Устройство для измерения электропровод-НОСТи жидКОй фАзы B гАзОжидКОСТНОМ пОТОКЕ Советский патент 1981 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к физико-химическому анализу и может использоваться для измерения электропроводности жидкой фазы в газожидкостном потоке в горизонтальной плоскости на контактных тарелках, например для изучения структуры потока жидкости на тарелках с целью установления истинной модели механизма массообмена в двухфазных потоках, или для непрерывной регистрации . состава жидкости на основе электропроводности в газожидкостном потоке аппарата. По основному авт. св. № 7 6 714, известно устройство для измерения электро проводности жидкой фазы в газожидкостном потоке, содержащее два измерительных электрода на поверхности диэлектрического корпуса, снабженные электропроводным экраном, вертикальные капиллярные каналы, сужающиеся в нижней части, образованные поверхностями измеритедьных электродов и электрогфоводного экрана, и регистрирующую схему. Д юлектрический корпус, выполненный в виде пересекающих двух вертикальных плаотин, расходящихся навстречу газожидкост ному потоку, и электро1чроводный экран, выполненш й в виде двух вертикальных пластин, укрепленных параллельно пластинам. . диэлектрического корпуса с внутренней сторошл, установлены на электропроводной горизонтальной плите; пластины электропроводного экрана выступают н&встречу газожвдкостному потоку на 1/3 своей пкфины, а электроды, установленные на диэлектрическом корпусе в нижней наружной его части, имеют высоту, равную 1/3 высоты пластин диэлектрического корпуса и в местах соединения электродов с диэлектрическим корпусом верхние кромки их совпадают. Между Ш1астина;ми электропроводного экрана плотно установлена наклонная пqpeгopoдкa, верхняя кромка которой совпадает с наружными боковыми кромрами пластин электропроводного экрана на уровне /3 их высоты от плиты, а нижняя кромка прилегает к пляте и совпадает с внутренними исковыми кромками пластин электропровод ного экрана, наружные боковые торцы капиллярных каналов закрыты герметич- но, с внутренней стороны торцов калил- лярньис каналов между пластинами диэлек трического корпуса и электропроводного экрана установлены перегородки, верхние кромки которых совпадают с верхними кромками электропроводного экрана и диэлектрического корпуса, а нижние кромки совпадают с нижними кромками электродов (Т. Устройство работает следующим образом. При погружении устройства в газожидкостный поток так, что передняя открытая часть его направлена навстречу потоку, газ и жидкость в виде капель и брызг или лена поступает через верхнюю кромку наклонной перегородки в простран ство между пластинами электрощ}оводног Экрана в пространство между пластинами диэлектрического корпуса, где происходит разделение фаз. Осветленная жидкость собирается на плите и под действием гидростатического напора, Ьротекает между пластинами электрогфоводного экрана и электропроводного корпуса в вертикал ные капилляр1&1е каналы, сужающиеся сверху вниз, по которым поднимается вверх и переливается через верхние кромки электродов обратно в газожидкост ный поток. Устройство для измерения электропро водности жидкой фазы в газожидкостном потоке имеет некоторые недостатки, заключающиеся в том, что при ВЫСОКИХ скоростях газожидкостного потока в горизонтальной плоскости время пребывани жидкости в объеме устройства зависит от скорости прохождения жидкости через капиллярные каналы под действием гидро статического напора, обусловленного ограниченными линейными размерами самого устройства, в результате чего увеличивается время чистого запаздывания сигнала на регистрирующую схему. Цель изобретения - повышение быстро действия измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство к отверстиям капиллярных каналов герметично подсоединены емкости, которые через трубки подключе ны к средству создания разряжения. На фиг. 1 - изображено устройство, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; . 5 - вид Г на фиг. 1. Устройство состоит из диэлектрического корпуса, выполненного в виде двух пересекающихся под острым углом пластин 1 (фиг. 1-4) из диэлектрического материала, расходящихся навстречу газожидкостному потоку, электропроводного экрана, выполненного в виде двух вертикальных пластин 2 (фиг. 1, 3 и 4), установленных параллельно пластинам 1 диэлектрического корпуса с внутренней стороны. Пластины 1 диэлектрического корпуса и пластины 2 электропроводного экрана плотно установлены на электропроводную горизонтальную плиту 3 (фиг. 14), которая одновременно является электрическим щунтом пластин 2. Ширина пластин 2 электропроводного экрана (фиг. 1 и З) и пластин 1 диэлектрического корпуса одинаковы и пластины 2 выступают навстречу газожидкостному потоку на 1/3 своей щирины. На нижнюю наружную часть пластин 1 со стороны пластин 2 плотно установлены электроды 4 (фиг. 1, 2 и 4) на некотором расстоянии от плиты 3 для прохода жидкости, причем электроды 4 в месте стыковки с пласт шами 1 имеют одинаковую с ними высоту, равную 1/3 высоты пластин 2 диэлектрического корпуса й верхние кромки их совпадают для перелива жидкости, а в остальных местах Высоты пластин 1 и 2 одинаковы. Электроды 4 установлены на пластины 1 так (фиг. 1 - 4), что между электродами 4и пластинами 2 образуются капилля| ные каналы 5, сужающиеся книзу. Наружные боковые торцы капиллярных каналов 5герметично закрыты крыщками 5 (фиг. 1 и 2) из диэлектрического материала, а с внутренней стороны торцов капиллярных каналов 5 между пластинами 1 диэлектрического корпуса и пластинами 2 электропроводного экрана установлены перегородки 7 из Диэлектрического материала, верхние кромки которых совпадают с верхними кромками пластин 1 и 2, а нижние кромки перегородок 7 совпадают с нижними кромками электродов 4 (фиг. 1 и 2) для прохода жидкости через капиллярные каналы 5 снизу вверх. Между пластинами 2 электропроводного экрана (фиг. 1-3) плотно установлена аклонная перегородка и, верхняя кромка оторой совпадают с наружными боковыми кромками пластин 2 электропроводноо экрана на уровне 2/3 их высоты от литы 3, а нижняя кромка перегородки

