Способ определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе

Авторы патента:

G01N5 - Анализ материалов путем взвешивания, например взвешивание малых частиц, выделенных из газов или жидкостей (G01N 9/00 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2431130:

Ищенко Владимир Ильич (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в авиационной, ракетной и других отраслях техники, применяющих системы подачи рабочих жидкостей с заданными требованиями по содержанию частиц загрязнений. Способ определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, заключается в непрерывном отборе части жидкости в магистраль отбора, с условием равенства скорости жидкости в заборном элементе устройства отбора и скорости жидкости в трубопроводе в месте установки устройства отбора. Затем пропускают отобранную жидкость через контрольный фильтр магистрали отбора. Далее осуществляют возвращение отфильтрованной жидкости в трубопровод и использование измеренных значений массы загрязнений, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора, и объемов жидкости, прошедших по трубопроводу и по магистрали отбора. При этом содержание загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, определяют после проведения предварительной тарировки по формуле: , где m₁ - масса загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу; m₂ - масса загрязнений, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора; V₀ - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу; V₂ - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора и контрольный фильтр; k_t - поправочный коэффициент. Причем предварительная тарировка включает временное соединение выхода трубопровода со сливной магистралью, содержащей контрольный фильтр. Затем пропускают по трубопроводу жидкость с измерением объемов, и загрязнений, осажденных на контрольных фильтрах сливной магистрали и магистрали отбора. При этом поправочный коэффициент k_t определяют по формуле: где m_1t - масса загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу при тарировке, и осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали; m_2t - масса загрязнений, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора; V_0t - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу при тарировке; V_2t - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора при тарировке. Технический результат изобретения является повышение точности определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в авиационной, ракетной и других областях техники, применяющих системы подачи рабочих жидкостей с заданными требованиями по содержанию частиц загрязнений. Способ предназначен для использования при определении содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе.

Известен способ определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе. Способ включает отбор пробы жидкости из трубопровода, фильтрование пробы жидкости в лабораторных условиях через бумажный или стеклянный фильтр и определение массы осадка частиц загрязнений на фильтре - по разности массы фильтра с осажденными частицами и начальной массы фильтра. По измеренным значениям массы загрязнений, осажденных из пробы, и объема пробы жидкости определяют содержание загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе (см. П.Н.Белянин, В.М.Данилов. Промышленная чистота машин. Машиностроение, 1982, стр.185-185). При этом рекомендовано использовать пробоотборный цилиндр емкостью не менее 100 см³, который соединяют с прямым участком трубопровода таким образом, чтобы при закрытии отсечных элементов (вентилей) его можно было снять и использовать отобранную в цилиндр жидкость для анализа.

Недостатком способа является то, что результаты анализа (определения массы загрязнений в пробе и содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе) характеризуют загрязненность только той части жидкости, которая проходила по трубопроводу во время отбора пробы.

Так как при течении по трубопроводу содержание загрязнений в жидкости может изменяться, то достоверность результатов анализа и точность определения содержания загрязнений, с использованием известного способа, будут невысокими. Следует также учесть, что отбор проб жидкости может проводиться с различным временем заполнения пробоотборного цилиндра. Это будет приводить к тому, что условия поступления с жидкостью частиц загрязнений будет различаться и точность определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, будет снижаться.

С большей достоверностью содержание загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, может быть определено с использованием способа определения содержания загрязнений (Способ определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе. Патент №2371701; 11.02.2008 г.). Это достигается тем, что проводят непрерывный отбор части жидкости в магистраль отбора через контрольный фильтр с измерением ее расхода. При этом расход жидкости в магистрали отбора устанавливают с условием равенства скоростей жидкости в заборном элементе устройства отбора проб и жидкости в трубопроводе в месте установки устройства отбора проб, а содержание загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, определяют по формуле

где m₁ - масса частиц загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу;

m₂ - масса частиц загрязнений, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора проб;

V₀ - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу;

V₂ - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора проб и контрольный фильтр.

