Аппарат для автоматической стабилизации заданной щелочности или кислотности раствора Советский патент 1949 года по МПК C13D3/18 

Изобретение от1 осится к устройствам д.чя автоматической стабилизации заданной концентрации растворов применительно к очистительному цеху сахарных заводов.

Известны устройства, состоящие из возбудителя, действующего но иринципу изменения электронроводности раствора с нослед ющим усилением полученного имнульса и исиользованием его в электромагнитном исполнителе. Однако нринцип этот до сих пор не удалось использовать для ненрерывного измерения щелочности сатурационного сока в сахарной промышленности вследствие загорания электродов.

В предлагаемом аппарате этот недостаток устранен тем, что электроды аппарата очищаются поступающим раствором и снабжены температурным компенсатором а реактор выполнен в виде сектора, сцепленного с электродвигателем новорачивающего реостат, включенный в первичную цеиь тока.

На фиг. 1 изображен возбудитель аппарата; на фиг. 2 - электродвигатель п на фиг. 3 - электромагнитный исполнитель.

Возбудитель (фиг. 1) состоит из циркуляционных труб / и /, но которым циркулирует сатурационный сок со скоростью, достаточной для смывания осадков на трубах и электродах. С одной стороны трубы 1 и Г соединены с сатурационным котлом, с другой - они связаны расширителем Р.

В циркуляционную трубу / вставляется длинная стеклянная пробирка 2, зажатая мягким непроницаемым сальником 5. На пробирку надеты металлические кольца -.электроды 3 и 4, от которых через отверстие в верхней части пробирки выведены наружу провода 6, 6 и 0.

Электрический ток проходит по контуру и между электродами 3 и 4, т. е. через сатурационный сок. При изменении проводимости сока, очевидно, изменится величина проходящего по контуру тока. По величиjYfi 77816

не тока судят о проводимости среды. Внутренность пробирки 2 обычно заливается изолирующей массой, наиример сургучом.

В циркуляционную трубу / вставляется также длинная стеклянная пробирка 2 с электродными металлическими кольцами 5 и 4 но размеще шыми не снаружи, а внутри пробирки, куда заливается фильтрованный сатурационный сок заданной концентрации и имеющий одинаковые с измеряемым сат фационным соком температзфный коэффициент электропроводности. Провода ( и 5 к металлическим кольцам пропускаются также внутри пробирки, причем провод, идущий к электроду на дне пробирки, до самого электрода заключен в стеклянную трубку. Пробирка вплоть до уровня жидкости закупоривается резино вой пробкой, сквозь которую проходят провода. Такой же пробкой за. купсфивается и трубка. Сверх пробок и пробирка, и трубка должны быть залиты изолирующим составом, выдерживающим температуру 100°. Закупоренная пробирка с соком стерилизуется. Этот электрод служит эталоном измерения.

Расширитель Р предназначен для того, чтобы, при изменении температуры регулируемого раствора эталонный электрод (пробирка 2) Зспел принять температуру измеряемого раствора, пока тот пройдет расщиритель Р до электрода (пробирка 2), измеряющего концентрацию его среды, компенсируя таким образо.м влияние температу зы на результат этого измерения.

Здесь существует следующая зависимость:

Пусть (t-f) температурное колебаиие раствора;

/-поверхность содержащего раствор конца пробирки 2;

/С-коэффициент теплопередачи; 2 - время теплопередачи;

Сп -теплоемкость стекла пробирки;

gn -вес стекла конца пробирки с раствором;

С( -теплоемкость раствора в пробирке ;

gc -вес раствора в пробирке ; Q-емкость расщирения Р;

у-постоянная объемная скорость циркуляции раствора. С. g,,-f С. g, (t-t ..

Тогда Z ,

М 2j

откуда определяется Q -объем расщирителя Р.

Электрореактор (фиг. 2) представляет собой устройство, понятное из следующего описания.

Пусть разветвляющийся в точке О переменный ток (фиг. 1) своими ветвями проходит измерительный 2 и эталонный 2 электроды и входит в электрореактор (фиг. 2) по проводам 7 и 7.

