Способ определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана Российский патент 2024 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана относительно вертикали.

Наличие отклонений внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали более чем на 10 мм на каждые 15 м высоты экрана является критичным, поскольку влияет на пропускную способность катализатора и может стать причиной его локального перегрева, что, в свою очередь, негативно сказывается на производительности и может являться причиной выхода из строя оборудования.

В настоящее время контроль наличия отклонений экранов от вертикали осуществляется следующим образом: внутрь экрана спускается человек, который по отвесу вручную производит замер отклонений от вертикальности. Такой способ не является достаточно быстрым, точным и безопасным.

Из уровня техники известен способ вертикальности протяженной конструкции, заключающийся в том, что в верхней части конструкции устанавливают источник и приемник лазерного излучения на минимальном расстоянии друг от друга и ориентируют вниз, в нижней части конструкции располагают зеркало, плавающее на поверхности жидкости, а вертикальность определяют по отраженному от зеркала лазерному излучению [RU 2677416 C1, дата публикации 16.01.2019 г.].

Недостатком известного способа является высокая трудоемкость его выполнения, обусловленная необходимостью присутствия жидкости внутри объекта измерения, в которую необходимо поместить зеркало, что исключает возможность применения такого способа при монтаже внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, открытого с обеих сторон.

Также из уровня техники известен способ определения угла наклона объекта, заключающийся в том, что измеряют промежуток времени от момента подачи постоянного напряжения, приложенного к цилиндрическому стакану и нити, на которой подвешен цилиндрический груз, до касания грузом стенки стакана, установленного на объекте, при этом стакан, нить и груз изготовлены из электропроводящих или полупроводящих материалов, точка подвеса нити электрически изолирована от стакана и лежит на его оси, а груз погружен в диэлектрическую жидкость, после чего вычисляют величину угла наклона объекта [RU 2764961 C1, дата публикации 24.01.2022 г.].

Преимуществом известного изобретения является более высокая точность проводимых измерений, а также возможность его применения на сосудах различных диаметров. Однако недостатком известного способа по-прежнему остается высокая трудоемкость его выполнения, обусловленная необходимостью присутствия жидкости внутри объекта измерения, что исключает возможность применения такого способа при монтаже внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, открытого с обеих сторон.

В качестве прототипа выбран способ контроля вертикальности обсадной трубы, который используется для определения геометрических параметров металлических обсадных труб, монтируемых при строительстве мостов. Способ по прототипу заключается в том, что подвешенный на гибком тонком проводе отвес-магнит опускают в трубу на соответствующую глубину, передвигают верхний конец провода вдоль геодезической рейки к краю трубы, производят отсчет по рейке на момент залипания отвеса-магнита к трубе и получают серию измерений на различных глубинах в двух взаимно перпендикулярных направлениях, после чего по результатам измерений вычисляют величину отклонения обсадной трубы от вертикали, направление отклонения и величины изгибов обсадной трубы, при этом точность способа составляет ±30 мм [RU 2144656 С1, дата публикации 20.01.2000 г.].

Преимуществом описанного способа перед ранее известными является возможность его осуществления в объектах, заполненных жидкостью. Однако обеспечиваемая способом точность в ±30 мм не удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к измерениям при монтаже внешних экранов реакторов дегидрирования пропана, что является существенным недостатком способа по прототипу.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в необходимости повышения точности определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении точности проведения измерений для определения радиальных отклонений оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали.

Дополнительный технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении трудоемкости и повышении безопасности выполнения способа определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана.

Сущность способа заключается в следующем.