Кроме того, отфильтрованную на контрольном фильтре жидкость возвращают в трубопровод.

Однако способ имеет недостатки, которые сводятся к следующему.

При использовании способа - при изготовлении и монтаже устройства отбора возможны отклонения размеров изготовленных элементов устройства отбора от расчетных. Возможны нарушения и условий расположения (размещения) заборных элементов устройства отбора в трубопроводе.

Указанные особенности будут приводить к нарушениям закономерностей поступления частиц загрязнений из потока жидкости в магистраль отбора снижению точности определения содержания частиц загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении точности определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе.

Это достигается тем, что после изготовления и монтажа устройства, выполненного для реализации способа, проводят его тарировку - определение поправочного коэффициента.

На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство включает трубопровод 1, являющийся составной частью технологической системы подачи жидкости потребителю 12 (на чертеже не показано).

В трубопроводе 1 установлено устройство отбора 2 части жидкости, текущей в трубопроводе. К устройству отбора 2 подсоединена магистраль отбора проб 3, содержащая контрольный фильтр 5, расходомер жидкости 6, запорные элементы - вентили 4, 7.

Контрольный фильтр магистрали отбора выполняют с условием возможности его разборки и снятия осажденных на нем частиц загрязнений для последующего анализа и определения массы.

Размеры фильтрующего элемента (площадь фильтрования) контрольного фильтра выполняют с условием исключения изменения расхода жидкости через фильтр при осаждении на нем частиц загрязнений.

Трубопровод 1 включает также расходомер 8 жидкости, текущей в трубопроводе, устройство 9 регулирования расходов жидкости в трубопроводе 1 и в магистрали 3 отбора проб (дроссельное устройство).

Кроме того, для временного подсоединения используют сливную магистраль 10, содержащую контрольный фильтр 11.

Способ осуществляют следующим образом.

После изготовления устройств и монтажа системы подачи, предусматривающей определение содержания частиц загрязнений в жидкости, трубопровод 1 временно отсоединяют от системы подачи 12, к трубопроводу 1 (к концевому участку) подсоединяют сливную магистраль 10, содержащую контрольный фильтр 11. Открывают запорные элементы 4, 7. Подают жидкость в трубопровод 1. Из трубопровода 1 с текущей жидкостью, расход которой измеряют расходомером 8, часть жидкости через устройство отбора 2 непрерывно поступает в магистраль отбора 3 и по магистрали отбора - на контрольный фильтр 5, где частицы загрязнений осаждаются на фильтрующем элементе.

Отфильтрованная контрольным фильтром 5 жидкость поступает в расходомер 6 магистрали отбора 3 и далее в трубопровод 1 в поток жидкости за устройством регулирования 9 расходов.

Основной поток жидкости проходит по трубопроводу 1 и далее - по сливной магистрали 10 через контрольный фильтр 11 в сливную емкость (на чертеже не показано). Продолжительность течения жидкости определяют на основе опытных данных.

В заданный момент времени прекращают подачу жидкости в трубопровод 1, закрывают вентили 4, 7 магистрали отбора проб 3, снимают контрольный фильтр 5 магистрали отбора 3, контрольный фильтр 11 сливной магистрали, производят их разборку, извлекают фильтрующие элементы и определяют в соответствии с существующей технологией массу частиц загрязнений, осажденных при тарировке на фильтрующем элементе контрольного фильтра 11 трубопровода m_lt и фильтрующем элементе контрольного фильтра 5 магистрали отбора m_2t. По измеренным значениям расходов определяют объемы жидкости, прошедшие через трубопровод V_0t и через магистраль отбора V_2t при тарировке.

С использованием измеренных значений определяют поправочный коэффициент (коэффициент тарировки) k_t по формуле

После проведения тарировки сливную магистраль 10, содержащую контрольный фильтр 11, отсоединяют. К трубопроводу 1 подсоединяют магистраль подачи 12 жидкости к потребителю.

