Устройство для непрерывного отбора жидкой фазы суспензии Советский патент 1982 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и, являясь устройством для отбора жидкой фазы суспензии непосредственно в технологическом аппарате, может быть использовано в системах автоматического аналитического контроля жидких сред в химической, гидрюметаллургкческой и других отраслях промьшшенности.

Известно устройство для отбора жидкой фазы суспензии, которое содержит вертикальную трубу-осветлителЬ проточный дозатор и систему клапанов. Через открытый нижний конец трубы-осветлителя, погруженного в суспензию, последняя поступает в дозатор и через 2-3 мин (после осаждения твердых частиц) поступает в анализатор 11-.

Недостаток устройства - периодический режим контроля состава суспензии, а также невысокая надежность системы клапанов, дополнительных коммуникаций для промывки конденсатом при работе с алюминатными и другими пульпами, склонными к образованию гипсующих осадков.

Наиболее близким является устройг;тво для непрерывного отбора проб

суспензии, содержащее измерительную камеру в виде трубопровода, установленную в технологическом аппарате 2. Трубопровод выполнен из диэлектрического материала с суженным и загнутым вниз верхним концом. У нижнего конца трубы происходит выделение твердой фазы из суспензии. Получающаяся разность удельных весов сус10пензии в аппарате и жидкой фазы в трубе вызывает появление в последней восходящего потока жидкой фазы 21.

Использование данного устройства

15 для системы автоматического контроля состава жидкой фазы и концентрации частиц твердой фазы в суспензиях глиноземного производства затруднено по следующим причинам; откры20тый нижний конец трубопровода не позволяет устанавливать режим осаждения твердых частиц с различным удельным весом (устройство применяется только для тяжелых суспензий);

25 алюминатные суспензии глиноземного производства обладают свойством К1дасталлизаиии и выделения гипсующегося осадка-на стенках, поэтому в верхней суженной и изогнутой час30ти трубопровода создаются условия

для выполнения осадка и -зарастания горловины трубопровода. Кроме того, при наличии пузырьков воздуха в суспензии (парообразование для суспензий с повышенной температурой, от работающих насосов) последние скапливаются в верхней части, перекрывая узкую часть трубопровода на изгибе (воздушная пробка). Наличие пузырьков воздуха снижает точность измерения электропроводимости кондуктометрическим м&тодом, а использование акустического метода по скорости распространения ультразвука вообще невозможно. Установка и демонтаж датчиков в трубе для профилактических осмотров и обслуживания требует извлечения всего устройства их технологического аппарата.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение надености устройства и представительности измеряемой пробы.

Поставленная -цель достигается тем, что в устройстве для непрерывного отбора жидкой фазы суспензии, содержащем измерительную камеру в виде трубопровода, установленную в технологическом аппарате, измерителная камера снабжена конусом, установленным соосно с нижней частью трубопровода вершиной внутрь и на расстоянии от нижнего конца трубопровода, при этом основание конуса выполнено с диаметром, большим диаметра трубопровода, а верхний конец трубопровода расположен над поверхностью суспензии.

Наличие конуса в нижней части трубопровода и закрепление его с зазором приводит к тому, что направленный поток суспензии через зазор между конусом и трубопроводом приобретает турбулентное движение внутри измерительной камеры от образующей конуса к стенке камеры. Вихрейы потоки постоянно поступающей жидкости перемешивают ее и создают условия обновления жидкости и самоочищения путем уноса осаждающихся частиц.

Диаметр основания конуса превышает диаметр трубы измерительной камеры и защищает нижнюю часть труб от попадания пузырьков воздуха в камеру через зазор. Таким образом, представляется возможность использования акустического метода измерен-ия и повьдцения точности кондуктоме рического метода измерения.

Кроме того, возможность установления зазора различной величины позволит контролировать суспензии с разным удельным весом твердых частиц .

Вынесение верхней открытой части трубы над поверхностью суспензии

обуславливает свободный доступ для установки и обслуживания датчиков и выход в атмосферу парогазовой смеси при повышении температуры суспензии.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

устройство содержит измерительную камеру 1 в виде отрезка трубопровода и закрепленный в нижней части Трубопровода конус 2. Конус 0 укреплён с зазором соосно с нижней частью трубопровода вершиной во внутрь с помощью пластин в трех точках. Величина зазора зависит от плотности контролируемой суспензии 5 и подобрана экспериментально.

Конус может быть сплошным или полым с дном.

В верхней части измерительной камеры в осветленной зоне размещены 0 датчики электропроводности, скорости распространения ультразвука и температуры.

Устройство работает следующим 5 образом.

Устанавливают устройство в емкости патронного фильтра, куда подается суспензия с мельниц мокрого размола. Устройство помещают в суспензии между секциями фильтровальных патроной. При принудительном перемешивании в емкости фильтра суспензия приобретает линейную скорость движения. Попадая через зазор в нижнюю часть камеры 1, поток с 5 твердыми частицами, двигаясь по

наклонной части боковой поверхности конуса 2, меняет направление движения, переходя в турбулентный режим.

Под действием гравитации твердые 0 частицы теряют скорость и, оседая, уносятся потоком. Жидкая фаза, также приобретая турбулентное движение в вертикальной плоскости из-за меньшей плотности, перемещается в верхнюю часть камеры. Непрерывное движение твердых частиц и фильтрата постоянно обновляет осветленную часть фильтрата.

Конус, установленный в нижней Q части вершиной во внутрь, позволяет создать вихревые потоки постоянно поступающей жидкости и обеспечить повышение скорости перемешивания суспензии в нижней части трубы, что приводит к уменьшению транспортного

запаздывания изменения состава жидкой- фазы в верхней части трубы. Кроме того, вихревые потоки суспензии, возниксиощие при удареиии потока жидкости о конус/ препятствует его зарастанию, так как твердые частицы

суспензии, приобретая циркулярное движение от боковой поверхности конуса постоянно счищают (сбивают) кристаллизующийся осадок, препятствуя 65 образованию пленок на поверхности