Седиментационное устройство Советский патент 1988 года по МПК G01N15/04 

ЬЕ

СО

сю

САЭ

СД .1

Изобретение относится к химическому и нефтяному машиностроению, пре- и гущественно к криогенному, и может быть использовано для контроля гранулометрического состава газифицирующихся загрязнений криогенных продуктов .

Целью изобретения является повышение точности и надежности определеНИН гранулометрического состава газифицирующихся загрязнений криогенных продуктов.

На фиг.1-4 схематично изображено седиментационное устройство (конт- рольно-измерительная аппаратура, пре дохранительные устройства, вакуумная и вспомогательная арматура не показаны).

Седиментационное устройство сое- тоит из емкости 1 с заправочно-слив- ным патрубком 2 и патрубком 3 отбора проб суспензии, при этом внутренняя поверхность емкости 1 теплоизолирована изоляцией 4. Внутри емкости 1 вер- тикально закреплен тепловыми мостами 5 седиментационный сосуд 6. В нижней ее части установлен дополнительный барботер 7 с патрубком 8 подачи газа, а в верхней части емкость 1 снабжена крьшкой 9 со, смотровыми окнами 10,, под которой располо/кека газовая камера 11 и из поспедкей выведен патрубок 1 2 газосброса.При этом газовая камера 11 сообщена с внутренней полостью седиментационного сосуда 6, в нижней части которого расположен барботер 13 и выведен патрубок подачи газа и слива суспензии, который выполнен в виде трубопровода 14, расположенного внутри емкости 1 н соединенноро с атмосферой. Трубопровод 14 размещен одновременно в непосредственном контакте с суспанзизй 15 и снабжен отводом 16 в газовую камеру 11. Устройство снабжено пробоотборником газа 17 ,с патрубком 18 отбора проб газа, патрубком 19 подачи суспензии, пробоотборниками 20 и 21, размещенными в се- диментационном сосуде 6 на различных уровнях, и пробоотборниками 22 и 23, размещенными в емкости 1 с патрубками 24-27 отбора проб, Вьтоды 28-31 патрубков 24-27 отбора проб располо жены на наружной поверхности емкое- ти 1. Тепловые мосты 5, расположенные в непосредственном контакте с суспензией, соединены одним концом с садиментационяым сосудом 65 а дру

гим - с внутренней поверхностью емкости 1, и выполнены с разъемами 32.

На фиг.1 и 2 показано соединение седиментационного сосуда 6 с боковой поверхностью и дном емкости 1 при помощи тепловых мостов 5. На фиг.З и 4 представлено соединение седиментационного сосуда с крышкой и дном емкости 1 при помощи тепловьгх -мосто 5, На отводе 16 в газовую камеру 11 установлен запорный орган 33. Пробоотборник 23 снабжен фильтром 34, а на патрубке 3 отбора проб суспензии установлена насадка 35 с фнльтр ом, при этом сам патрубок 3 теплоизолирован изоляцией 36.

На патрубке 19 подачи суспензии установлена насадка 37, размещенная в емкости 1 в непосредственном контакте с суспензией 15.

Кроме того, на фиг.1 показано крепление выводов 28-31 патрубков отбора проб и патрубка 3 отбора сус- пензитз на панели 38, выполненной в виде штыкового разъема (на фиг..2-4 позиция 38 отсутствует). При этом наружная боковая поверхность патрубков 28-31 отбора проб размещена в суспензии.

Вьшод 39 патрубка 18 отбора проб газа в случае, если пробоотборник 17

газа размещен в газовой камере

(фиг.1 и 2), может быть размещен на крьшже 9 (фиг.1) или боковой поверхности емкости 1 (фиг,2). В случае размещения пробоотборника 17 газа в патрубке 12 газосброса (фиг.З и 4) позиции 18 и 39 совпадают. Устройство содержит вентили 40-47. Вентили 45 и 46 показаны для однозначности обо- эначений и могут быть заменены одним (45, 46) вентилем (фиг.З). Вентили 48-52 установлены на отводах 53-57 в атмосферу в случае выполнения вьшо- дов патрубков отбора проб газа по типу труба в трубе.

Вследствие расположения пробоот- ,борншса 17 газа в патрубке 12 газосброса ка фиг.З и 4 позиции 48 и 53 отсутствуют.

