Устройство для определения темпе-ратуры кристаллизации веществ

О П И С А Н И Е ( )840721ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветснихСоциалистическихРеспублин К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет по делам изобретений и открытийlКиевский ордена Ленина политехтвтнеский институт:иМ. 50-летияВеликой Октябрьской социалистической революции(54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ВЕЩЕСТВ Изобретение относится к средствамконтроля параметров технологическихпроцессов и может быть использованов химическойи нефтехимической промышленности в частности для определеВ5ния температуры кристаллизации плавав производстве аммиачной селитры,Известно устройство для измерениятемпературы кристаллизации веществ,снабженное узлом теплоотвода, кототОрый выполнен в виде стержня, вмонтированного одним концом в отверстиев стенке кристаллизационной камеры,жестко закреплено кольцо,ось которогопараллельна оси стержня 1,Однако известная конструкция узлатеплоотвода не обеспечивает быстрыйи равномерный отвод тепла из кристаллизационной камеры, кроме того, отличается сложной конструкцией, что обуславливает невысокую точность и надежность,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является устройство для определения температуры кристаллизации плава, содержащее пробоотборник и термочувствительный элемент, причем пробоотборник выполнен в виде коаксиальных пустотелых цилиндров, внутренний из которых соединен с источником газа для продувки, а наружный - с источником охлаждающего газа, причем термочувствительный элемент расположен во внутреннем цилиндре 21.Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, обусловленная отсутствием явно выраженного горизонтального участка на кривой охлаждения, который соответствует моменту кристаллизации пробы плава, а также большое время цикла измерения, Кроме того, при отсутствии узла теплоотвода в первую очередь охлаждается и кристаллизуется плав непосредственно возле стенок кристаллизационной камеры, в то время как в зоне вокруг чувствительного элемента плав еще находится в жидком состоянии и продол8407 21 4за вытесняется из наружного цилиндра 4 в емкость 2 и в дальнейшем истече-, ние охлаждающего газа происходит непосредственно в объеме емкости 2 с 10 не позволяет точно фиксировать момент .15 25 30 40 50 Устройство работает следующим обра 55 жает охлаждаться, т.е. кристаллизацияпроисходит послойно от стенок - к центру. Поэтому участок кривой охлаждения, соответствующий моменту кристаллизации, который теоретически должениметь видполочки" (отрезок горизонтальной прямой), фактически имеет наклонный вид. Причем чем быстрее производить охлаждение пробы плава (отчего в конечном итоге зависитдлительность цикла измерения), чтоэтот участок будет короче и иметьбольший наклон. Отсутствие четко выраженной кристаллизационной полочки кристаллизации, что приводит к погрешности в определении концентрации плава,Цель изобретения - повышение точности измерения температуры кристаллиза-,20 ции и уменьшение цикла измерения,Поставленная цель достигается тем,что узел теплоотвода выполнен в видеЧ-образных трубок, снабженным поперечными ребрами и укрепленных во фланце,расположенном на верхней части внутреннего цилиндра, с помощью уплотняющих узлов, допускающих свободное перемещение трубок в горизонтальной и вертикальной плоскостях, причем один конец трубок подключен к источнику охлаждающего воздуха, а на другом установлены сопла,На чертеже схематично представлено устройство для определения темпера- З 5 туры кристаллизации вещества,Пробоотборник 1 погружен в емкость с плавом 2. Пробоотборник выполнен в виде соосно расположенных внутреннего 3 и наружного 4 пустотелых цилиндров, Наружный цилиндр снабжен трубками 5 для подвода охлаждающего газа, а внутренний - трубкой. 6 для подвода газа для продувки. Во внутреннемцилиндре расположен термочувствительныйФ 5 элемент 7, например малоинерционная термопара, Кроме того, во внутреннем цилиндре располагается узел теплоотвода, выполненный в виде нескольких изогнутых трубок 8, снабженных сопла.