Устройство для определения содер-жания нафталина b kokcobom газе

 

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВИЛЬСТВУ

Союз Советскнз

Социалистических

Республик (300855 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (54)М. Клз (22) Заявлено 290379 (21) 2744618/18-25 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

G 01 и 27/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300),81, Бюллетень Й9 4 (53) УДК S43. 27 ° 2 (088.8) Дата опубликования описания 30Р1,81 (72) Авторы изобретения

Ю.E.Òóðîâñêèé, Ю.К,Тараненко и П.А.Антоненко

Днепропетровский химико-технологический институтим. Ф.Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

НАФТАЛИНА В КОКСОВОМ ГАЗЕ

Изобретение относится к устройст .вам для анализа состава газов путем измерения электрической емкости и может быть использовано в коксохимической и химической промышленности для определения содержания нафталина в коксовом газе.

Известно устройство для определения содержания и сигнализации наличия примесей в газопроводе, которое содержит колебательный контур автогенератора, состоящий из диэлектрического датчика индуктивности, управляемой реактивности и измерительный блок.

В основу его работы положена зависимость диэлектрической проницаемости от состава газа.

На том же прйнципе построен емкостной датчИк для контроля весовой концентрации движущихся по трубопроводам 20 аэрозолей. Электроды этого датчика выполнены в виде равновеликих частей цилиндрической трубы, разделенных зазорами и установленных на диэлектрическом участке трубопровода, через который движется анализируемая среда . 1 .

Общим недостатком указанных устройств является то, что они имеют низкую чувствительность, и не могут З0 быть использованы для анализа состава газов с малой концентрацией компонентов, которая незначительно влияет на диэлектрическую проницаемость межэлектродного пространства. Поэтому указанные устройства не могут быть применены для определения содержания нафталина в коксовом газе.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения содержания нафталина в коксовом газе, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде полированного цилиндра из нержавеющей стали, через внутреннюю полость которого протекает охлаждающая жидкость; блок управления тепловым режимом, включающий осветитель поверхности цилиндра и фотодиод, в цепь которого включена обмотка электромагнитного реле, управляющего работой нагревателя охлаждающей жидкости; нагреватель; блок измерения и регистрации показаний, состоящий из термометра сопротивления и вторичного прибОра с точечной записью, срабатывающий по сигналу реле, включенного в схему управления тепловым режимом измерительного цилиндра $2) .

Недостатками известного устройства являются большая длительность и тру800855 доемкость, субъективный отсчет пока- заний и низкая точность.

Цель изобретения — повышение точности измерения содержания нафталина в коксовом газе.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем чувствительный элемент с приспособлением я подвода хладагента, нагреватель, оединенный с блоком управления тепловым режимом, блок измерения и to регистрации показаний, чувствительный элемент выполнен в виде конденсатора, образованного двумя, усеченными конусами, размещенными один в другом, по линии разъема конусов выполнен винтовой цилиндрический канал, герметизи— рованный установленными в этом разъеме диэлектрическими прокладками.

Выполнение чувствительного элемента в виде конденсатора предлагаемой конструкции способствует повышению чувст-20 вительности устройства за счет развитой (спиральной) поверхности контакта измеряемого газа с электродами конденсатора, а также равномерного рас— пределения силовых линий поля между 25 электродами, что обеспечивается идентичностью поверхностей пластин.

Температура в вершине конуса, т.е. в месте подвода измеряемого газа, ниже температуры конденсации упругих паров нафталина и понижается при движении газа за счет встречного направления потоков газа и хладагента.

Это интенсифицирует процесс конденсации при уменьшении содержания нафталина в газе, что способствует полной конденсации нафталина1 и увеличению точности измерения. Кроме того, по мере уменьшения содержания нафталина при движении газа по чувствительному элементу увеличивается его время пре 40 бывания на каждом следующем витке спирали за счет увеличения ее радиуса от вершины к основанию конуса чувствительного элемента.

На чертеже изображено предлагаемое 45 устройство для определения содержания нафталина в коксовом газе.