Крышка 9 емкости 1 может быть выполнена без изоляции (фиг.1 и 3)., ёс лк теплоприток по горловине незначителен, или покрыта теплоизоляционным материалом 58 (фиг.2 и 4),.Тепловая изоляция 4 емкости 1 на фиг.1-3 выполнена вакуумной. На фиг.З показано расположение заправочно-сливного патрубка 2, патрубка 8 подачи газа, трубопровода 14 и отвода 16 Б газовую камеру 11 и других элементов устройства на крьппке 9 емкости 1 .

На фиг.2 схематично показано расположение элементов устройства на поверхности емкости 1.

На фиг.4 изображено седиментацион- ное устройство с емкостью 1, снабженной изоляцией-из,материала с низкой теплопроводностью.

Прочие виды исполнения седимента- ционного устройства могут быть образованы комбинациями элементов, изображенных на фиг.1-4 при УСЛОВИИ их аналогичного выполнения и выполнения Предъявляемых к ним требований.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние - все вентили и запорный орган закрыты,

В режиме запуска, тарировки и корректировки свойства применяемой суспензии известны, т.е. известно суммарное содержание исследуемых загрязнений и содержание растворенной фазы После вертикальной установки седимен- тационного сосуда 6 в емкости 1 с изоляцией 4 на тепловых мостах 5 разъемами 32 и закрытия крьшжи 9 открывают патрубок 12 газосброса вентилем 42, патрубок 8 подачи газа вентилем 44 и трубопровод 14 вентилем 40. Открывают запорный орган 33 и вентили 43, 48-52 и осуществляют продувку устройства. Контроль загрязненности производят путем последовательного отбора проб газа пробоотборником 17 газа, подачей через патрубок 18 отбора проб газа его на анализ. За- порньй орган 33 закрывают и частично заправляют е 5кость 1 суспензией 15 через патрубок 2 открытием вентиля 45. После захолаживания, устройства отбирают пробы холодного газа проб о- отборником 17 5 в случае его расположения в газовой камере 11 (фиг,1 и 2) и сравнивая их с пробами теплого газа, отобранными, например, из патрубка 12 газосброса сторонним пробоот- борньц-i устройством, производят его тарировку и выбор рабочего режима, В случае расположения пробоотборника 17 в патрубке 12 газосброса (фиг.З и 4) тарировка не обязательна. Повторно заправляют емкость 1 суспензией 15 выше верхнего среза седиментацион- ного сосуда б и вентиль 45 закрывают

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Б емкости 1 создают избыточное давление и начинают отбор проб пробоотборниками 20-23 и отбор проб суспензии через патрубок 3 с изоляцией 36, при этом фильтр 34 временно снят. Сравнивая полученные результаты с исходными свойствами суспензии и между собой, осуществляют тарировку и выбор оптимальных режимов работы пробоотборников .

Перемещая пробоотборники, расположенные в газовой камере и емкости, производят выбор оптимальных режимов работы барботеров 7 и 13. Открывают вентиль 46 и сливают суспензию до верхнего среза седиментационного сосуда 6, при этом закрьшают вентили 40 и 44j прекращают подачу газа и проверяют вертикальность установки сосуда 6 визуально через смотровые окна 10. При необходимости установку корректируют разъемами 32 после окончания эксперимента. Открывают вентили 40 и 44 и после раздела суспензии 15 в емкости 1 и седиментацион- ном сосуде 6 последовательно отбирают пробы пробоотборниками 17, 20-23 и через патрубок 3 отбора проб суспензии. Определяют изменение свойств суспензии 15 в процессе эксперимента При наличии повышенного механического уноса капель Суспензии 15 в газовую камеру 11 крышку 9 теплоизолируют материалом 58 с низкой теплопроводностью.

