого закрывают выход сосуда и выдерживают сосуд 20 — 400 с, измеряя его температуру.

Закрывают вход сосуда, корректируют калиброванный объем сосуда по температуре, а плотность определяют делением массы пробы жидкости на откорректированный обьем сосуда. 1 ил. разъемное соединение 7, уровнемерное стекло 8, вентиль 9 сливного бака, сливной бак 10 с уровнемерным стеклом 11. Термометр 12 размещен в теплоизолированном кармане 13, размещенном на корпусе сосуда 5. Манометр 14 измеряет давление вблизи вентиля 2 пробоотборного устройства.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала проводят калибровку проточного сосуда 5. Для этого взвешивают чистый пустой сосуд, определяя его массу М1, Заполняют его дистиллированной водой и герметизируют. Взвешивают сосуд с водой, определяя массу Мг. Сливают воду и измеряют ее температуру. которую принимают эа температуру сосуда с водой, Вычисляют

1603235 массу содержащейся в сосуде воды по формуле.

Ма- Мг- М<.

По таблице теплофизических свойств дистиллированной воды находят ее плот- 5 ность р, соответствующую температуре t., Вычисляют калиброванный при температуре объем сосуда ч по формуле

vt=МВ pt

Сосуд промывают растворителем, напри- 10 мер этанолом и продувают сжатым воздухом. Одну калибровку проводят на 1-40 отборов проб жидкости. Пустой сосуд взвешивают, определяя его массу Мз. На трубопроводе 1 в сечении, где давление выше 15 давления насыщения всех компонентов перекачиваемой жидкости и газовая фаза отсутствует, размещают пробоотборное устройство, выход которого оборудован вентилем 2, К вентилю 2 через разъемное 20 соединение 3 подсоединяют через входной вентиль 4 проточный сосуд 5, который рас. полагают вертикально выходом вверх, К выходному вентилю 6 через разъемное соединение 7 подсоединяют уравнемерное 25 стекло 8, выход которого через вентиль 9 соединяют со сливным баком 10, имеющим уравнемерное стекло 11. Термометр 12 помещают в теплоизолированный карман 13 на корпусе сосуда 5, обеспечивая надежный 30 контакт его термочувствительного элемента с сосудом 5. Открывают вентили 2, 4, 6 и 9 и продувают сосуд в течение 10 — 15 с при полностью открытых входе и выходе, После этого прикрывают выход сосуда с помощью 35 вентиля 6 на 95 — 99,9% от максимальной степени его открытия. О степени прикрытия вентиля 6 судят по перемещению его штоков, Спустя 15 — 300 с после появления жидкости в уравнамерном стекле .1 закрывают 40 выход сосуда 5, перекрывая вентили 6 и 9.

Время Т1, в течение которого пропускают жидкость через проточный сосуд 5, вычисляют по эмпирической формуле

Т1 = К1Ч1 Р, 45 где К1 — коэффициент, который для цилиндрических сосудов с Входом и ВыхОдОм, расположенными в противоположных основаниях равен К1 = 50000, кгс/см; ч — калиброванный объем сосуда, см; 50 з, P — давление отбираемой жидкости, измеряемое манометром 14, кгс/см .

Выдерживают сосуд 5 с закрытым выходом и открытым входом в течение вре- 55 мени Т2, составляющем 20 — 400 с и вычисляемом по эмпирической формуле

Т2 = Кр Т1, где К2 — коэффициент, который для цилиндрических сосудов с входом и выходом, расположенными в. противоположных основаниях, равен Кр = 1,3.

За это время осуществляется окончательное выравнивание температуры сосуда и заполняющей его жидкости, Температурные изменения объема сосуда 5 сопровождаются заполнением (или сливом) соответствующего количества жидкости .через его открытый вход. Выравнившуюся температуру tc сосуда 5 измеряют термометром 12, изолированным от влияния окружающей среды с помощью теплоизолированного кармана 13. Закрывают вход сосуда 5, перекрывая вентили 4 и 2, Извлекают термометр 12 из кармана 13 и отсоединяют сосуд

5 от вентиля 2 пробоотборного устройства и уровнемерного стекла 8, размонтируя разьемные .соединения 3 и 7, Затем удаляют остатки жидкости из штуцеров вентилей 4 и

6, а также с поверхности сосуда 5. Заполненный нестабильной жидкостью под давлением сосуд 5 взвешивают, определяя его массу М4, После этого сливают пробу жидкости из сосуда 5 в дренажную емкость,. промывают бензином и этанолом с обязательной продувкой после каждой промывки сжатым воздухом. Массу пробы жидкости

Мж определяют по формуле

Мж = М4 Мз.

Объем сосуда чь определенный в процессе калибровки, корректируют по температуре t сосуда при наполнении его жидкостью по формуле v, =ч (1+P (sc — t)), где vc — откорректированный объем сосуда 5;

P — коэффициент обьемного расширения материала сосуда.

Плотность нестабильной жидкости рж вычисляют по формуле рж Мж/vc.

Пример. Плотность сырого газового конденсата рж, определенная по предлагаемому способу, составляет 625 кг/м . Заполнение сосуда данным конденсатом при атмосферном давлении сопровождается выделением его легких компонентов в виде газа, часть которого при этом теряется. Определение плотности конденсата по прототипу рп дает значения 715кг/м . При этом повышение точности определения плотности по предлагаемому способу составляет д — 100$ = 14,4; .

Формула изобретения

Способ определения плотности жидкостей, Включающий калибровку сосуда, От1603235

Составитель С.Клешня

Техред М, Моргентал Корректор Л.Патай

Редактор Ю;Середа

Заказ 3379 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 бор в него пробы жидкости и измерение ее массы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения плотности нестабильной жидкости за счет отбора представительной пробы, отбор пробы про- 5 изводят в вертикальном направлении снизу вверх в проточный сосуд из сечения трубопровода, в котором давление выше давления насыщения, продувают сосуд в течение

10 — 15 с при полностью открытых его входе 10 и выходе, прикрывают выход из сосуда на

95 — 99,9 от максимальной степени открытия и выдерживают сосуд в течение 10 — 300 с, закрывают выход из сосуда и выдерживают сосуд 20 — 400 с, измеряют его температуру, закрывают вход сосуда, корректируют калиброванный объем сосуда по температуре, а плотность жидкости определяют путем деления массы пробы жидкости на откорректированный объем сосуда.