Устройство для определения температуры кристаллизации плава

Союз Советскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 01. 06. 79 (21) 2774754/18-25с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. С 01 й 25/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.65(088,8) Дата опубликования описания 25. 12. 80 В. В. Ажогин, Ю. А. Кононицын, А. П. Мо чан В. Д. Романенко и Г, В. Болтянскрй Киевский орцена Ленина политехнический фститут;Гр им.50-летия Великой Октябрьской социалистичестеей.,ренолюфйи(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПЛАВАИзобретение относится к средствам, контроля параметров технологических процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности для определения температуры кристаллизации плана в производстне аммиачной селитры.Известно устройство для определения температуры кристаллизации плана, состоящее из пробоотборника, выполненного в виде периодически сообщаемого с источником хладагента шарообразного эмееника и термочувствительного элемента, расположенного в его центре. Змеевик погружен в поток плана, свободно проникающего в его внутреннюю полость. При по" даче хладагента происходит охлаждение и кристаллизация пробы плана, фиксируемое с помощью самопишущего прибора 11 .Недостатком этого устройства является низкая точность измерения тем. пературы кристаллизации.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры кристаллизации вещестн, содержащее пробоотборное устройство с теплоизолированной кристаллизационной камерой, заключенной в теплообменнуюкамеру и термодатчиком. Кристаллизационная камера выполнена в виде ци линдра, торцы которого являются от- секающими клапанами в форе усеченных конусов, герметично примыкающих к торцовым стенкам камеры, ивыполненными с возможностью возврат. но-поступательного перемещения относи.тельно кристаллизационной камеры, которая снабжена стержнем, вмонтированным одним концом в сквозное отверстие в стенке кристаллиэационной ка меры, равноудаленное от ее торцов,а на другом его конце, расположенномв кристаллиэационной камере, жесткозакреплено кольцо диаметром 0,2-0,3диаметра кристаллизационной камеры, 20 ось которого параллельна оси стержня. Соосно кольцу в прибор вмонтирован термодатчик с размещенной вцентре кольца чувствительной частью 21 .25 .Недостатками этого устройства являются сложность изготовления и технического обслуживания устройства,низкая надежность работы механизмаотсекающих клапанов н условиях вы сокотемпературных агрессивных сред,а также низкая точность измерения,обусловленная отсутствием явно выраженного горизонтального участка накривой охлаждения, который соответствует моменту кристаллизации .прббыплава. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры кристаллизации и сокращение длительностицикла измерения,Указанная цель достигается тем,что устройство содержит узел регулируемого теплоотвода, расположенныйв кристаллизационнои камере, выполненный в виде двух трубок, изогнутыхв форме спиралей и размещенных соосно одна внутри другой.На чертеже изображена конструкция устройства;Устройство содержит пробоотборник 1, погруженный в емкость 2 с планом и выполненный в виде пустотелых коаксиальных цилиндров 3 и 4.Наружный цилиндр пробоотборника 1соединен трубкой 5 подвода охлаждающего воздуха, а внутренний - с трубкой 6 подвода воздуха для продувки,Термочувствительный элемент 7 расположен во внутренней спиралевиднойтрубке 8 узла теплоотвода. Узелтеплоотвода выполнен в виде двух соосно расположенных спиралевидныхтрубок 8 и 9, расположенных в кристаллизационной камере и соединенныхподводящими трубками 10 и 11 с источником охлаждающего воздуха. На подводящих трубках 10 и 11 установленыманометры 12 и 13 для контроля давления охлаждающего воздуха, подаваемого в узел теплоотвода. Кристаллизационной камерой пробоотборника 1 является нижняя внутренняя полость цилиндра 3, охваченная цилиндром 4 изаполненная планом,В исходном состоянии пробоотборник1 и узел теплоотвода отключены отисточников воздуха (не показаны).Полости внутреннего наружного цилиндров 3 и 4 заполнены планом. В момент начала цикла измерения в наружный цилиндр 4 через трубку 5 подается охлаждающий воздух, под действиемкоторого план вытесняется из наружного цилиндра 4 в технологическуюемкость 2 и в дальнейшем истечениевоздуха происходит непосредственно вобъем технологической емкости 2. Одновременно с. этим охлаждающий воэдуФ.