Суспензию 15 сливают открытием вентипей 46 и 47,

Устройство приводят в исходное состояние,

В режиме определения свойств суспензии свойства применяемой суспензии неизвестны. Открьгоают патрубок 12 газосброса вентилем 42 и осуществляют продувку, захолаживание,и заправку устройства описанным образом. Заправку суспензией 15 осущестйляют ниже, верхнего среза седиментационного сосуда. В емкости 1 создают избыточное давление и суспензию 15 термо- статир тот до равновесной температуры. При этом отбирают пробы п|5обоотбор- никами 17, 22 и 23 и через патрубок 3 отбора проб суспензии. При этом на пробоотборнике 23 установлен фильтр 34 с известными свойствами. Пробы из пробоотборников,22 и 23 (последний с фильтром 34) поступают в патрубки 26 и 27 отбора проб и далее через выводы патрубков 30 н 31 на анализ. При этом в случае выполнения последних по типу труба в трубе (фиг.2-4) по межтрубному пространству протекает суспензия 15, термостатирующая патрубки с последующим сбросом в атмосферу через отводы 54 и 57 и вентили 49 и 52. Аналогично происходит термостатирование патрубка 18 отбора проб газа (фиг.2), когда по межтрубному пространству вывода патрубка 39 движется холодный газ с последующим отводом через отвод 53 и вентиль 48. Производят определение суммарного содержания исследуемых загрязнений, применяя пробы, отобранные пробоотборником 22, ситовый анализ, применяя niio6H, отобранные пробоотборником

5

осуществляют контроль загрязненно:.ти газовой камеры 11 и пробоотборником 17. После окончания .эксперимента открывают вентили 46 и 47, производят слив суспензии 15 и переводят систему в исходное состояние.

В режиме определения гранулометрического состава газифицирующихся загрязнений и контроля суммарное со-; держание исследуемых загрязнений и доля растворенной фазы загрязнений известны, объем исследуемой суспензии ограничен.

После осуществления продувки производят захолаживание и заправку емкости 1 вспомогательной аналогичной криогенной суспензией до верхнего среза седиментационного сосуда опи

Изобретение относится к химическому и нефтяному машиностроению, преимущественно криогенному, и может быть использовано для контроля гранулометрического состава газифицирующихся загрязнений криогенных продуктов. Целью изобретения является повышение точности и надежности определения гранулометрического состава газифицирующихся загрязнений криогенных продуктов. Устройство содержит емг кость и закрейленный в ней седимен- тационный сосуд, снабженные барботе- рами для перемешивания суспензии перед анализом. Емкость заполняют исследуемой суспензией, проводят при барботаже последней отбор нулевой пробы, определяют содержание растворенной фазы загрязнений, полное содержание загрязнений. При необходимости может быть проведен ситовьй анализ. Затем производят заполнение се- диментационного еосуда с барботажем. Барботаж прекращают, уравновешивают давление в газовом пространстве емкости и, отбирая пробы суспензии на различной высоте из седиментационного сосуда, проводят седиментационный анализ. 9 з.п. ф-лы, 4 ил е

23 с фильтром 34, определение содер- 20 санным образом. Создают Избыточное жания растворенной фазы загрязнений, применяя пробы из патрубка 3, определение содержания загрязнений в газовой камере, применяя пробы из пробоотборника 17. На основании полученных25 данных выбирают рабочий пробоотборник 20 либо 21.

Открывают вентиль 45, дополнительно заправляют суспензию 15 через патрубок 2 выше верхнего среза седимен- ,- тационного сосуда 6, при этом последний 6 заправляют суспензией 15 и отбирают пробы одним из пробоотборников 20 (21) через патрубок 24 (25) отбора проб и вывод патрубка 28 (29), тармостатирование которого на фиг.2- 4, происходит аналогично изложенному суспензией 15 из емкости пропуска™ нием ее в межтрубном пространстве с последующим выводом через патрубок 55 (56) и вентиль 50 (51) в атмосферу., Открывают вентиль 46 и сливают суспензию до разделения объемов емкости 1 и седиментационного сосуда 6 (ниже уровня верхнего среза). 0т- крьшают запорный орган 33, засекают время и начинают процесс осаждения частиц в седиментационном сосуде 6, вентиль 40 закрывают. Последовательно отбирают пробы жвдкости пробоот- борником 20 (21) а различные моменты времени и определяют гранулометрический состав загрязнений по известным методикам. Контроль за уровнем и состоянием суспензии 15 в

40

45

50

с едимент ационном сосуде 6 и емкости 1 осуществля- 55 ют визуально через смотровое окно 10. При необходимости емкость 1 дозаправ- открытием вентипя 45, а также

давление в емкости 1 и вспомогатель ную криогенную суспензию термостати руют, доводя до равновесной темпера туры. Предпочтительнее применение суспензии с меньшим содержанием загрязнений, чем в исследуемой.