Устройство содержит чувствительный элемент, состоящий из наружного усеченного полого конуса 1, на внутрен- 50 ней поверхности которого выполнены винтовые каналы 2, имеющие профиль полукруга, и внутреннего сплошного усеченного копуса 3, на наружной поверхности которого выполнены винтовые каналы 4, имеющие профиль полукруга, и образующие при соосном совмещении конусов цилиндрический канал 5 в форме спирали, расходящейся от вершины конусов к их основанию. Для подвода и отвода предварительно осушенного 40 измеряемого газа чувствительный элемент снабжен вводным патрубком 6, на котором установлен регулятор 7 расхода, и отводящим патрубком 8, которые сообщаются с пространством 65 канала через отверстия в стенке наружного конуса. На наружной поверхности наружного конуса укреплен спиральный змеевик 9. Для получения более полной и равномерной конденсации насыщенных гаров нафталина по высоте чувствительного элемента спиральный змеевик может быть выполнен с переменным шагом.

Устройство содержит также нагре- ватель 10, блок 11 управления тепловым режимом, выполненный, например, на программном реле времени ВС-10, на котором устанавливается требуемая длительность измерительного цикла, контакты. реле управляют нагревателем и блокОм12 измерения и регистрации показаний, состоящим, например, из измерителя емкости, выполненного по частотнозависимой мостовой схеме с частотомером. Подключение чувствительного элемента к блоку измерения и регистрации осуществляют с помощью контактов 13 и 14, при этом наружный конус изолирован от внутреннего диэлектрическими прокладками 15, которые одновременно герметизируют цилиндрический канал чувствительного элемента. Для крепления устройства к газопроводу . предусмотрены фланцы 16 и 17.

Устройство устанавливают после высокоэффективных злектрофильтров, широко применяемых в промышленности для очистки коксового газа от пыли, остатков каменноугольной смолы и т.д. Остатки пыли, паров аммиака, бензола и т.п. не конденсируются в предлагаемом устройстве и, таким образом, не влияют на результаты измерения.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением чувствительный элемент охлаждают хладагентом, поступающим по змеевику 9, до температуры, которая ниже температуры конденсации паров нафталина в вершине конуса

1 и которая понижается к его основанию,. такое же температурное поле устанавливается и в канале 5. При подаче предварительно осушенного коксового газа через патрубок б в канал 5 на стенках канала конденсируются пары нафталина в течение заданного промежутка времени, устанавливаемого блоком 11. Регулятор 7 расхода, управляемый блоком 11, поддерживает в течение этого времени постоянное значение расхода газа, что обеспечивает однозначную зависимость между емкостью чувствительного элемента и содержанием нафталина в нем. Затем по истечении этого промежутка времени с помощью блока 11 регулятор отключается и включается блок 12, который фиксирует значение емкости чувствительного элемента, пропорциональное количеству сконден= сированного нафталина.

Формула изобретения т дыхад хладагента

84/хИ газа

ВНИИПИ Заказ 10409/58 Тираж 918 Подписное

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

После измерения содержания нафталина по сигналу с блока 11 включается нагреватель 10 на время, в течение которого емкость чувствительного элеФ мента становится равной начальной . емкости (для установки нуля), При этом сконденсированный нафталин испаряется за счет нагрева чувствительного элемента до температуры испарения нафталина. Когда емкость чувствительного элемента достигает начального значения, цикл измерения повторяется.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить погрешности измерения, обусловленные влиянием изменения 1$ давления, расхода и неравномерностью охлаждения насыщенных паров нафталина на чувствительном элементе, а также ликвидировать погрешности измерения, возникающие при измерении содер- 2О жания нафталина по температуре точки росы за счет использования табличных данных в пересчете.

Повышение точности измерения позволяет расширить область применения предлагаемого устройства, а именно испольэовать его для управления технологическим процессом конечного охлаждения коксового газа и для определения эффективности работы установок улавливания продуктов коксования. Устройство построено на стан-> дартных элементах автоматики, просто в изготовлении и не требует болыаих материальных затрат.

Устройство для определения содержания нафталина в коксовом газе, содержащее чувствительный элемейт с приспособлением для подвода хладагейта, нагреватель, соединенный с блоком управления тепловым режимом, блок измерения и регистрации показаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения содержания нафталина в коксо» вом газе, чувствительный элемент выполнен в виде конденсатора, образованного двумя усеченными конусами, размещенными один в другом, по ликии разъема конусов выполнен винтовой цилиндрический канал:, герметизированный диэлектрическйми прокладками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 530237, кл. G 01 К 27/22, 1974.

2. Туричин A.М. Электрические измерения неэлектрических величин, М., 1968, с. 666 (прототип).