Устройство для определения темпе-ратуры кристаллизации веществ

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсних

Социалистических .Республин >840721

l

-..\ / (61) Дополнительное н авт. свил-ву (22) Заявлено 06. 08. 79 (21) 2807224/23-04 (5! )М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 01 N 25/04

1оаударствеииый комитет

СССР (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23,06.81, бюллетень № 23

Дата опубликования описания 27,06,81 (53) УДК 536.. 6 (088. 8 ) В. В, Ажогин, А. П. Мовчан, В.,:- В. Бастрыгин, 10. А» Кононицын и Т. В„ Болтянский (72) Авторы изобретения

l г

Киевский ордена Ленина политехтвтнеский институт:иМ. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к средствам контроля параметров технологических процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности в частности для определеt

5 ния температуры кристаллизации плава в производстве аммиачной селитры, Известно устройство для измерения температуры кристаллизации веществ, снабженное узлом теплоотвода, котоt0 рый выполнен в виде стержня, вмонтированного одним концом в отверстие в стенке кристаллизационной камеры, жестко закреплено кольцо,ось которого параллельна оси стержня l1)

Однако известная конструкция узла теплоотвода не обеспечивает быстрый и равномерный отвод тепла из кристаллизационной камеры, кроме того, отличается сложной конструкцией, что обуславливает невысокую точность и надежность, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения температуры кристаллизации плава, содержащее пробоотборник и термочувствительный элемент, причем пробоотборник выполнен в виде коаксиальных пустотелых цилиндров, внутренний из которых соединен с источником газа для продувки, а наружный — с источником охлаждающего газа, причем термочувствительный элемент расположен во внутреннем цилиндре $2).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, обусловленная отсутствием явно выраженного горизонтального участка на кривой охлаждения, который соответствует моменту кристаллизации пробы плава, а также большое время цикла измерения.

Кроме того, при отсутствии узла теплоотвода в первую очередь охлаждается и кристаллизуется плав непосредственно возле стенок кристаллизационной камеры, в то время как в зоне вокруг чувствительного элемента плав еще находится в жидком состоянии и продол8407

21 4 за вытесняется из наружного цилиндра

4 в емкость 2 и в дальнейшем истече-, ние охлаждающего газа происходит непосредственно в объеме емкости 2 с

10 не позволяет точно фиксировать момент .15

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры кристаллиза-,20

30

50

Устройство работает следующим обраS5 жает охлаждаться, т.е. кристаллизация происходит послойно от стенок - к центру. Поэтому участок кривой охлаждения, соответствующий моменту кристаллизации, который теоретически должен иметь вид полочки" (отрезок горизонтальной прямой), фактически имеет наклонный вид. Причем чем быстрее производить охлаждение пробы плава (от чего в конечном итоге зависит длительность цикла измерения), что этот участок будет короче и иметь больший наклон. Отсутствие четко выраженной кристаллизационной полочки кристаллизации, что приводит к погрешности в определении концентрации плава, ции и уменьшение цикла измерения, Поставленная цель достигается тем, что узел теплоотвода выполнен в виде

Ч-образных трубок, снабженным поперечными ребрами и укрепленных во фланце, расположенном на верхней части внутреннего цилиндра, с помощью уплотняющих узлов, допускающих свободное перемещение трубок в горизонтальной и вертикальной плоскостях, причем один конец трубок подключен к источнику охлаждающего воздуха, а на другом установлены сопла, На чертеже схематично представлено устройство для определения темпера- 35 туры кристаллизации вещества.