Способ определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана характеризуется тем, что при его выполнении используют по меньшей мере одно устройство определения положения внешнего экрана, подключенное к электронному вычислительному устройству и содержащее отвес, электродвигатель для линейного перемещения отвеса и средство измерения линейного перемещения отвеса, а способ реализуется рядом следующих этапов, при выполнении которых:

- на верхний торец внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, имеющего цилиндрическую форму, устанавливают по меньшей мере одно устройство определения положения внешнего экрана, при этом устройство монтируют таким образом, чтобы между отвесом и внутренней стенкой внешнего экрана обеспечивался контакт и наличие электрической цепи;

- посредством электродвигателя линейно перемещают отвес в направлении от внутренней стенки внешнего экрана и одновременно с этим измеряют его линейное перемещение при помощи средства измерения линейного перемещения отвеса, при этом электродвигатель перемещает отвес до тех пор, пока электрическая цепь между отвесом и стенкой не будет разорвана;

- в момент разрыва электрической цепи между отвесом и стенкой внешнего экрана электронное вычислительное устройство фиксирует показания средства измерения линейного перемещения отвеса;

- на основании зафиксированных показаний средства измерения линейного перемещения отвеса электронное вычислительное устройство рассчитывает радиальные отклонения оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали и определяет таким образом фактическое положение внешнего экрана реактора дегидрирования пропана.

При выполнении описанного способа используется по меньшей мере одно устройство определения положения внешнего экрана, однако допускается также использование большего количества таких устройств. При использовании более чем одного устройства определения положения внешнего экрана их устанавливают на верхний торец внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, имеющего цилиндрическую форму, на одинаковом расстоянии по окружности друг от друга.

При произведении электронным вычислительным устройством расчета радиальных отклонений оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали им учитывается совокупность всех зафиксированных показателей каждого средства измерения линейного перемещения каждого из используемых устройств определения положения внешнего экрана.

Описанный способ может быть реализован для всех существующих типоразмеров внешних экранов реакторов дегидрирования пропана, которые различаются между собой длинами и диаметрами. Способ не подразумевает калибровку устройства или устройств определения положения внешнего экрана при каждом измерении, что положительно сказывается на скорости выполнения работ по определению положения внешнего экрана.

Подключение устройства или устройств определения положения внешнего экрана к электронному вычислительному устройству может быть реализовано по проводному или беспроводному каналу связи.

В процессе выполнения разработанного способа результаты измерения линейного перемещения отвеса, полученные средством (или средствами, в случае использования при выполнении способа более чем одного устройства определения положения внешнего экрана) измерения линейного перемещения отвеса, могут передаваться в базу данных для хранения.

Разработанный способ определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана может быть реализован с использованием известных материалов, с помощью известных средств, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Разработанный способ определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана характеризуется ранее неизвестной совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что при выполнении способа используют устройство определения положения внешнего экрана, содержащее отвес, электродвигатель для линейного перемещения отвеса и средство измерения линейного перемещения отвеса, при этом упомянутое устройство установлено на верхний торец внешнего экрана реактора, имеющего цилиндрическую форму, таким образом, что между отвесом и стенкой экрана реализована электрическая цепь, в момент разрыва которой вследствие перемещения электродвигателем отвеса показания средства измерения линейного перемещения отвеса фиксируются электронным вычислительным устройством, за счет чего обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении точности проведения измерений для определения радиальных отклонений оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали, тем самым повышается точность определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана.

Разработанный способ обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники не известны отличительные признаки разработанного способа определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, ввиду этого разработанный способ соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Разработанный способ поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - Схематическое изображение устройств определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, установленных на его верхний торец, и электронного вычислительного устройства.

Фиг. 2 - Устройство определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, установленное на его верхний торец, местный разрез.

Фиг. 3 - Вариант расположения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, имеющего отклонение от своего эталонного положения.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути способа определения положения внешнего экрана ниже представлен вариант его осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом описанный способ ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Разработанный способ определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана реализуют посредством устройств 1 определения положения внешнего экрана, подключенных к электронному вычислительному устройству 2 по беспроводному каналу связи. Устройства 1 определения положения внешнего экрана представлены в количестве четырех штук. Каждое устройство 1 содержит отвес 3, электродвигатель для линейного перемещения отвеса и средство измерения линейного перемещения отвеса.

При выполнении способа определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана устройства 1 устанавливают на верхний торец внешнего экрана 4 реактора дегидрирования пропана, имеющего цилиндрическую форму, на одинаковом расстоянии по окружности друг от друга (Фиг. 1). При этом устройства 1 монтируют таким образом, чтобы между каждым отвесом 3 и внутренней стенкой внешнего экрана 4 обеспечивался контакт и наличие электрической цепи (Фиг. 2).

