Устройство для измерения электропроводности жидкой фазы в газожидкостном потоке

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1765714(53)М, Кд, З 01 И 27/02 Государственный комитет ссса по делам изобретений и открытий(53 ) УД К 54 3.257, 5 (088.8) Дата опубликования описания 26.09.80е И. П. Слободяник, В. В. Старостин, С. В. Егоров, Н. М. Юнусова и Н. А. Савельева(72) Авторы изобретения аявител Краснодарский политехнический инсти 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ ЖИДКОЙ ФАЗЫ В 1 А жащее двустановческогопроводнызует сэлектроный кандвуэлек для Погрешностью известного устройства для измерения электропроводности жидкой фазы газожидкостных сред является то, что оно может быть использовано для измерения электропроводности жидкой фазы в газожидкостных средах, движущихся с очень малой скоростью в горизонтальном направлении, так как известно, что всплывание пузырьков газа в жидкости в капиллярах происходит медленно и время запаздывания результатов замера электропроводности жидкой фазы в движущемся газодидкостном потоке будет очень велико. ну мя 1Изобретение предназначено для изме. рения 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.Известны устройства для измерения электропроводности жидкой фазы в газо- жидкостных средах, содержащеепроточю кондуктометрическую ячейку с двуизмерительными электродами, погруденными в анализируемую жидкую фазу, предварительно отделенную от газа из газодидкостного потока, и регистрирующую схему 11.Однако с целью отделения жидкости от газа в гаэожидкостном потоке необходим предварительный отбор проб.Ближайшим техническим решением к. изобретению является устройство для измерения электропроводности жидкой фазы в газожидкостных средах, содерЕНИЯОЖИДКОСТНОМ ПОТОКЕ а измерительных электрода,енные на поверхности диэлеккорпуса и снабженные электрм экраном, причем, экран обоверхностью измерительныхов сужающийся книзу капилляал, и регистрирующую схемуродной кондуметрической яче765714 15 25 зИзвестное устройство неприменимо в условиях больших скоростей движения газожидкостных сред и тем более в условиях струйных газожидкостных потоков, движущихся с большими скоростями, например, на струйных ипи струйновихревых контактных тарелках, когда сплошной фазой является газ а дисперсной - жидкая фаза в виде капель и брызг.Цепью изобретения является повышение точности измерения эа счет непрерывной сепарации фаз и непрерывного измерения эпектропроводности жидкой фазы в движущихся с большой скоростью газожидкостных потоках. Достигается это тем, что в известном устройстве диэлектрический корпус выполнен в виде пересекающихся под острым углом двух вертикальных ппастин, расходящихся навстречу газожидкостному потоку, а эпектропроводный экран выполнен в виде двух вертикальных пластин, установленных параллельно пластинам диэлектрического корпуса с внутренней стороны, пластины диэлектрического корпуса и пластины эпектропроводного экрана плотно установлены на эпектропроводную горизонтальную плиту, причем пластины эпектропроводного экрана выступают навстречу гаэожидкостному потоку на 1/3 своей ширины, а электроды, плотно установленные на диэлектрический корпус 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, наружные боковые торцы капиллярных каналов закрыты герметично, а с внутренней стороны торцов капиппяюных каналов между пластинами диэлектрического корпуса и эпектропроводного экрана установлены перегород 1 45 ки, верхние кромки которых совпадают с верхними кромками эпектропроводного экрана и диэлектрического корпуса, а нижние кромки совпадают с нижними кромками эпектродбв, и между пластинами эпектропроводного экрана плотно50 установлена наклонная перегородка, верхняя кромка которой совпадает с наружными боковыми кромками электропровод- ного экрана на уровне 2/3 их высоты от плиты, а нижняя кромка прилегает к плите и совпадает с внутренними боковыми кромками пластин эпектропроводного экрана. 4На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху в увеличенном масштабе, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Е-Б на фиг.1, на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1,Устройство состоит из диэлектрического корпуса, выполненного в виде двух пересекающихся под острым углом пластин 1 иэ диэлектрического материала, расходящихся навстречу газожидкостному потоку, эпектропроводного экрана, выполненного в виде двух вертикальных пластин 2, установленных параллельно пластинам 1 диэлектрического корпуса с внутренней стороны, Пластины 1 диэлектрического корпуса и пластины 2 эпектропроводного экрана плотно установлены на эпектропроводную горизонтальную плиту 3, которая одновременно является электрическим шунтом пластин 2. Ширина ппастин 2 эпектропроводного экрана и пластин 1 диэлектрического корпуса одинаковы и пластины 2 выступают навстречу газожидкостному потоку на 1/3 своей ширины. На нижнюю наружную часть пластин 1 со стороны пластин 2 плотно установлены электроды 4 на некотором расстоянии от плиты 3 дпя прохода жидкости, причем электроды 4 в месте стыковки с пластинами 1 имеют одинаковую с ними высоту, равную,1/3 высоты пластин 2 диэлектрического корпуса и верхние кромки их совпадают дпя перелива жидкости, а в остальных местах высота пластин 1 и 2 одинакова.