ми 9 и ребрами 10, Трубки укреплены во фланце 11 с помощью уплотняющихся узлов 12, например сильфонов. зом,Наружный цинидр 4 через трубку 5соединяется с источником охлаждающегогаза. Плав под действием давления гаплавом. При этом начинается процесспередачи тепла от пробы плава, находящейся во внутреннем цилиндре 3 к потоку охлаждающего газа. Одновременноохлаждающий газ в виде пульсирующегопотока подается в трубки 8. Газ, проходя по трубкам забирает тепло от плава в непосредственной близости от термочувствительного элемента, На другихконцах трубок находятся сопла 9, выходя из которых охлаждающий газ создает импульсы реактивной тяги. В связис тем, что трубки 9 укреплены во фланце 11 с помощью сильфонов 12, ониобладают свободой перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Под действием импульсов реактивной тяги трубки колебаются, обеспечивая равномерное перемешивание плава внутри цилиндра 3. Ребра 10 способствуют более интенсивному перемешиванию, Колебания трубок 8 происходят в различных плоскостях, в связи с расположением сопла 9.Таким образом, узел теплоотвода выполняет одновременно две функции т.е. охлаждение плава и его перемешивание, Температура охлаждаемой пробы измеряется термочувствительным элементом 8 и записывается на диаграммной ленте регистрирующего прибора,Устройство позволяет получить температурно-однородную среду во внутреннем цилиндре 3, вследствие применения узла теплоотвода, который обеспечивает перемешивание плава и ускоряет его охлаждение, Таким образом, кристаллизация плава происходит одновременно во всем объеме цилиндра 3. Это позволяет получить строго горизонтальную и достаточно продолжительную "полочку" на кривой охлаждения. При понижении температуре ниже температуры кристаллизация прекращается подача охлаждающего газа в полость наружного цилиндра 4 и в трубки 8 узла теплоотвода. Наружный цилиндр 4 заполняется плавом из емкости 2 и происходит разогрев и раскристаллизация пробы плава в полости внутреннего цилиндра 3, При повышении температуры плава выше температуры кристаллизации в полость внутреннего цилиндра 3 через трубку 6 подается газ для продувки,, 840721 6я- тоящее из пробоотборника, выполненногов виде коаксиальных пустотелых цилиндров, внутренний из которых соединен с источником воздуха для продувки, а наружный - с источником охлаждающего воздуха, узла теплоотвода, но размещенного в кристаллизационной ка-мере и термочувствительного элвмента, ч- о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с в целью повьппения быстродействия и точности измерения, узел тепноотводавыполнен в виде Ч-ображых трубок,снабженных поперечныйи ребращ и укрепленных во фланце, расположенном на1 Б верхней части внутреннего цюввндра спомощью уплотняющих узлов, денускающих свободное перемещение трубок вгоризонтальной и вертикальной плоскос-.тях, причем один конец трубок подклюго чен к источнику охлаждающего воздуха аа на другом установлены сопла. Формула изобретения под действием которого плав вытеснется в емкость 2 и на смену ему постует новая проба плава, после этоговесь цикл измерения повторяется,Активный режим охлаждения и кристаллизации позволяет увеличить скорость охлаждения плава до максимальдопустимого значения, при которомдлительность "полочки" будет достатона для срабатывания устройства упраления датчиком.Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет сократить цикл измерения за счет сокращения времени кристаллизации пробы иповысить точность измерения за счетполучения более четко выраженной "полочки на кривой кристаллизации.Использование устройства при автоматизации производства аммиачнойселитры дает экономический эффектпорядка 25 тыс.руб, в год на однойтехнологической линии,Устройство для определения температуры кристаллизации веществ, сосИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе25 1, Авторское свидетельство СССРФ 579568, кл. С 01 М 1/06, 1977.2. Авторское свидтельсвво СССР позаявке У 2475305/18-25,кл. С О 1 М 25/02, 20.10,77 прототип),840721 Составитель А. Волковктор Г. Волкова Техред Ж.Кастелевич Корре бине каэ 475 дписное Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,3 Тираж 907 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, комитета СССРоткрытийушская наб., д, 4/