8 плотно прилегает к плите 3 и совпадает с внутренними боковыми кромками пластин 2 электропроводного экрана. К боковым стенкам пластин 2 и верхним ьромкам электродов 4 (фиг. 2, 4 и 5) герметично подсоединены колпачки Юс отводящими трубками 11 для присоединен ния в ваккум-ресиверу через регул1фующие краны с участками трубок из стекла для возмсжности наблюдения наличия пузырьков газа в потоке (не показано). Черев тело пластин 1 к электродам 4 подсоединены (фиг. 1-4) токосъемные щк водники 9, подключенные к измерительной схеме (не показано).

Устройство работает следующим образом.

При погружении устройства в газожидкостшлй поток, так, что передняя открытая часть его направлена навстречу потоку, газ и жидкость в ввде капель и брызг или пены поступает через верхнюю вромку наклонной перегородки 8(фиг. 1-3) в щюстранство между пластинами 2 электропроводного экрана и далее в пространство между пластинами I диэлектрического корпуса, образующими острый угол, где происходит разделение фаз. Осветленная жидкость соб фается на плите 3 и под действием гидростатического напора, составляющего до 2/3 высоты пластин 2, и разности давления за счет вакуума в колпачках Ю, сое дине11ных трубками 11с вакуум-ресивером (не показано), протекает между гИластинами 1 и 2 под перегородками 7 в вертикальные капиллярные 5 (фиг. 2 , 4 и 5), сужающиеся сверху вниз, по которым поднимается вверх и в колпачки 10 и по трубкам 11 в вакуум- эесивере (не показано), С помсшью краников и стеклянного участка, трубки, соединенного с трубкой 11 (не показано), регулируется такой максимальный перепад давления в устройстве и вакуум-ресивер, чтобы через капилляры проходила только светлая жидкость, т.е. регулируется

максимально возможная скорость прохож-J деная жидкости по капиллярным каналам. В случае бопыиого количества жидкости в газокидкостном потоке, когда жидкост не успевает проходить через капиллярные каналы 5, избыток ее переливается через верхние кромки пластин 1 и 2 в двухфазный поток. В случае проникновения уг- дельных пузырьков газа в капвгоюрные каналы 5 они под действием Архимедовьк сил быстро поднимаются вверх, и в капиллярных каналах 5 хфотекает Щ)еимущественно светлая жцдкость, через которую проходят силовые линии электрического поля между измерительными электродами 4 к пластинами 2 электропроводного экрана.

Применение устройства для замера электропроводности жидкости в двухфазном газсясидкостном потоке, состоящем из пены или капель и брызг жвдкости, позволяет ачительно увеличить скорость прохождения светлой жидкости через капиллярнь{е каналы и, тем самым, уменьшить время чистого запаэдывання устройства как датчика сигнала для регисчрируюцего прибора, обеспечить 1фиблшкение во времени показаний электропроводности замеряемой жидкости к истинному значению.

Формула изобретения

Устройство для измерения электропроводности жидкой фазы в газожидкостном потоке по авт. св. № 765714, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия измерения, к отверстиям капиллярных каналов герметично псаключены емкости, которые через трубки подключень к средству создания разряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР fe 765714, кл. QO1M 27/02, 1979,