Устройство для исследования фазовых равновесий жидкость-пар Советский патент 1986 года по МПК G01N25/02 

ны две выносные нагреваемые циркуляционные трубы 10 с горизонтальными выводами в пространство над зонтом,

Изобретение относится к лабораторному оборудованию общего назначения, в частности к установкам для исследования фазовых равновесий парожид- костных систем.

Целью изобретения является повышение достоверности определения момента установления равновесий и сокращение времени установления фазовых равновесий за счет улучшения перемешивания жидкости и устранения эффекта дефлегмации.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит цилиндрическую емкость 1, трубу 2 с отверстиями 3 для пара, зонт 4 с карманом 5 для термометра и пальцевым отбойником 6, боковую горловину 7 для ввода термометра, термометры 8 и 9 для измерения температуры жидкой и паровой фаз, циркуляционные трубы 10, патрубок 11 для отвода пара, конденсатор 12 пара с патрубком 13, патрубок 14 для отбора проб жидкости, сборник 15 конденсата со счетчиком 16 капель и переливной трубой 17, гидрозатвор 18 краны 19 для отбора проб, нагреватель 20 в виде спиралей и тепловую изоляцию 21 емкости.

Устройство работает следуннщ- м образом.

Исследуемую ааедкость запивают через трубу 2 в емкость 1 npijMepHo до половины объема. Посредством патрубка 13 устройство присоединяют к сис- .теме для регулирования давления. Нагрев циркуляционных труб 10 осуществляют с помощью электрических спиралей и регулируют посредством автотрансформатора. При нагреве жидкость в трубах 10 вскипает и вместе с. пузырьками пара выбрасывается в верхнюю часть емкости над зонтом под кольцевой отбойник 6, препятствукнций попаданию капель в отверстие 3. Для улучшения хшркуляции жидкости трубы

и

а вывод одной из труб расположен над карманом для измерителя температуры жидкоети. 1 ил.

10

t5

25

30

3$

40

45

диаметром 5-7 мм должны заполняться не менее чем на половину. Присоединение циркуляционных труб к емкос- ти усиливает конвекционное перемепш- вание и обеспечивает равномерное кипение жидкости, исключая толчки, вызванные самоиспарением жидкости, а также колебания давления и температуры жидкости.В верхней части над зонтом 4 пар из выброшенной парожид- костной смеси отделяется от жидкости и через отверстия 3 в трубке и отводную трубку 11 попадает в конденсатор 12 пара. Во избежание конденсации пара в трубке 11 последняя несколько наклонена в сторону сборника 15 конденсата, что исключает падение конденсата в емкость 1. После отделения паровой фазы находящаяся с ним в равновесии жидкость ст екает по поверхности зонта и попадает на внутренние стенки емкости, образуя жидкую пленку.

При установившемся режиме кипения стекающая жидкость находится в равновесии с паром, что исключает возможность массопереноса. Поскольку сте- какнцая жидкость благодаря разности давлений в циркуляционных трубах и емкости несколько перегрета, конденсация пара на внутренних стенках емкости затрудняется. Конденсат пара стекает из конденсатора 12 в сборник 15 конденсата с переливной трубкой 17, заканчиваницейся счетчиком 16 капель. Конденсат из сборника 15 по гидрозатвору 18 возвращается в емкость 1„ Счетчик 16 капель совмещен со 15 конденсата. Температуру фазовых равновесий пара и жидкости соответственно измеряют с помощью термометра 9, вставленного в трубу 2 емкости 1, и термометра 8, вставленного в карман 5 зонта 4. Па- рожидкостная смесь по одной из шф- куля11 1онньпс труб, расположенной над карманом 5, попадает на термометр 8

и стекает по нему в карман 5, омывая гильзу термометра. Это повышает достоверность измерения равновесной температуры жидкой фазы благодаря исключению при таком способе измерения влияния гидростатического давления жидкости.

Форм у л а и 3 о б р е тения

Устройство для исследования фазовых равновесий жидкость-пар, содержащее цилиндрическую емкость с внешним нагревателем жидкости, двумя выводами для измерителей температуры пара и жидкости и кранами для отбора проб, соединенную с конденсатором пара, сборником конденсата и счетчиком капель, отличающееся

226229

тем, что, с целью повьпиения достоверности определения момента установления равновесий и сокращения времени

установления равновесий за счет улуч5 шения перемешивания жидкости и устранения эффекта дефлегмации, в верхней половине емкости усРгановлен зонт диаметром на 2-4 мм-меньше внутреннего диаметра емкости, соединенный с тру10 бой с отверстиями для пара и содер- жаищй вертикальный карман дпя измерителя температуры жидкости, а в нижней половине установлены две вынос-, ные нагреваемые циркуляционные тру15 бы с горизонтальными выводами в пространство над зонтом, при этом вывод одной из труб расположен над карманом для измерителя температуры жидкости.

Изобретение позволяет повысить достоверность определения момента установления равновесий и сократить время установления фазовых равновесий за счет улучшения перемешивания жидкости и устранения эффекта дефлеп- мации. Для этого в верхней половине емкости 1 установлен зонт 4 диаметром на 2-4 мм меньше внутреннего диаметра емкости, соединенный с трубой 2 с отверстиями 3 для пара. Зонт 4 содержит вертикальный карман 5 для измерителя температуры жидкости. В нижней половине емкости 1 установле;j- /Tir k i (Л ю к О5 N3 ND СО /5