Измерение уровня вязких и коксующихоя жидкостей и поддержание его на определенной высоте в эвапораторах и крэкинговых колонках дО: сих пор производилось при помощи мерных кранов, установленных па аппаратах.
Однако, как мерные краны, так и всякого рода мерные стекла., поплавковые, колокольные п нрочие указатели к регуляторы уровня, в сплу наличия движущихся деталей или небольшого размера труб, через некоторое время прекращают свое действие вследствие закоксовывапия.
Устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, имеет целью вместо мало на.дежного п неудобного способа определения уровпя подобпых ншдкостей мерными кранами дать более совершенный способ замера высоты уровня и возможность автоматически регулировать высоту уровпя коксующихся II особо вязких жидкостей ири высоких температурах.
Ряд научно-исследовательских работ уизывают на следующий эффект, получаемый при испарении кипяш;их при высоких температурах жидкостей. Чем выше точка кипения жидкости, тем больший температурпый перепад имеется между
жидкой и паровой фазой данного вещества. Так, палример, для гудронов я остатков крэкинга эта темнературная разница достигает при температурах жидкости в 200-500.
Электродвижущая сила, генерируемая термопарой, является функцией разницы температуры горячего и холодного спая термопары, т. е. подчиняется формуле E f (Т - t). При разнице температур жидкости и наружного воздуха в 200- - 15 185, что имеет место в худшем случай, э.д.с. термоиары типа железо-константан будет примерно равна 8,7 милливольт. При разнице температур жидкости п наружного воздуха в 500- -15 485 э.д.с. термонары того же тина будет примерно равна 25 т1ллпвольт (температура 15 - темнература нарулгного воздуха).
Эту величину э.д.с. будут генерировать термопары, помещенные в жпдкость. Термопары же, помещенные в паровую фазу, будут иметь разпицу температур между горячим п холодным концом термопары, меньшую па величину разности темнератур между жидкой и паровой фазами, т. е на 20-40.
Для примера берем температуру жидкости в 200 л разницу температур в 20, так как при более высоких температурах все величины будут зпачительпо больше. Тогда горячий спай термопары, помещеппой в паровую фазу, будет иметь 200 - 20 180, а разпица температур горячего и холодпого спая термопары будет 180 -15 соответственно генерируемая э.д.с. равна 7,6 милливольт.
Разница в 8,7 - 7,6 1,1 милливольт, имеющая место при разности температур между жидкой и паровой фазами в эвапораторе в 20, свободно MOJKCT быть учтена совершенными приборами нромышлепного назначения (панример. милливольтметрами тина ИГУ или ГНЗС завода «Пирометр).
Б описанном физическом явлении заключен принцип действия предлагаемого устройства.
Для определопия ноложопня уровня жидкости в эвапораторе 10 крэкинга устанавливаются четыре термонары 4, 5,
6,и 7, как показано па фнг. 1. Термоцары 4 и 7 устапавливаются is, крайних возможных положениях, а термонары 5 и 6 - на расстоянии, равном донустимому колебаиню уровня. Те1)монары соединяются носледоватольно н ионарно с соблюдепнем знаков, как указано на фиг. 2.
Два крайних провода от системы термонар нрнсоедиляются к гальваиометру 8, имеющему градуировку « милливольтах.
При нололшнни уровня 2-2, нормал)ио, т. е. мелгду термопарами 5 и 6, э.д.с,, геперпруемые термопарами 4 н 5, 6 н 7, будут взаимно уничтожаться вследствие того, что все термопары соединены последовательно и нонарно протнвоноложио но знаку. Вследствие этого э.д.с. термонар 4 н 5 будут равны нулю, так на как н э.д.с. термонар 6 и 7.
При нолозкеннн уровня жидкости 3-3 НЛП 1-1 полож;епне будет иное. Например, уровеиь гкидкости находится на линии 1-1; тогда э.д.с. термопар 5, 6 н 7 будут одинаковы, но э.д.с. тормонар 6 и
7,нротивоноложно направленные но знаку, взапмно уравновешиваются. Э.д.с., равная разностн электродвижущих сил термонар 4 и 5, вследствие разности темнератур наровой и }кидкой фазы, будет иметь направление, указанное снлошной стрелкой на фнг. 2, и в этом случае магнито-электрнческий нрибор дает отклонение стрелк1г, донустим, в левую сторону.
При положении уров}1я жидкости но линии 3-3 э.д.с. термоиар 4, 5 и 6 будут одинаковы, но э.д.с. термонар 4 и 5 взаимно уузавновешивдются. Э.д.с., равная разност1г электродБижунц1х сил термопар 6 и 7, вследствие разности темнератур наровой н жидкой фазы, будет нметь панравление, как указано нунктирной стрелкой на фнг. 2; в этом случае стрелка нрнбора даст отклонение в противоположную нротнв положения 1-1 сторону, т. е. в правую сторону.
Таким образом, ноло}кение уровия жндKocTif в эваиораторе ири помощи четырех термопар быт1 замереио и, в случае применения регулиру1сщего прибора, высота уровня может автоматнчески регулироваться.
Для более точного, именно нятинозиционного измерения молгет быть составлена по тому же принцину схема с восемью термонарами. Кроме того, в случае необходимости монгет быть устаповлеп коптактиый гал1)Ванометр, гозволяющпй с тех или ииых общеизвестных устройств 9 унравлять вентилем 11.
П р е д м е т и з о б р е т е и и я.
Устройство для измерения уровня кннящнх при высоких темнературах вязких и коксуюни1хся погонов нефти, отличающееся тем, что. с целью определения уровня жидкости иуте-м исиользования темнературного нерепада мелгду жидкой и паровой фазам г вещества, но высоте испарителя или другого сосуда установлены термонары, включенные носледовательно н нонарно навстречу друг другу в день гальванометра.
.1
р4
фиг 2
о %