Открывают вентипь 41 и направляю исследуемую суспензию через патрубо 19, насадку 37 и газовую камеру 11 в седиментационньш сосуд 6. В перио прохождения исследуемой суспензии по насадке происходит выравнивание температур вспомогательной и исследуемой суспензии. После заполнения сосуда 6 отбирают пробы пробоотборником 20 (21) и сравнивают их с исходным суммарным содержанием загряз нений в исследуемой суспензии. Дале эксперимент проводят в последовательности, аналогично изложенной во втором режиме, т.е. отбор проб загрязнений в различные моменты време ни пробоотборниками 20 и 21.

Формула изобретени

1, Седиментационное устройство, содержащее седиментационный сосуд с расположенными в нем барботером и пробоотборником, патрубки отбора проб, подачи газа и слива суспензии седиментационного сосуда, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности опр деления гранулометрического состав газифицирующихся загрязнений криоге ньпс продуктов путем увеличения пред ставительности отбираемых проб, оно снабжено емкостью с заправочно-слив

0 санным образом. Создают Избыточное 5

-

0

5

0

5

давление в емкости 1 и вспомогательную криогенную суспензию термостати- руют, доводя до равновесной температуры. Предпочтительнее применение суспензии с меньшим содержанием загрязнений, чем в исследуемой.

Открывают вентипь 41 и направляют исследуемую суспензию через патрубок 19, насадку 37 и газовую камеру 11 в седиментационньш сосуд 6. В период прохождения исследуемой суспензии по насадке происходит выравнивание температур вспомогательной и исследуемой суспензии. После заполнения сосуда 6 отбирают пробы пробоотборником 20 (21) и сравнивают их с исходным суммарным содержанием загряз- нений в исследуемой суспензии. Далее эксперимент проводят в последовательности, аналогично изложенной во втором режиме, т.е. отбор проб загрязнений в различные моменты времени пробоотборниками 20 и 21.

Формула изобретения

1, Седиментационное устройство, содержащее седиментационный сосуд с расположенными в нем барботером и пробоотборником, патрубки отбора проб, подачи газа и слива суспензии седиментационного сосуда, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности определения гранулометрического состава газифицирующихся загрязнений криоген- ньпс продуктов путем увеличения представительности отбираемых проб, оно снабжено емкостью с заправочно-слив

ным патрубком и патрубком отбора суспензии, при этом внутренняя поверхность емкости теплоизолирована, а се- диментационньй сосуд закреплен вертикально внутри емкости тепловыми мое- тами, которые одним концом-соединены с седиментационным сосудом, а другим - с внутренней поверхностью емкости, причем в нижней части емкости установлен дополнительный барботер с патрубком подачи газа, а в верхней части емкость снабжена крышкой, под которой в емкости расположена газовая камера, и из последней выведен патрубок газосброса, при этом газовая камера сообщена с внутренней полостью седиментационного сосуда, причем патрубок подачи газа и слива суспензии седиментационного сосуда вьшолнен в виде трубопровода, соединенного с нижней частью седиментационного сосуда и атмосферой через внутреннее пространство емкости, и снабжен отводом с запорным органом в гайовую камеру, при этом седиментационное устройство снабжено дополнительно пробоотборником газа с патрубком отбора проб газа, патрубком подачи суспензий, вторым пробоотборником и ВТО

рым патрубком отбора проб, размещенным в седиментаДионном сосуде на другом уровне, двумя пробоотборниками с патрубками отбора проб, размещенными в емкости, выводы патрубков отбора проб расположены на наружной поверх- нести емкости,

2, Устройство поп,1, отличающееся тем, что барботер седи- ; ментационного сосуда выполнен с воз

5

Q п 5

5

30

можностью свободного пропускания суспензии.

.: ВОЗМОЖНОСТЬЮ ИХ перемещения.

,

S

; I I - - - / - r 5

iSvf----

г

«/

Фия

/S st

Z/

5 ФигЗ

г

12

Фа.Ч