Пройдя через электромагниты Э и 5 измерителя тока и переменные вращающиеся сопротивления R и R токи обеих ветвей соединяются в точке 9 (на оси вращения реостата RR и но проводу 10 уходит обратно к источнику тока.

Если ток в разветвлении О, 4, 3, 6, 7,3,8, R, 9 и 10 больще, чем в разветвлении О, 3 4, б 7 Э, 5, .9 и 10, то электромагнит 3 перетянет электромагнит 5 и замкнет ртутный контакт 13, вследствие чего электрический мотор 14 получит питание, т. е. ток (переменный или постояиный) пойдет от источника тока по цепи //, 12, 13 в мотор 14, 15 и по проводу 16 и 17 возвратится к источнику тока. Мотор М под действием тока придет во вращение и повернет через коническую зубчатую передачу сектор ССС против часовой стрелки. Вместе с сектором повернется и реостат RR и передвинется относительно скользящих или

Катящихся контактов 8, 8 так, что сопротивление J увеличится, а сопротивление Зменьшится настолько, что токи в катушках электромагнитов Э и 5 выравняются, и контакт /5 разомкнется, приостанавливая дальнейшее вращение мотора М.

Сектор ССС несет на себе щетку К (скользящий или катящиДся контакт), которая подводит ток (постоянный или переменный) от нового источника через нровода 18-18 в потенциометр ПП, где он разветвляется на две равные или неравные ветвн 18, 19, 20 и /5, /Р и 20 в зависимости от положения контакта К на потенциометре. По указанным проводам разветвленный ток направляется в исполнитель, где, пройдя об.мотки электромагнита и соединяясь в общей точке 21, возвращается к источнику тока.

При замыкании ртутного контакта 13 придет во вращение мотор ЛЯ п повернет сектор ССС в обратную сторону, производя обратные предыдущему действия.

Таким образом, при изменении электропроводности между из.мерительными электродами 4-3 (трубки /) в сравнении с электропроводностью сока, заданной между электродами и 4 (трубки /), замыкается один из ртутных контактов 13 и и проис.ходит одновременное г.еремещение контакта Л сектора ССС, изменяющего положение реостата Rll, выравнивающего токи в электромагнитах 55 п устанавливающего предел этому перемещению.

, Осуществляемый аппаратом процесс равноценен обратной связи между исполнителем и чувствительным элементом электрореактора.

По проводам 20 и 20 модулированные в возбудгггеле и усиленные в электрореакторе электротоки направляются в электромагннтный исполнитель.

Электромагнитный исполнитель (фиг. 3) состоит из кольцевого электромагнита Ф-Ф, в который втягивается вращающийся вместе с осью регулировочного шибера Ш и укрепленный на мехчно.м якоре М железный сердечник ЖЖЭлектромагнит укреплен неподвижно на кронштейне У, который служит также подшипником дЛя оси шибера н якоря с железным сердечником.

Питание обмоток электромагнита токо.м осушествляется по проводам 20 и 20, которые, соединяясь на к.чемме провода 21, возвращают ток к источнику тока.

Е:сли ток обмотки электромагнита, пнтаюпдейся от провода 20, окажется сильнее тока обмотки, питающейся от провода 20 то центр действия притяжения железного сердечника переместится влево. Если ток провода 20 окажется сильнее, сердечник повернется вправо, того, исполнитСоТь аппарата связан с регзляторо.м подач сатурационного газа в сатуращ.онный котел и регулирует таким образом подачу газа в количествах, необходимых для достижения заданной концентрации среды сатурационного сока.

Предмет изобретения

У ппарат для автоматической стабилизации заданной щелочности или кислотности раствора, состояший нз возбудителя, действующего по принципу изменения электропроводности раствора с последующим усилением полученного импульса и использованием его в электромаг нитном исполнителе, отличающийся тем, что электроды аппарата очищаются поступающи.м раствором и снабжены температурным компенсатором, а реактор выполнен в виде сектора, сцепленного с мотором конической шестерней и поворачивающего реостат, включенный в пер|. цепь тока.

№ 77816

; г J

// З Г

i..4-W--i-Jfl-

/ - -;-г:;г Г/т -v-

ILjs;