Устройство для определения степенидиССОциАции АММиАКА Советский патент 1981 года по МПК G01N31/00 C23C9/14 

Изоретение относится к автоматическим приборам для газового химичес кого анализа и может быть использов но для автоматического контроля сте пени диссоциации аммиака в прюцессе азотирования. Известно устройство для определе ния степени диссоциации аммиака, состоящее из поглотительного сосуда с тремя вентилями, и сосуде с водой., входящее в газовый щит к печи азотирования llНедостатком данного устройства яв ляется сложность наладки, требующая ручного управления (нужен оператор) и невысокая точность замеряемой степени диссоциации аммиака из-за наличия трех точек возможного нарушения герметичности устройства (в местах установки вентилей) и произвольного интервала при последовательном закрывании и открывании вентилей, зависящего от навыка оператора. Известно также устройство для определения степени диссоциации аммиака, содержащее поглотительный сосуд с входным и выходным патрубками, газовый клапан с приводом, размещенный на входном патрубке, бублер, в который выходной патруРок, контак ные штыри, расположенные по высоте поглотительного сосуда, контактную шину, размещенную внутри поглотительЛого сосуда напротив контактных штырей, трубопровод для подачи воды и уровнемер, соединенный с контактными штырями и шинами 2 . Однако это устройство сложно при наладке и эксплуатации и имеет невысокую точность из-за наличия сложного программного управления работой клапанов, не обеспечивает герметичность поглотительного сосуда из-за наличия трех клапанов на выходном и входном патрубках. Цель изобретения - автоматизация и повышение точности определений. Цель достигается тем, что устройство снабжено компрессионной емкостью, установленной на входном патрубке снаружи газового клапана и соединенной с трубопроводом, цилиндром с соединительной и перепускной трубками, соединякжцими его верхнюю и нижнюю части с компрессионной емкостью и бублером, подпружиненным пустотельЬи поршнем с боковым отверстием, установленным с возможностью перемещения в цилиндре, и атмосферным клапаном, соединенным с верхней частью компрессионноП емкости. Дополнительно привод газового клапана выполнен в виде подпружиненной эластичной мембраны, разметенной в нижней части компрессионной емкости и соединенной с газовым клапаном, при этом устройство снабжено дополнительной трубкой, а в днище поглотительного . сосуда выполнено отверстие, соединенное дополнительной трубкой с перепускной трубкой. На чертеже схематически изображено устройство, обиий вид. Устройство содержит поглотитель- ный сосуд 1 с контактными штырями 2, контактной шиной 3, газовым клапаном 4 с пружиной 5 возврата, выходным патрубком 6 и отверстием 7 с трубкой 8, бублер 9 для жидкости, гидропривод включающий компрессионную емкость 10 снабженную отверстиями 11, 12, 13 и 14 и эластичной мембраной 15, цилиндр 16 с перепускной трубкой 17, пустоте лый поршень 18 с боковым отверстием 19 и пружиной 20 возврата, упоры 21 и 22 с осью 23, пружину 24, регулиро вочные винты 25. Для соединения компрессионной емкости 10 с водопроводной сетью служит трубопроводд 26, с цилиндром 16 - соединительная труба 27 с а.тмосАерным клапаном 28 - соединительная трубка 29. Показывающий и записывающий уровнемер включает реверсивный электродвигатель 30, бло 31 управления электродвигателем, кон тактный переключатель 32, показывающее и записывающее устройство 33 со щкалой 34. Устройство работает следующим образомВода из трубопровода 26 поступает в компрессионную емкость 10, а оттуд по соединительной трубке 27 в цилинд 16 и по трубке 29 в атмосферный клапан 28. Поплавок 35, всплыв, перекрыв91ет выход воды через выходную трубку 36. Ввиду того, что вода постоянно поступает в емкость 10, а вы хода из нее нет, так как она изолирована от поглотительного сосуда 1 мембраны 15, то в ней повышается давление. При достижении в камере определе ного давления мембрана 15, прогибаясь, сжимает пружину 5 возврата газо вого клапана 4, последний открывает ся и отходящие из печи (не показано состоя1лие из смеси аммиака с продук тами его диссоциации N д. и Н поступа ют в поглотительный сосуд 1 и далее пройдя через выходной патрубок 6 и слой воды в бублере 9, удаляются. При дальнейшем повышении давлении Г1ир:л1-.и( 18. преодолев сопротивление упоров 21 и 25 опускается вниз, а е отверстие 19 сообщается с перепускной трубой 17, по которой вода из емкости 10 попадает в бублер 9, в тот момент давление в емкости 10 адает и газовый клапан 4 пол деистием пружины 5 возврата закрывается.осле окончания продувки, аммиак, одержащийся в отходящем газе, из оглотительного сосуда 1 проникает бублер 9 и растворяется в воде. Под лиянием вакуума в поглотительном осуде 1, образовавшегося в результае растворения (диссоциации) аммиака, ода из бублера 9 по выходному патрубку 6 поднимается вверх и заниает объем, ранее занимаемый аммиаком, при этом она замыкает контактные штыри 2.с щиной 3, электрический импульс поступает в блок 31, который включает реверсивный электродвигатель 30..Двигатель вращает ползунок контактного переключателя 32, в котором имеется столько контактов, сколько штырей 2 в поглотительном сосуде 1, и каждый контакт электрически связан с соответствующим ему штырем. Ползунок вращается до тех пор, пока не перейдет на контакт, соответствующий штырю, расположенному над уровнем жидкости. Цепь размыкается, и реверсивный электродвигатель 30 останавливается. Это положение ползунка контактного переключателя 32, а также стрелки и пера в записывающем устройстве 33 соответствует уровню жидкости в поглотительном сосуде ,1 и, следовательно, степени диссоциации аммиака в печи. Ускоренному заполнению поглотительного сосуда 1 водой в случае, когда в отходящем газе содержится малая доля аммиака, служит отверстие 7, соединенное с перепускной трубкой 17 цилиндра 16 трубкой 8, через которое при сообщении отверстия 19 с перепускной трубой 17 фонтирует вода, растворяющая аммиак. После того, как .большая часть воды из цилиндра 16 и емкости 10 вытечет через отверстие 19 и трубу 17 в бублер 9, поршень 18 под действием пружины 20 возврата возврамается в первоначальное положение, при этом упоры 22- не оказывают сопротивления движению поршня 18 вверх, так как они могут свободно поворачиваться относительно осей 23 вниз. Ускоренному опорожнению цилиндра 16 и компрессионной емкости 10 служит атмосферный клапан 23, соединяющий емкость 10 с атмосферой. В момент, KOI- да вода из цилиндра 16 начинает течь через переливную трубу 17 в бублер 9,поплавок 35, опустившись до упоров 37, открывает отверстие выходной трубки 36. После заполнения цилиндра 16 и компрессионной емкости 10 водой цикл работы прибора повторяется. Выполнение привода управления газовым клапаном гидравлическим выгодно отличает предлагаемое устройство для автоматического контроля степени диссоциации аммиака в процессе азотирования от известного, так как дает