через трубки 10 и 11 подаетсяв спиралевидные трубки 8 и 9 узларегулируемого теплоотвода (условнопоказаны сплошными линиями).Приэтом начинается процесс охлажденияпробы плана, находящейся в кристаллизационной камере, Конструкция узлатеплоотвода, при которой диаметрвнутренней спиралевидной трубки ранен 0,2-0,3, а внешней - 0,6-0,7 диаметра кристаллизационной камеры,обеспечивает создание трех зон охлаждения внутри объема кристаллизационной камеры; внутреннего (во внутренней области спиралевиднои трубки8) , среднюю область (между внутренней и внешней трубками 8 и 9) ивнешнюю (между трубкой 9 и стенкамивнутреннего цилиндра пробоотборника3), которые имеют примерно одинаковые условия теплоотвода. Между этимитремя зонами, а также внутри каждойзоны происходит интенсивный теплообмен и коннективное перемешиваниеплана, что приводит к равномерномуохлаждению пробы плава в объемекристаллизационной камеры, Равномер 15 ное охлаждение пробы необходимо длятого, чтобы процесс кристаллизацииначался одновременно во всем объемекристаллизационной камеры. В этомслучае теплота превращения выделяетЩ ся одновременно из всей пробы плана,что дает строго горизонтальный видкристаллизационной полочки на кривой .охлаждения, фиксируемой самопишущим прибором.Настройку датчика производят повиду кристаллизационной полочки накривой охлаждения, давление охлаждающего воздуха в подводящих трубках10 и 11 выбирают таким, чтобы получать строго горизонтальную и достаЗф точно продолжительную полочку, покоторой затем определяют температурукристаллизации плана,При понижении температуры пробыплана ниже температуры кристаллиЗ 5 зации,.устройство управления (непоказано) прекращает подачу охлаждающего воздуха в полость наружногоцилиндра 4 и в трубки 8 и 9 узлатеплоотвода. Полость наружного ци 4 О линдра 4 заполняется планом из тех- .нологической емкости и происходитразогрев и раскристаллизация пробыплана. При достижении температурыпробы выше температуры кристаллизациив полость внутреннего цилиндра 3через трубки 6 подается импульс воздуха продувки, под действием которого план вытесняется в емкость 2,на смену ему во внутренний цилиндр3 поступает новая проба плана, послео чего весь цикл измерения повторяется сначала.Узел для автоматического подключе -ния предлагаемого устройства к источникам охлаждающего воздуха реали 55 эуется на базе командного электропневматического прибора КЭПУ,формирователя импульсов и вторичногоприбора типа КСП.Узел теплоотвода предлагаемогоустройства позноляет устанавливатьоптимальный режим теплоотвода иэвнутренней части кристаллизационнойкамеры соответствующей настройкойданления охлаждающего воздуха по ма.нометрам 12 и 13, при котором вто789715 ИИП акаэ 9023/36 Тираж 1019 Подписное илиа ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная ричный прибор регистрирует наиболееявно выраженную кристаллизационнуюполочку, а, следовательно, достигается наилучшая точность фиксации момента кристаллизации пробы.Использование предлагаемого узлатеплоотвода позволяет сократить доминимума размеры кристаллизационной камеры и время охлаждения пробы, при котором еще достигается.достаточно надежная идентификациякристаллизационной полочки (напрактике выбирают длительность равную 10-20 с), ввиду чего сокращается длительность цикла измерения.Кроме того, предлагаемое устройство не содержит подвижных частей,что обеспечивает простоту его технического обслуживания и надежнуюработу в условиях высокотемпературных агрессивных сред,Формула изобретения Устройство для определения температуры кристаллизации плава, состоящее из пробоатборника, выполненного в виде коаксиальных пустотелых цилиндров, внутренний из которых соединен с источником воздухадля продувки, а наружный с источником охлаждающего воздуха, узла теплОотвода, размещенного в кристаллизационной камере и термочувствитель=ного элемента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениябыстродействия и точности измерения, 1) узел теплоотвода выполнен в видедвух трубок, изогнутых в форме спиралей и размещенных соосно одна внутри другой, причем диаметр внутреннейспирали равен 0,2-0,3, а внешний 15 Об,7 диаметра кристаллизационнойкамеры, а термочувствительный элементрасположен внутри внутренней спирали. Источники информации,щ принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 309275, кл. С 01 М 25/02, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 579568, кл, С 01 й 25/04, 1975