Пробоотборник 1 погружен в емкость с плавом 2. Пробоотборник выполнен в виде соосно расположенных внутреннего 3 и наружного 4 пустотелых цилиндров, Наружный цилиндр снабжен трубками 5 для подвода охлаждающего газа, а внутренний — трубкой . 6 для подвода газа для продувки. Во внутреннем цилиндре расположен термочувствительный 45 элемент 7, например малоинерционная термопара. Кроме того, во внутреннем цилиндре располагается узел теплоотвода, выполненный в виде нескольких изогнутых трубок 8, снабженных сопла.ми 9 и ребрами 10, Трубки укреплены во фланце 11 с помощью уплотняющихся узлов 12, например сильфонов. зом, Наружный цинидр 4 через трубку 5 соединяется с источником охлаждающего газа. Плав под действием давления гаплавом. При этом начинается процесс передачи тепла от пробы плава, находящейся во внутреннем цилиндре 3 к потоку охлаждающего газа. Одновременно охлаждающий газ в виде пульсирующего потока подается в трубки 8. Газ, проходя по трубкам забирает тепло от плава в непосредственной близости от термочувствительного элемента. На других концах трубок находятся сопла 9, выходя из которых охлаждающий газ создает импульсы реактивной тяги. B связи с тем, что трубки 9 укреплены во фланце 11 с помощью сильфонов 12 они обладают свободой перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Под действием импульсов реактивной тяги трубки колебаются, обеспечивая равномерное перемешивание плава внутри цилиндра 3. Ребра 10 способ— ствуют более интенсивному перемешиванию, Колебания трубок 8 происходят в различных плоскостях, в связи с расположением сопла 9.

Таким образом, узел теплоотвода выполняет одновременно две функции т.е. охлаждение плава и его перемешивание. Температура охлаждаемой пробы измеряется термочувствительным элементом 8 и записывается на диаграммной ленте регистрирующего прибора.

Устройство позволяет получить температурно-однородную среду во внутреннем цилиндре 3, вследствие применения узла теплоотвода, который обеспечивает перемешивание плава и ускоряет его охлаждение. Таким образом, кристаллизация плава происходит одновременно во всем объеме цилиндра 3. Это позволяет получить строго горизонтальную и достаточно продолжительную "полочку" на кривой охлаждения.

При понижении температуре ниже температуры крис таллиз ация прекращается подача охлаждающего газа в полость наружного цилиндра 4 и в трубки 8 узла теплоотвода. Наружный цилиндр 4 заполняется плавом из емкости 2 и происходит разогрев и раскристаллизация пробы плава в полости внутреннего цилиндра 3. При повышении температуры плава выше температуры кристаллизации в полость внутреннего цилиндра 3 через трубку 6 подается газ для продувки,, 840721 6 я- тоящее из пробоотборника, выполненного в виде коаксиальных пустотелых цилиндров, внутренний из которых соединен с источником воздуха для продув ки, а наружный — с источником охлаждающего воздуха, узла теплоотвода, но размещенного в кристаллизационной ка- мере и термочувствительного элемента, ч- о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с в- 0 целью повьппения быстродействия и точности измерения, узел теплоотвода выполнен в виде Ч-образных трубок, снабженных поперечили ребраьы и укрепленных во фланце, расположенном на верхней части внутреннего цилиндра с помощью уплотняющих узлов, денускающих свободное перемещение трубок в горизонтальной и вертикальной плоскос-. тях, причем один конец трубок подклю2О чен к источнику охлаждающего воздуха а а на другом установлены сопла.

Формула изобретения под действием которого плав вытесн ется в емкость 2 и на смену ему посту ет новая проба плава, после этого весь цикл измерения повторяется, Активный режим охлаждения и крис таллизации позволяет увеличить скорость охлаждения плава до максималь допустимого значения, при котором длительность "полочки" будет достато на для срабатывания устройства упра ления датчиком.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет сократить цикл измерения за счет сокращения времени кристаллизации пробы и повысить точность измерения за счет получения более четко выраженной "по лочки на кривой кристаллизации.

Использование устройства при авто матизации производства аммиачной селитры дает экономический эффект порядка 25 тыс.руб, в год на одной технологической линии, Устройство для определения температуры кристаллизации веществ, сосИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1, Авторское свидетельство СССР

Ф 579568, кл. С 01 М 1/06, 1977.

2. Авторское свидтельсвво СССР по заявке У 2475305/18-25, кл. G Ol М 25/02, 20.10,77 (прототип), 840721

Составитель А. Волков

Редактор Г. Волкова Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Бабинед

Заказ 4751/63 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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