возможность упростить его конструкцш наладку, обслуживание, повысить точность и. надежность прибора путем наличия одного газового клапана (вместо трех), ликвидации сложного программного устройства, управляющег о работой этих клапанов, а также обеспе.чения герметичности поглотительного сосуда. Кроме того, в качестве жидкости для заполнения поглотительного сосуда используется вода после гидропривода.

Формула изобретения

1. Устройство для определения степени диссоциации аммиака в процессе азотирования, содержащее поглотительный сосуд с входным и выходным патрубками, газовый клапан с приводом, размещенный на входном патрубке, бублер, в который опущен выходной патрубок, контактные 111тыри, расположенные по высоте поглотительного сосуда, контактную шину, размещенную внутри поглотительного сосуда против контактных штырей, трубопровод для подачи воды и уровнемер, соединенный с контактными штырями и шинами, отличающееся тем, что, с целью автоматизации и повышения точности определений, оно снабжено компрессионной емкостью, установленной на входном патрубке.снаружи газового клапана и соединенной с трубопроводом, ци лкндром с соединительной и перепускной трубками, соединяющими его верхнюю и нижнюю части с компрессионной емкостью и бублером, подпружиненным пустотелым поршнем с боковым отверстием, установленным с возможностью перемещения в цилиндре, и атмосферным клапаном, соединенным с верхней частью компрессионной емкости.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод газового клапана выполнен в виде подпружиненной эластичной мембраны, размещенной в нижней части компрессионной емкости и соединенной с газовым клапаном.

3.Устройство по п. 1,, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной трубкой, а в днище поглотительного сосуда выполнено отверстие, соединенное дополнительной

трубкой с перепускной трубкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Чертеж ОКБ Южно-Уральского завода электротермического оборудовани W 3292, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР 313151, кл. G 01 N 31/00, 31.08.71

№.

Н

6

27

20

Ги

iSoSa f канализацию