Суть способа заключается в том, чтобы зафиксировать показания от средств измерения линейного перемещения отвеса в момент разрыва электрической цепи между отвесом 3 и внешним экраном 4 реактора дегидрирования пропана и проанализировать эти данные с использованием электронной вычислительной машины 2. Разрыв электрической цепи обеспечивается за счет перемещения отвесов 3 электродвигателями в направлении от внутренней стенки внешнего экрана 4. Анализ полученных данных позволяет определить радиальные отклонения оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана 4 реактора дегидрирования пропана от вертикали в двух и более плоскостях, что обеспечивает получение полной картины фактического положения внешнего экрана в пространстве.

Один из возможных вариантов положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана в пространстве представлен на Фиг. 3. В этом варианте внешний экран а имеет отклонение от своего эталонного положения б в двух плоскостях: YZ и XZ на углы α и β соответственно.

Определив значения радиальных отклонений оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали путем решения тригонометрических уравнений, можно вычислить углы α и β, на которые экран наклонен относительно вертикали в плоскостях YZ и XZ соответственно, и оценить фактическое положение внешнего экрана в пространстве.

Величины углов α и β являются результатом применения разработанного способа определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана.

По окончании определения фактического положения внешнего экрана в пространстве могут проводиться корректирующие мероприятия, направленные на установку экрана в требуемое эталонное положение, при этом корректирующие мероприятия возможно осуществить без демонтажа устройств определения положения внешнего экрана и использовать их в процессе дальнейших корректировок положения.

Описанный способ обеспечивает повышение точности, безопасности и скорости проводимых работ и, как следствие, сокращение общего времени монтажа внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, а также является менее трудоемким в сравнении с известными способами.

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении точности проведения измерений для определения радиальных отклонений оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали, тем самым повышается точность определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана относительно вертикали. Сущность изобретения заключается в способе определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, при выполнении которого устройство определения положения внешнего экрана устанавливают на его верхний торец таким образом, что между отвесом и стенкой экрана имеется электрическая цепь, в момент разрыва которой вследствие перемещения электродвигателем отвеса показания средства измерения линейного перемещения отвеса фиксируются электронным вычислительным устройством, которое затем определяет фактическое положение экрана. Технический результат – повышение точности проведения измерений для определения радиальных отклонений оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ определения положения внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, характеризующийся тем, что при его выполнении используют по меньшей мере одно устройство определения положения внешнего экрана, подключенное к электронному вычислительному устройству и содержащее отвес, электродвигатель для линейного перемещения отвеса и средство измерения линейного перемещения отвеса, а способ реализуется рядом следующих этапов, при выполнении которых:

– на верхний торец внешнего экрана реактора дегидрирования пропана, имеющего цилиндрическую форму, устанавливают по меньшей мере одно устройство определения положения внешнего экрана, при этом устройство монтируют таким образом, чтобы между отвесом и внутренней стенкой внешнего экрана обеспечивался контакт и наличие электрической цепи;

– посредством электродвигателя линейно перемещают отвес в направлении от внутренней стенки внешнего экрана и одновременно с этим измеряют его линейное перемещение при помощи средства измерения линейного перемещения отвеса, при этом электродвигатель перемещает отвес до тех пор, пока электрическая цепь между отвесом и стенкой не будет разорвана;

– в момент разрыва электрической цепи между отвесом и стенкой внешнего экрана электронное вычислительное устройство фиксирует показания средства измерения линейного перемещения отвеса;

– на основании зафиксированных показаний средства измерения линейного перемещения отвеса электронное вычислительное устройство рассчитывает радиальные отклонения оси и/или цилиндрической поверхности внешнего экрана реактора дегидрирования пропана от вертикали и определяет таким образом фактическое положение внешнего экрана реактора дегидрирования пропана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что результаты измерения линейного перемещения отвеса, полученные средством измерения линейного перемещения отвеса, передаются в базу данных для хранения.