Устройство для исследования углеводородных смесей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u)983515 (61) Дополнительное к авт. свид-ву. (22) Заявлено 060580 (21)2922432/23-26 с присоединением заявки №вЂ”

Р,1}М g+ з

G 01 М 7/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{23) Приоритет— (53} УДК 543. 8 (088. 8) Опубликовано 2312,82. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 231282 (72) Авторы изобретения

Б.А. Альбов и П.В. Михальков

1,t " 1 ь

Волгоградский государственный научно-исс3 едева;гжельский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к физикохимическим исследованиям свойств вещества, в частности углеводородных смесей.

Известна установка Циклиса и

Масленниковой для исследования фазовых равновесий газ - газ, содержащая сосуд высокого давления, изготовленный из немагнитной стали, магнитную мешалку, состоящую из перемешивающего элемента, якоря и соленоида, вентили, клапанную коробку, сильфон и воздушный термостат j1).

Однако установка имеет сложную конструкцию. Кроме того, использование воздуха в качестве теплоносителя не обеспечивает достаточно быстрого нагрева сосуда высокого давления.

Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту является устройство для исследования углеводородистых .смесей, содержащее корпус из немагнитного материала, индуктср, расположенный снаружи корпуса, перемешивающее приспособление, выполненное в виде помещенного в корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили (2J.

Недостатком известного устройства является то, что введение внутрь корпуса шестеренчатого насоса значительно усложняет его конструкцию, и для работы шестеренчатого насоса требуется приводное устройство, что, в свою очередь, снижает эффективность перемешивания и всего процесса в

10 целом, Целью изобретения является интенсификация процессов за счет улучшения перемешивания исследуемых смесей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования углеводородных смесей, содер.жащем корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенный снаружи корпуса, перемешивающее приспособление,;выполненное в виде помещенного в корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили, перемешивающее приспособление снабжено дисками из магнитного материала, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения на стержне, и распорной пружиной, размещенной на стержне между дисками.

983515

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 структурная схема установки.

Устройство содержит корпус 1, выполненный из немагнитного материала и имеющий в нижней части вентйль 2, а в верхней вентиль 3. Внутри корпуса 1 помещен стержень 4, выполненный из магнитного материала.

Стержень 4 размещен по его оси и закреплен двумя держателями 5 и б, выполненными из немагнитного материала. Между дисками 7 и 8 помецена распорная пружина 9, выполненная также иэ магнитного материала. Стержень 4, диски 7 и 8 и распорная пружина 9 образуют сердечник, который

1 является теплоотдающим элементом, кроме этого, диски 7 и 8 и распорная пружина 9 являются перемешивающим узлом устройства. Снаружи корпус20 охватывает обмотка индуктора 10, выполненная иэ металлической оубки, по которой циркулирует охлаждаюцая жидкость. Для уменьшения магнитного потока рассеяния имеется внешний маг- 25 нитопровод 11, собранный из листов трансформаторной стали. В тепло камеры 1 вмонтирован датчик 12 температуры.

Корпус 1 в нижней части через вентиль 2 соединен с измерительным прессом 13 рабочей жидкости, а в верхней части через вентиль 3 - с пробоотборником 14 и прессом 15. Датчик 12 температуры соединен с блоком 16 контроля и регулирования температуры, с п6моцью которого осуцествляется контроль температуры в корпусе 1 и автоматическое поддерживание ее на заданном уровне с точностью порядка + 1a С. Питание индуктора 10 : 40 от источника переменного тока (50

400 Гц) осуществлено через коммутационно-регулируюцее устройство 17, обеспечиваюцее различные режимы работы устройства. Контроль за давле- 45 ,нием в корпусе 1 осуществляется по ,манометру 18, Устройство работает следующим об разом.

Корпус 1 заполняют рабочей жидкостью, например жидким нетоксичным металлическим сплавом.

Прессом 13 создают определенное давление, при котором из пробоотборника 14 прессом 15 вводят в камеру 1 определенный объем углеводородной массы, равный объему рабочей жидкости, которая с вводом пробы в корпус 1 выводится иэ нее прессом 13, объем введенной пробы фиксируется по шка- 60 ле пресса 13. Температура фиксируется на блоке 16 контроля, а давление— манометром 18. Исследование изменения свойств углеводородных смесей в зависимости от изменений давления 65 и температуры проводят путем построения изобары и изотермы следующим образом.

