Устройство для непрерывного отбора жидкой фазы суспензии

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 924544 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 140480 (21) 2911838/22-26 с присоединением заявки Й" (23) Приоритет

Опубликовано 300482 Бюллетень )(о16, Дата опубликования описания 300482 М К з

G 01 N 1/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (531 УДК 543. 053 (088. 8) /

j ( г ) с .:, т, Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследователи а@рго "" и конструкторского института "Цветметавтоматика"

I (72) Автор изобретеиия

В.Г. Шаповалов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОТБОРА

ЖИДКОЙ ФАЗЫ СУСПЕНЗИИ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и, являясь устройством для отбора жидкой фазы суспензии непосредственно в технологическом аппарате, может быть использовано в системах автоматического аналитического контроля жидких сред в химической, гидрометаллургической и других отраслях проььыленности.

Известно устройство для отбора жидкой фазы суспензии, которое содержит вертикальную трубу-осветлитель ! проточный дозатор и систему клапанов. Через открытый нижний конец трубы-осветлителя, погруженного в суспензию, последняя поступает в дозатор и через 2-3 мин (после осаждения твердых частиц) поступает в анализатор (1)..

Недостаток устройства — периодический режим контроля состава суспензии, а также невысокая надежность системы клапанов, дополнительных коммуникаций для промывки конденсатом при работе с алюминатными и другими пульпами, склонными к образованию гипсующих осадков.

Наиболее близким является устрой-".тво для непрерывного отбора проб суспенэии, содержащее измерительную камеру в виде трубопровода, установленную в технологическом аппарате 2, 5 Трубопровод выполнен из диэлектрического материала с суженным и загнутым вниз верхним концом. У нижнего конца трубы происходит выделение твердой фазы из суспензии. Получающаяся разность удельных весов суспензии в аппарате и жидкой фазы в трубе вызывает появление в последней восходящего потока жидкой фазы (2) .

Использование данного устройства для системы автоматического контроля состава жидкой фазы и концентрации частиц твердой фазы в суспензиях глиноземного производства затруднено по следующим причинам; открытый нижний конец трубопровода не позволяет устанавливать режим осаждения твердых частиц с различным удельным весом (устройство применяется только для тяжелых суспензий); алюминатные суспензии глиноземного производства обладают свойством кристаллизации и выделения гипсующегося осадка.на стенках, поэтому в верхней суженной и изогнутой час30 ти трубопровода создаются условия

924544

5.0 диаметр основания конуса превышает диаметр трубы измерительной камеры и защищает нижнюю часть трубы от попадания пузырьков воздуха в камеру через зазор. Таким образом, представляется возможность использования акустического метода измерения и повышения точности кондуктомет рического метода измерения.

Кроме того, возможность установления зазрра различной величины

60 позволит контролировать суспенэии с разным удельным весом твердых частиц.

Вынесение верхней открытой части трубы над поверхностью суспензии 65 для выполнения осадка и зарастания горловины трубопровода. Кроме того, при наличии пузырьков воздуха в суспенэии (парообразование для суспензий с повышенной температурой, от работающих насосов) последние скапливаются в верхней части, перекрывая узкую часть трубопровода на изгибе (воздушная пробка). Наличие пузырьков воздуха снижает точность измерения электропроводимости кон- 10 дуктометрическим методом, а использование акустического метода по скорости распространения ультразвука вообще невозможно. Установка и демонтаж датчиков в трубе для профи- 15 лактических осмотров и обслуживания требует извлечения всего устройства их технологического аппарата.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение надеж-20 ности устройства и представительности измеряемой пробы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для непрерывного отбора жидкой фазы суспензии, содержащем измерительную камеру в виде трубопровода, установленную в технологическом аппарате, измерительная камера снабжена конусом, установленным соосно с нижней частью

30 трубопровода вершиной внутрь и на расстоянии от нижнего конца трубопровода, при этом основание конуса выполнено с диаметром, большим диаметра трубопровода, а верхний конец трубопровода расположен над поверхностью суспензии.