Электролы 4 установлены на пластины 1 (см. фиг. 1 и 4) так, что между электродами 4 и пластинами 2 образуются капиппярные каналы 5, сужающиеся книзу. Наружные боковые торцы капиллярных каналов 5 герметично закрыты крышками 6 (см. фиг. 1 и 2) иэ диэлектрического материала, а с внутренней стороны торцов капиллярных каналов 5 между пластинами 1 диэлектрического корпуса и пластинами 2 электропровод- ного экрана установлены перегородки 7 иэ диэлектрического материала, верхние кромки которых совпадают с верхними кромками пластин 1 и 2, а нижние кромки перегородок 7 совпадают с нижними кромками электродов 4 дпя прохода жидкости через капиппярные каналы 5 снизу вверх. Между пластинами 2 электро. проводного экрана (см. фиг. 1 и 3) плотно установлена наклонная перегородка 8, верхняя кромка которой совпадает с наружными боковыми кромками пластинкости в газожидкостном потоке позволяет значительно упростить и автоматизировать процесс замера электропроводности жидкости в двухфазном газожидкостном потоке как в виде пены, таки в виде капель и брызг жидкости(при струйном режиме работы),1. Устройство для измерения электропроводности жидкой фазы в газожидкост- . ном потоке, содержщпее два измерительных электрода на поверхности диэлектри-ческого корпуса, снабженные электропроводным экраном, вертикальные капиллярные каналы; сужающиеся в нижней части, образованные поверхностями измерительных электродов и электропроводного экрана, и регистрирующую схему, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, диэлектрический корпус, выполнен в виде пересекающихся двух вертикальных пластин, расходящихся навстречу газожидкостному потокх, и электропроводный экран, выполненный в виде двух вертикальных пластин, укрепленных параллельно пластинам диэлектрического корпуса с внутренней стороны, установлены на электропроводной горизонтальной плите, причем пластины электропроводного экрана выступают навстречу газожидкостному потоку на 1/3 своей ширины, 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, причем между пластинами электро- проводного экрана плотно установлена наклонная перегородка, верхняя кромка которой совпадает с наружными боковыми кромками пластин электропроводного экрана на уровне 2/3 их высоты от плиты, а нижняя кромка прилегает к плите и совпадает с внутренними боковыми кромками пластин электропроводногоэкрана.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что наружные боковые торцы капиллярных каналов закрыты герметично, а с внутренней стороны торцов капиллярных каналов между пластинами диэлектрического корпуса и электропроводного экрана установлены перегородки, верхние кромки которых совпадают с верхними кромками электро 5 7657142 электропроводного экрана на уровне2/3 их высоты от плиты 3, а нижняякромка перегородки 8 плотно прилегаетк плите 3 и совпадает с внутреннимибоковыми кромками пластин 2 электропроводного экрана, Через тело пластин1 к электродам 4 подсоединены (см.фиг. 1 и 4) токосъемные проводники 9,подключенные к измерительной схеме(не показано).10Работает предлагаемое устройствоследующим образом. При погруженииустройства в газожидкостный поток так,что передняя открытая часть его направ лена навстречу потоку, газ и жидкостьв виде капель и брызг или пена поступает через верхнюю кромку наклонной .перегородки 8 в пространство между пластинами 2 электропроводного экрана идалее в пространство между пластинами 2 О1 диэлектрического корпуса, образуюшими острый угол, где происходит разделение фаз. Осветленная жидкость собирается на плите 3 и под действиемгидростатического напора, составляюще- р 5го до 2/3 высоты пластин 2, протекаетмежду пластинами 1 и 2 и под перегородками 7 в вертикальные капиллярныеканалы 5 (см. фиг. 2 и 4), сужащиесясверху вниз, по которым поднимаетсявверх и переливается через верхние кромки электродов 4 обратно в газожидкостный поток. Устройство будет работоспособно во всех случаях независимо отсодержания жидкости в газожидкостномпотоке, так как высота жидкости, отбираемой вместе с газом, может бытьравной 2/3 высоты пластин 2, а высотаверхних кромок электродов 4, черезкоторые жидкость переливается,из ка Опиллярных каналов, равна 1/3 высотыпластин 2. В случае большого количества жидкости в газожидкостном потоке,когда жидкость не успевает проходитьчерез капиллярные каналы 5, избыток 45ее переливается через верхние кромкипластин 1 и 2 в двухфазный поток, Вслучае. проникновения отдельных пузырьков газа в капиллярные каналы 5 онипод действием Архимедовых сил быстроподнимаются вверх и в капиллярныхканалах 5 будет протекать преимущестсвенно светлая жидкость, через которуюбудут проходить силовые линии электрического поля между измерительными 55электродами 4 и пластинами 2 электропроводного экрана.Применение предлагаемого устройства для замера электропроводности жидФормула изобретения765714 фн ьА,ПлН.Граб Составит Техред едактор Е. Ганча Корре Иван Тираж 1019 ПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушскаяаказ 6496/4 ПодписиР ВНИИ 4/5 филиал ППП "Патент", г. У ул. Проектф 7проводного экрана и диэлектрическогокорпуса, а нижние кромки совпадаютс нижними кромками электродов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 8 1. Авторское свидетельство СССР% 174421, кл. 6 01)Ч 27/02, 1964. ф 2, Авторское свидетельство СССР Ио 572627, кл. С 011 Ч 27/02, 1977