Для построения иэобары включают коммутационно-управляющее устройство 17 и подают переменный ток на индуктор 10, при этом сердечник нагревается. Диски 7 и 8 под действием магнитного поля индуктора 10 сходятся, сжимая пружину 9, и остаются в таком положении, пока на индуктор

10 подается напряжение. Температура пробы в корпусе 1 достигает заданной величины, установленной на блоке 16 контроля и регулирования температуры и питание индуктора 10 автоматически выключается. Диски 7 и 8 под действием распорной пружины 9 расходятся. Температура пробы в корпусе 1 понижается и становится ниже заданной. С блока 16 на коммутационно-управляюцее устройство 17 поступает сигнал, включающий напряжение на индуктор 10. Таким образом, периодическое включение и выключение индуктора 10 сопровождается перемещением дисков 7 и 8, за счет чего осуществляется перемешивание пробы в корпусе 1. Давление в корпусе 1 поддерживают постоянным путем изменения объема пробы прессом 13 и фиксируют температуру и объем пробы.

Затем на блоке 16 устанавливают следуюцую температуру и снимают следующие значения температуры и объема.

При необходимости увеличения интенсивности перемешивания в процессе нагрева в коммутационно-управляюцем устройстве 17 включают автомат, периодически размыкающий цепь питания индуктора 10. При этом обеспечивается непрерывная работа перемешиваюцего узла и производится периодический нагрев, достаточный для установления заданного температурного режима.

В результате проведенного исследования определяют изобару Vp =f(T).

Для построения изотермы на блоке 16 устанавливают определенную температуру, включают коммутационнорегулируюцее устройство 17, задавая нужный режим нагрева и перемешивания.

Нагревают пробу до заданной температуры (Т = const), Измерительным прессом 13, ступенями, изменяют объем (V) пробы и давление (.Р) в корпусе 1, На каждой ступени фиксируют V,Ð и строят изотерму М = f(P). В том, случае, если для снятия изотермы нет необходимости в нагреве, на коммутационном устройстве 17 периодически включают подачу на индуктор 10 однополярных импульсов постоянного тока, длительностью порядка 0,5 с при скважности 5-6, что обеспечивает перемещение дисков 7 и 8 (перемеши983515 вание . Таким образом, установка на концах стержня 4 дисков 7 и 8 с распорной пружиной 9 между ними и подключение индуктора 10 к источнику питания через коммутационно-управляющее устройство 17 обеспечивают совмещение. процессов нагрева и перемешивания пробы, а при необходимости только перемешивание

Преимущество применения магнитного перемешивающего устройства предложенной конструкции заключается в том, что оно приводится в действие без нарушения герметичности сосуда, что важно для сосудов высокого давления, так как условие со- f5 хранения герметичности в процессе проведения исследований является необходимым.

Нагрев исследуемой пробы решается при помощи известных типов нагре- рц вателей. Однако конструкция еремешивающего узла и подключение индуктора к источнику питания через коммутационно-управляющее устройство позволило совместить процессы нагрева и перемешивания конструктивно в едином исполнении, что дает значительные преимущества в простоте изготовления и эксплуатации предлагаемой конструкции.

Упрощение конструкции делает устройство более доступным, обеспечивает широкое распространение, а следовательно, создает условия для уве личения объема информации по исследованию пластовых нефтей в объемах, необходимых для нужд нефтедобывающей промышленности, что не исключает применения устройства в смежных областях.

Формула изобретения

Устройство для исследования углеводородных смесей, содержащее корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенный снаружи корпуса, перемешивающее приспособление, выполненное в виде помещенного в корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процессов за счет улучшения перемешивания исследуемых смесей, перемешивающее приспособление снабжено дисками из магнитного материала, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения на стержне и распорной пружиной, размещенной на стержне между дисками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Циклис Д.С. Расслоение газовых смесей. M., "Химия", 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 527840, кл. Н 05 Н 5/08, 1976.

Составитель A. Тарасов

Редактор О. Юрковецкая Техред К.Мыцьо Корректор В. Прохненко

Заказ 9908/49 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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