Наличие конуса в нижней части трубопровода и закрепление его с зазором приводит к тому, что направленный поток суспензии через зазор 40 между конусом и трубопроводом приобретает турбулентное движение внутри измерительной камеры от образующей конуса к стенке камеры. Вихревые потоки постоянно поступающей жид- 45 кости перемешивают ее и создают условия обновления жидкости и самоочищения путем уноса осаждающихся частиц. обуславливает свободный доступ для установки и обслуживания датчиков и ныход н атмосферу парогазовой смеси при повышении температуры суспенэии.

На чертеже представлено устройство, общий вид. устройство содержит измерительную камеру 1 в виде отрезка трубопровода и закрепленный н нижней части трубопровода конус 2. Конус укреплен с зазором соосно с нижней частью трубопровода вершиной во внутрь с помощью пластин в трех точках. Величина зазора зависит от плотности контролируемой суспензии и подобрана экспериментально.

Конус может быть сплошным или полым с дном, В верхней части измерительной камеры н осветленной зоне размещены датчики электропроводности, скорости распространения ультразвука и температуры.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают устройство в емкости патронного фильтра, куда подается суспензия с мельниц мокрого размола. устройство помещают н суспензии между секциями фильтрональных патронон. При принудительном перемешинании в емкости фильтра суспензия приобретает линейную скорость движения. Попадая через зазор в нижнюю часть камеры 1, поток с твердыми частицами, двигаясь по наклонной части боковой поверхности конуса 2, меняет направление движения, переходя в турбулентный режим.

Под действием гравитации тнердые частицы теряют скорость и, оседая, уносятся потоком. Жидкая фаза, также приобретая турбулентное движение в вертикальной плоскости из-за меньшей плотности, перемещается н верхнюю часть камеры. Непрерывное движение твердых частиц и фильтрата постоянно обновляет осветленную часть фильтрата.

Конус, установленный в нижней части вершиной но внутрь, позволяет создать вихревые потоки постоянно поступающей жидкости и обеспечить повышение скорости перемешивания суспензии в нижней части трубы, что приводит к уменьшению транспортного запаздывания изменения состава жидкой фазы в верхней части трубы.

Кроме того, вихревые потоки суспензии, возникающие при ударении потока жидкости о конус; препятствует его зарастанию, так как твердые частицы суспензии, приобретая циркулярное движение от боковой поверхности кону. са постоянно счищают (сбивают) кристаллиэующийся осадок, препятствуя образованию пленок на поверхности

924544

Формула изобретения

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор С. Юско Техред Т., Маточка Корректор С. Шекмар

Эаказ 2805/59 Тираж 883 Подписное

ВН.4ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал !П!П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 конуса и трубы, а также зарастанию зазора, что значительно повышает надежность устройства, а также расширяет область применения.

Использование устройства для отбора жидкой фазы суспензии позволяет осуществить непрерывный автоматический контроль состава алюминатного раствора и создать систему ав томатического управления технологическим процессом.

Использование устройства в комплекте с анализатором алюминатного раствора АнЖ-4 позволит получить экономический эффект 18 тыс.руб. на один комплект. устройство для непрерывного отбора жидкой фазы суспензии, содержащее измерительную камеру в виде трубопровода, установленную в технологическом аппарате, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности устройства и представительности измеряемой пробы, измерительная камера снабжена конусом, установленным соосно с нижней частью трубопровода вершиной внутрь и на расстоянии от нижнего конца трубопровода, при этом основание конуса выполнено с диаметром, большим диаметра трубопровода, а верхний конец трубопровода расположен над поверхностью суспензии.

{5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 378750, кл. G 01 N 1/10, 1971 ° 2. Авторское свидетельство СССР

2{) Р 421922, кл. G 01 K 27/08, 1971.