Определение содержания загрязнений в жидкости при подаче к потребителю проводят в следующей последовательности.

Открывают запорные элементы 4, 7. Из трубопровода 1 с текущей жидкостью, расход которой измеряют расходомером 8, часть жидкости через устройство отбора 2 непрерывно поступает в магистраль отбора 3 и по магистрали отбора - на контрольный фильтр 5, где частицы загрязнений осаждаются на фильтрующем элементе.

Отфильтрованная контрольным фильтром 5 жидкость, после расходомера 6 магистрали отбора 3 поступает в трубопровод 1 в основной поток за устройством регулирования 9 расходов.

В заданный момент времени подачи жидкости по трубопроводу 1 закрывают вентили 4, 7 магистрали отбора 3, снимают контрольный фильтр 5, производят его разборку, извлекают фильтрующий элемент и определяют массу частиц загрязнений m₂, осажденных на фильтрующем элементе.

Кроме того, определяют объемы жидкости, прошедшие по трубопроводу (объем V₀) и по магистрали отбора проб 3 (объем V₂) - по измеренным расходомерами 6, 8 значениям расходов жидкости и продолжительности течения жидкости в трубопроводе 1 и в магистрали отбора проб 3.

Определение содержания загрязнений может осуществляться также и после окончания подачи жидкости по трубопроводу 1 (после завершения технологического процесса подачи жидкости).

Массу загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу m₁, определяют из выражения

Так как отбор проб проводят с учетом тарировки, учитывающей возможные погрешности изготовления и монтажа устройств отбора, то результаты определения с использованием предлагаемого способа будут характеризовать содержание загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, с большей точностью.

1. Способ определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, включающий непрерывный отбор части жидкости в магистраль отбора, с условием равенства скорости жидкости в заборном элементе устройства отбора и скорости жидкости в трубопроводе в месте установки устройства отбора, пропускание отобранной жидкости через контрольный фильтр магистрали отбора, возвращение отфильтрованной жидкости в трубопровод и использование измеренных значений массы загрязнений, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора, и объемов жидкости, прошедших по трубопроводу и по магистрали отбора, отличающийся тем, что содержание загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, определяют после проведения предварительной тарировки по формуле
,
где m₁ - масса загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу;
m₂ - масса загрязнений, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора;
V₀ - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу;
V₂ - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора и контрольный фильтр;
k_t - поправочный коэффициент.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно проводят тарировку, включающую временное соединение выхода трубопровода со сливной магистралью, содержащей контрольный фильтр, пропускание по трубопроводу жидкости с измерением объемов, прошедших по трубопроводу и магистрали отбора, и загрязнений, осажденных на контрольных фильтрах сливной магистрали и магистрали отбора, и определение поправочного коэффициента k_t по формуле

где m_1t - масса загрязнений в жидкости, прошедшей по трубопроводу при тарировке, и осажденных на контрольном фильтре сливной магистрали;
m_2t - масса загрязнений, осажденных на контрольном фильтре магистрали отбора;
V_0t - объем жидкости, прошедшей по трубопроводу при тарировке;
V_2t - объем жидкости, прошедшей по магистрали отбора при тарировке.

Способ измерения осаждения на субстрате // 2426980

Способ определения влажности материалов // 2422803

Изобретение относится к технике сушки материалов растительного или животного происхождения. .

Способ оценки запыленности рабочей зоны // 2422802

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам систем безопасности. .

Способ определения содержания загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе // 2371701

Изобретение относится к способам определения массы частиц загрязнений в жидкости, текущей в трубопроводе, и может быть использовано в машиностроении в системах подачи жидкости к потребителям.

Способ отбора сухих аэрозолей при выявлении аэрогенного загрязнения поверхности и устройство для его осуществления // 2362984

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и предназначено для улавливания сухих аэрозолей при выявлении аэротехногенного загрязнения поверхности. .

Датчик контроля интенсивности накопления пыли // 2358256

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения интенсивности пылеотложения в горных выработках. .

