Устройство для определения прочностиМЕжфАзНОй плЕНКи Советский патент 1981 года по МПК G01N13/02 

(54) УСТГЮЙСТВО ДЛИ Г11Х)ЧПГ)СТИ МЕЖФЛЗНОМ ПЛЕНКИ

1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для огфецеления г рочностн межфазной пленки в жиакостях, и может найти применение также в других отраслях промышленности, например химической, нефтехимической.

Прочность межфазной пленки в жидкостях определяют путем сбрасывания с одинаковой высоты калиброванных шариков, плотность которых выше исследуемой жидкости. Прочность пленки определяют с учетом ближайших размеров сбрасываемых шариков, зависающих на пленке и прорывающих ее.

Известно устройство для определения прочности межфазной пленки в жидкостях, состоящее из магазина, питателя, выполненного в виде вращающегося диска с углублениями, и направляющего желоба .ij.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, состоящее из магазина в вице воронки, питател, совершающего возврат-

|но-поступательное движение относительно магазина, и направляющей 23.

В процессе исследований мёжфазной пленки, например на поверхности раздела нефти и воды, необходимо использовать шарики разных размеров и подавзтЬ Их последовательно в различные точки поверхности пленки с тем, чтобы исключить влияние разрушенной части пленки. Указанные устройства не позволяют выполнить это условие. Чтобы переДти на другой диаметр шариков,, необходимо менять магазин, питатель и положение пленки относительно места сброса шарика для исключения попадания шариков в одну и ту же зону пленки. Все это удлиняет процесс измерений и снижает их точность.

Целью изобретения является ускорение и повышение точности измерений прочности межфазной пленки в жидкостях.

Указанная «ель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем корпус с отверстиями в основании, питатель и Mai-азин с калиброванными шари-

ками, последний выполнен в вице циска с рядами цилиндрических, каналов по дугам окружностей, а соприкасающиеся горцы магазина и питателя выполнены ступенчатыми, причем толщина каждой ступеньки питателя соизмерима с наи- большим диаметром шарика соответствующего ряда магазина.,

Каждый последующий ряд каналов магазина смещен по радиусу относительно другого и н ачинается после окончания предыдущего, а отверстия в основании корпуса смещены по дуге окружности относительно каналов магазина и находятся между ними.

Такое выполнение устройства позволяет загружать его полным набором калиброванных шариков разного диаметра, необходимых для проведения эксперимента, и сбрасывать их последовательно с увеличением или.уменьшением диаметра в разные точки межфазной пленки, исключа влияние разрушенной ее части.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для определения прочности меж фазной пленки в жидкостях, общий вид; на фиг. 2 - схема взаимного расположения каналов магазина (окружности, изображённые сплошными линиями), отверстий в корпусе (окружности, изображенные пун тирными линиями) и отверстий питателя (за,штрихованные окружности) в исходном положении. Устройство для определения прочности межфазной пленки в жидкостях включает корпус 1 с отверстиями в основании, выполненный с расточкой, в которой размещены питатель 2, магазин 3 и крышка с воронкой 4. В корпусе сделаны вырезы для захвата питателя в процессе работы и риска для определения его псхаожения. Корпус устанавливается на стойке 5 с : возможностью регулирования его п-о высоте, к которой также прикрепляется поворотный стол 6 с кюветой 7 с исследуемыми жидкостями. Ма1азин 3 представляет собой диск с рядами вертикальных каналов, расположен ных по дугам; окружностей (фиг. 2), в ко торых размещаются калиброванные шарики 8. Каналы магазина смещены по дуге окружности относительно отверстий в основании Корпуса, находятся между ними и перекрываются снизу питателем 2 в виде стакана, схватывающего магазин. На каж дой ступеньке питателя по дугам окруж о :тей рядов каналов магазина имеются отпорстия, ,иаметр которых несколько пр вышает диаметр наибольшего шарика соот

ветствующего ряда. Отверстия располагаются на одной линии, проходящей через ось вращения питателя. Последний снабжен шкалой для определения размера сбрасываемого шарика, которая ориентирована относительно этих отверстий. Количество отверстий питателя равно количеству рядов каналов. Количество отверстий в основании корпуса равно количеству каналов магазина. Положение питателя относительно магазина фиксируется фиксатором 9, расположенным в боковой стенке- питателя.

Прочность межфазной пленки в жидкости определяют с помощью калиброванных шариков диаметром от 1 до 2 мм с разностью диаметров 0,05 мм. Отсюда количество всех размеров шариков должно быть не менее 20. Для каждого размера шарика в магазине выполнен соответствующий его размеру канал.

Для размещения оптимального количества каналов в магазине они располо- . жены рядами по дугам концентрических окружностей, смещенных по радиусу, Расстояния между каналами в ряду выбраны из условия равномерного сброса шариков по всей поверхности пленки, исключающего взаимное их влияние. Количество каналов в ряду выбрано из условия, чтобы при попадании из канала магазина в отверстие питателя шарика с наименьшим диаметром в ряду не было заклинивания питателя выше расположенным в канале магазина шариком. Толщина каждой кольцевой ступеньки питателя выбрана равной наибольшему диаметру шарика в соответствующем ряду каналов магазина. Количество исследова ний с оаной зарядкой магазина определяется количеством шариков в канале которое зависит от длины канала. Отверстия В питателе размещены таким образом, что при совмещении отверстия питателя с одним из каналов ма- газии.ч остальные каналы перекрываются. Устройство работает следующим образом . Перед началом измерения каналы магазина загружают шариками и устанавливают кювету с исследуемыми жидкостями на стол. Для захвата шарика из магазина 3 питатегль 2 поворачивается вручную черезвырезы в корпусе 1 до совмещения отверстия в нем с одним нз каналов магазина 3. Это положение питателя 2 фиксируется фиксатором. Размер захваченного ujapiiKa устанавливается по отметке 581 шкалы питателя 3, совмещенной с риской на ко1эпусе 1. Для сброса шарика пита- гель 2 поворачивается ао совмещения отверстия в нем с отверстием в основании корпуса 1, через которое шарик выпацает в кювету 7. При следующем повороте питателя 2 происходит захват очередного шарика и сброс его. Измерения начинают со сброса шариков

меньших размеров, поочередно увеличивая их до прорыва пленки. Прочность межфазной пленки определяется с учетом ближайших размеров шариков, прорываюших пленку и зависающих на ней.,

Технико-экономическая эффективность устройства складывается из ускорения к повышения точности измерений. Использование предлагаемого устройства позволяет ускорить процесс измерения прочности межфазной пленки в жидкостях в нескапь.ко раз (в пять и более). Точность изгСюрений при этом повышается на ЗО-50%.

Формула изобретения

1, Устройство для определения прочности межфазной пленки в.жидкостях, сошим диаметром шарика соответствующего ряда магазина, а отверстия в основании корпуса смещены по дуге окружности относительно каналов магазина и находятся между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,То же, с, 760, рис, 13,18 (прототип) , а держащее корпус с отверстиями в основа нш, питатель и магазин с шариками, отличающееся тем, что, с целью ускорения и повышения точности измерений, магазин выполнен в вице диска с рядами цилиндрических каналов по дугам окружностей, а соприкасающиеся торцы магазина и питатепя выполнены ступенчатыми, причем толщина каждой ступеньки питателя соизмерима с наиболь