Устройство для исследования углеводородных смесей Советский патент 1982 года по МПК G01N7/14 

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к физикохимическим исследованиям свойств вещества, в частности углеводородных смесей.

Известна установка Циклиса и Масленниковой для исследования фазовых равновесий газ - газ, содержащая сосуд высокого давления, изготовленный из немагнитной стали, магнитную мешалку, состоящую из перемешивающего элемента, якоря и соленоида, вентили, клапанную коробку, сильфон и воздушный термостат (ij.

Однако установка имеет сложную конструкцию. Кроме того, использова ние воздуха в качестве теплоносителя не обеспечивает достаточно быстрого нагрева сосуда высокого давления.

Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту является устройство для исследования углеводородистых .смесей, содержащее корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенный снаружи корпуса, перемешивающее при способление, выполненное в виде помещенного в корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили t 2 .

Недостатком известного устройства является то, что введение внутрь корпуса шестеренчатого насоса зна1 ительно усложняет его конструкцию, и для работы шестеренчатого насоса требуется приводное устройство, что, в свою очередь, снижает эффективность перемешивания и всего процесса в целом.

10

Целью изобретения является интенсификация процессов за счет улучшения перемешивания исследуемых смесей .

15

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования углеводородных смесей, содер. жащем корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенный снару20жи корпуса, перемешивающее приспособление, .выполненное в виде помещенного в корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили, перемешивающее приспособление снаб25жено дисками из магнитного материала, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемшцения на стержне, и распорной пружиной, размещенной на стержне между

30 дисками. На фиг. 1 изображено устройство, общий.вид, в разрезе; на фиг. 2 структурная схема установки. Устройство содержит корпус 1, выполненный из немагнитного материала и имеющий в нижней части вентиль 2, а в верхней вентиль 3. Внутри корпуса 1 помещен стержень 4, выполненный из магнитного материала. Стержень 4 размещен по его оси и закреплен двумя держателями 5 и 6, выполненными из немагнитного материала. Между дисками 7 и 8 помещена распорная пружина 9, выполненная также из магнитного материала. Стер жень 4, диски 7 и 8 и распорная пру жина 9 образуют сердечник, который является теплоотдающим элементом, кроме этого, диски 7 и 8 и распорная пружина 9 являются перемешивающим узлом устройства. Снаружи корпу охватывает обмотка индуктора 10, выполненная из металлической тоубки, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. Для уменьшения магнитного потока рассеяния имеется внешний ма нитопровод 11, собранный из листов трансформаторной стали. В тепло камеры 1 вмонтирован датчик 12 температуЕШ. Корпус 1 в нижней части через ве тиль 2 соединен с измерительным пре сом 13 рабочей жидкости, а в верхне части через вентиль 3-е пробоотбо ником 14 и прессом 15. Датчик 12 температуры соединен с блоком 16 контроля Я регулирования температуры, с помощью которого осуществляет ся контроль температуры в корпусе 1 и автоматическое поддерживание ее на заданном уровне с точностью порядка + 1 С. Питание индуктора 10 от источника переменного тока (50 400 Гц) осуществлено через коммутационно-регулирующее устройство 17, обеспечивающее различные режики работы устройства. Контроль за давле. нием в корпусе 1 осуществляется по . манометру 16. Устройство работает следугацим об paзoм. Корпус 1 заполняют рабочей жидкостью, например жидким нетоксичным металлическим сплавом. Прессом 13 создают определенное давление, при котором из пробоотбор ника 14 прессом 15 вводят в камеру 1 определенный объём углеводородной массы, равный объему рабочей жидкос ти , которая с вводом пробы в корпус выводится из. нее прессом 13, объем введенной пробы фиксируется по шкале пресса 13. Температура фиксирует ся на блоке 16 контроля, а давление манометром 18. Исследование изменения свойств углеводородных смесей в зависимости от изменений давления и температуры проводят путем построения изобары и изотермы следующим образом. Для построения изобары включают коммутационно-управляющее устройство 17 и подают переменный ток на индуктор 10, при зтом сердечник нагревается. Диски 7 и 8 под действием магнитного поля индуктора 10 сходятся, сжимая пружину 9, и остаются в таком положении, пока на индуктор 10 подается напряжение. Температура пробы в корпусе 1 достигает заданной величины, установленной на бЛоке 16 контроля и регулирования температуры и питание индуктора 10 автоматически выключается. Диски 7 и 8 под действием распорной пружины 9 расходятся. Температура пробы в корпусе 1 понижается и становится ниже заданной. С блока 16 на коммутационно-управляющее устройство 17 поступает сигнал, включающий напряжение на индуктор 10. Таким образом, периодическое включение и выключение индуктора 10 сопровождается перемещением дисков 7 и 8, за счет чего осуществляется перемешивание пробы в корпусе 1. Давление в корпусе 1 поддерживают постоянным путем изменения объема пробы прессом 13 и фиксируют температуру и объем пробы. Затем на блоке 16 устанавливают следующую температуру и снимают следующие значения температуры и объема. I При необходимости увеличения интенсивности перемешивания в процессе нагрева в коммутационно-управляющем устройстве 17 включают автомат, периодически размыкающий цепь питания индуктора 10. При этом обеспечивается непрерывная работа перемешивающего узла и производится периодический нагрев, достаточный для установления заданного температурного режима. В результате проведенного исследования определяют изобару ). Для построения изотермы на блоке 16 устанавливают определенную температуру, включают коммутационнорегулирующее устройство 17, задавая нужный режим нагрева и перемешивания. Нагревают пробу до заданной температуры (т const). Измерительным прессом 13, ступенями, изменяют объем (V) пробы и давление (.Р) в корпусе 1. На каждой ступени фиксируют V,P и строят изотерму V f(P). В том; случае, если для снятия изотермы нет необходимости в нагреве, на коммутационном устройстве 17 периодически включают подачу на индуктор 10 однополярных импульсов постоянного, тока, длительностью порядка 0,5 с при скважности 5-6, что обеспечивает перемещение дисков 7 и 8 ( перемешивание). Таким образом, установка на концах стержня 4 дисков 7 и 8 с распорной пружиной 9 между ними и подключение индуктора 10 к источнику питания через коммутационно-управляиядее устройство 17 обеспечивают совмещение; процессов нагрева и перемешивания пробы, а при необходимости только перемешивание

Преимущество применения магнитного перемешивающего устройства предложенной конструкции заключается в том, что оно приводится в действие без нарушения герметичности сосуда, что важно для сосудов высокого давления, так как условие сохранения герметичности в процессе проведения исследований является необходигллм.

Нагрев исследуемой пробы решается При известньх типов нагревателей. Однако конструкция перемешивакяцего узла и подключение индуктора к источнику питания через коммутационно-управлямщее устройство позволило совместить процессы нагрева и перемешивания конструктивно в едином исполнений, что дает значительные преимущества в простотеизготовления и эксплуатации предлагаемой конструкции.

Упрощение конструкции делает устройство более доступным, обеспечивает широкое распространение, а следовательно, создает условия для уве личения объема информации по исследованию пластовых нефтей в объемах, необходимых для нужд нефтедобывающей промышленности, что не исключает применения устройства в смеж.ных областях.

Формула изобретения

Устройство для исследования углеводородных смесей, содержащее корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенный снаружи корпуса, перемешиваквдее приспособление, выполненное в виде помещенного в корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процессов за счет улучшения перемешивания исследуемых смесей, перемешивающее приспособление снабжено дисками из магнитного материала, устано.вленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения на стержне и распорной пружиной, размещенной на стержне между дисками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

:50ilfGOm