Способ контроля процесса изготовления порошковой проволоки // 2354711

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при контроле технологического процесса изготовления порошковой проволоки и предназначено для определения содержания компонентов в наполнителе порошковой проволоки феррокальций 60/40 и феррокальций 70/30.

Способ юстировки газоанализатора с сорбционным чувствительным элементом // 2339932

Устройство и способ для качественного и количественного определения химических соединений и биологических объектов // 2327140

Способ измерения влагосодержания трансформаторного масла // 2447420

Изобретение относится к технике измерения физических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано во влагометрии неводных жидкостей, например бензинов, дизельных топлив, двигательных и трансформаторных масел и других растворов в различных отраслях промышленности

Способ определения содержания воды в нефтепродуктах // 2450256

Изобретение относится к области контроля качества нефтепродуктов, в частности определению содержания и уровня концентрации воды в нефтепродуктах

Способ многокритериальной оценки комфортности рабочей зоны производственных помещений // 2472134

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам систем безопасности

Способ измерения относительной влажности воздуха // 2486498

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения относительной влажности воздуха от 0 до 100% в интервале температур (- 20÷50)°С

Способ количественного определения различных фаз водонасыщенности горных пород методом термомассометрии // 2488091

Изобретение относится к области нефтяной геологии

Способ многокритериальной оценки комфортности рабочей зоны производственных помещений // 2511022

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам систем безопасности. Способ многокритериальной оценки комфортности рабочей зоны производственных помещений, заключается в определении концентрации аэродисперсных примесей и параметров микроклимата объема воздуха, сначала определяют запыленность воздуха рабочей зоны как первый критерий ее комфортности. Для этого подготавливают и настраивают аппаратуру для определения массы чистого фильтра, затем взвешивают чистый фильтр на весах. После чего настраивают установку для принудительного осаждения пылевого аэрозоля в рабочей зоне производственного помещения. Затем производят отбор пробы воздуха с улавливанием пылевых частиц на фильтр, взвешивают фильтр с уловленными частицами пыли, вычисляют концентрацию пылевого аэрозоля в миллиграммах на кубический метр. После чего оценивают запыленность воздуха рабочей зоны, сравнивая полученную концентрацию с допустимой величиной. Далее осуществляют замеры температуры воздуха по термографу или психрометру, влажности воздуха по стационарному или аспирационному психрометрам, и определяют скорость движения воздуха по чашечному или крыльчатому анемометрам. На основании полученных параметров - температуры воздуха в рабочей зоне, его влажности и скорости движения, рассчитывают степень комфортности, после чего оценивают комфортность параметров микроклимата по следующей шкале: 1 - очень жарко; 2 - слишком тепло; 3 - тепло, но приятно; 4 - чувство комфорта; 5 - прохладно, но приятно; 6 - холодно; 7 - очень холодно. Затем выбирают индикаторный порошок из всего набора сорбентов, имеющихся в наличии газоанализатора с учетом статистических данных того или иного вида производства, затем подготавливают для каждой определяемой примеси воздуха соответствующие индикаторные трубки, заполняя их соответствующим индикаторным порошком, и производят отбор пробы с помощью газоанализатора. При этом через индикаторную трубку пройдет в течение определенного времени определенный объем воздуха, после чего осуществляют анализ отобранной пробы, для этого прикладывают индикаторную трубку к стандартной шкале, имеющейся в комплекте того или иного типа газоанализатора и по длине изменившего цвет индикаторного порошка определяют концентрацию вредного вещества в исследуемом воздухе. Затем сравнивают фактическую концентрацию вредного вещества, полученную в результате эксперимента, с предельно-допустимой концентрацией (ПДК) по нормам и заполняют сравнительную оценочную таблицу, затем по таблицам выявляют вещества, обладающие эффектом суммации, и выполняют расчеты по формуле: , где C1, С2, … Cn - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе, мг/м3;ПДК1, ПДК2, … ПДКn - предельно-допустимые концентрации тех же веществ, мг/м3. Затем с учетом того, что при совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций не должна превышать единицы делают вывод о соответствии нормам каждого из указанных веществ в отдельности и при их одновременном воздействии. Техническим результатом является повышение эффективности, быстродействия и надежности срабатывания системы. 7 ил., 1 табл.

Способ оперативного определения влажности угольного пласта // 2513465

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для повышения эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов в целях борьбы с внезапными выбросами угля и газа путем оперативного и надежного определения влажности угольного пласта при увлажнении. Техническим результатом является увеличение оперативности и повышение безопасности при определении влажности угля в угольном пласте в шахтных условиях при увлажнении краевых зон ударо- и выбросоопасных угольных пластов. В способе пневмосверлом сверлят скважину в боку подготовительной выработки, определяют скорость сверления до увлажнения и после увлажнения угольного пласта, а прирост влажности определяют из результатов сопоставления измерений скорости сверления и результатов предварительных лабораторных исследований.3 ил.

Устройство для определения длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении паров органических веществ // 2516642

Изобретение относится к области исследований или анализа защитных свойств сорбентов, поглощающих пары органических веществ по принципу физической адсорбции, весовым способом. Устройство для определения длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении паров органических веществ содержит круглый корпус, снабженный съемным основанием с выходным патрубком, на котором установлена гайка для крепления устройства на подставку, сверху корпус закрыт съемной крышкой с диффузором, снабженной входным патрубком для возможности подачи внутрь корпуса пара органического вещества. Внутри корпуса, по высоте, установлены пронумерованные чашечки с отверстиями, в которые послойно насыпан исследуемый сорбент с толщиной слоя 2 мм, а также уплотнительное кольцо для создания герметичности. Изобретение обеспечивает уменьшение времени на определение длины работающего слоя углеродного микропористого сорбента при поглощении паров органических веществ. 1 ил.

Способ уменьшения изменчивости показаний анализатора влажности // 2517987

Изобретение относится к способу для применения в печи-анализаторе, а именно к способу анализа содержания влаги в анализаторе. В одном из вариантов осуществления способа помещают образец в анализатор и определяют его первоначальный вес. Затем образец обогащают, позволяя ему поглощать влагу. Повышают температуру анализатора и определяют начальную точку после обогащения, в которой образец снова имеет свой первоначальный вес. После этого анализатор определяет конечное содержание влаги образца в момент окончания испытания. В одном из вариантов осуществления смещают результаты измерений вспомогательных анализаторов относительно стандартного анализатора, чтобы получить более постоянные результаты. Техническим результатом является уменьшение расхождения в показаниях анализаторов, а также обеспечение возможности жесткого и согласованного контроля управления процессом определения содержания влаги. 24 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ биохимического анализа проб травы на пойменном лугу малой реки // 2536057

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйств, а также к экологическому мониторингу. Способ включает выделение участка пойменного луга с испытуемым травяным покровом. Затем на этом участке по течению малой реки или ее притока размечают не менее трех створов измерений в поперечном направлении. Вдоль каждого створа размечают не менее трех пробных площадок с каждой стороны малой реки или ее притока. После разметки измеряют расстояния от принятого начала координат на одной стороне малой реки или ее притока до центров пробных площадок. Кроме этого, измеряют высоту расположения центра каждой пробной площадки от поверхности малой реки или ее притока. После срезки пробы травы подвергают испытаниям и по результатам испытаний выявляют закономерности влияния расстояния вдоль каждого створа, высоты расположения пробных площадок над урезом воды на биофизические и биохимические показатели проб травы. После испытания проб срезанной травы пойменного луга на биофизические показатели по массе и времени высыхания в зависимости от параметров рельефа в створах измерений часть высушенной пробы отбирается для озоления и последующего биохимического анализа, по меньшей мере, по трем биохимическим веществам: азоту, фосфору и калию. Способ позволяет повысить возможность сравнения проб травы на различных учетных площадках по содержанию питательных биохимических веществ в виде азота, фосфора и калия. 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 16 табл., 1 пр.