Устройство для исследования углеводородных смесей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пц 983515(61) Дополнительное к авт. свид-ву- . (22) Заявлено 060530 (21)2922432/23-26 с присоединением заявки Мо -Р 1 М К з С 01 М 7/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б.А, Альбов и П.В. Михальков ьВолгоградский государственный научно-иссЛедева;гелъокийи проектный институт нефтяной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙИзобретение относится к физикохимическим исследованиям свойстввещества, в частности углеводородных смесей.Известна установка Циклиса иМасленниковой 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 ( Ц .Однако установка имеет сложнуюконструкцию. Кроме того, использование воздуха в качестве теплоносителя не обеспечивает достаточно быстрого нагрева сосуда высокого давления,Наиболее близким к предложенномупо конструкции и достигаемому эффекту является устройство для исследования углеводородистых,смесей, содержащее корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенныйснаружи корпуса, перемешивающее при"способление, выполненное в виде помещенного в корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили21Недостатком известного устройства является то, что введение внутрькорпуса шестеренчатого насоса зна 5 чительно усложняет его конструкцию,и для работы шестеренчатого насосатребуется приводное устройство, что,в свою очередь, снижает эффективностьперемешивания и всего процесса в10 целом,Целью изобретения является интенсификация процессов за счет улучшения перемешивания исследуемых смесей.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования углеводородных смесей, содер.жащем корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенный снаружи корпуса, перемешивающее приспособление,;выполненное в виде помещенногов корпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили, перемешивающее приспособление снабжено дисками из магнитного материала, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения на стержне, и распорной пружиной, размещенной на стержне между дисками.На фиг. 1 изображено устройство,общий вид, в разрезе; на фиг. 2структурная схема установки.Устройство содержит корпус 1,выполненный из немагнитного материала и имеющий в нижней части вентйль 2, а в верхней вентиль 3, Внутри корпуса 1 помещен стержень 4, выполненный из магнитного материала.Стержень 4 размещен по его оси изакреплен двумя держателями 5 и б, 10выполненными из немагнитного материала. Между дисками 7 и 8 помеценараспорная пружина 9, выполненнаятакже иэ магнитного материала. Стержень 4, диски 7 и 8 и распорная пружина 9 образуют сердечник, который1является теплоотдающим элементом,кроме этого, диски 7 и 8 и распорная пружина 9 являются перемешивающим узлом устройства. Снаружи корпус 20охватывает обмотка индуктора 10, выполненная иэ металлической тоубки,по которой циркулирует охлаждаюцаяжидкость, Для уменьшения магнитногопотока рассеяния имеется внешний магнитопровод 11, собранный из листовтрансформаторной стали. В тепло камеры 1 вмонтирован датчик 12 температуры,Корпус 1 в нижней части через вентиль 2 соединен с измерительным прессом 13 рабочей жидкости, а в верхнейчасти через вентиль 3 - с пробоотборником 14 и прессом 15. Датчик 12температуры соединен с блоком 16контроля и регулирования температуры, с помощью которого осуцествляется контроль температуры в корпусе 1и автоматическое поддерживание еена заданном уровне с точностью порядка + 1 С.фПитание индуктора 10 , 40от источника переменного тока (50400 Гц) осуществлено через коммутационно-регулирующее устройство 17,обеспечиваюцее различные режимы ра"боты устройства. Контроль за давле.манометру 18,Устройство работает следующим образом.Корпус 1 заполняют рабочей жидкостью, например жидким нетоксичнымметаллическим сплавом. Прессом 13 создают определенное давление, при котором из пробоотборника 14 прессом 15 вводят в камеру 1 определенный объем углеводородной массы, равный объему рабочей жидкости, которая с вводом пробы в корпус 1 выводится иэ нее прессом 13, объем введенной пробы фиксируется по шка ле пресса 13. Температура фиксируется на блоке 16 контроля, а давление - манометром 18. Исследование изменения свойств углеводородных смесей в зависимости от изменений давления65 и температуры проводят путем построения изобары и изотермы следующим образом.Для построения иэобары включают коммутационно-управляющее устройство 17 и подают переменный ток на индуктор 10, при этом 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-управляюцее 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 следуюцую температуру и снимают следующие значения температуры и объема.При необходимости увеличения интенсивности перемешивания в процессе нагрева в коммутационно-управляюцем устройстве 17 включают автомат, периодически размыкающий цепь питания индуктора 10. При этом обеспечивается непрерывная работа перемешиваюцего узла и производится периодический нагрев, достаточный для установления заданного температурного режима.В результате проведенного исследования определяют изобару ЧР =Г( Т).Для построения изотермы на блоке 16 устанавливают определенную температуру, включают коммутационнорегулируюцее устройство 17, задавая нужный режим нагрева и перемешивания. Нагревают пробу до заданной температуры ( Т = сопь 1), Измерительным прессом 13, ступенями, изменяют объем (У) пробы и давление (.Р) в корпусе 1, На каждой ступени фиксируют Ч,Р и строят изотерму М : Г(Р), В том, случае, если для снятия изотермы нет необходимости в нагреве, на коммутационном устройстве 17 периодически включают подачу на индуктор 10 одно- полярных 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-управляющее устройство 17 обеспечивают совмещение. процессов нагрева и перемешивания пробы, а при необходимости только перемешиваниеПреимущество применения магнитного перемешивающего устройства 1 О предложенной конструкции заключается в том, что оно приводится в действие без нарушения герметичности сосуда, что важно для сосудов высокого давления, так как условие со хранения герметичности в процессе проведения исследований является необходимым.Нагрев исследуемой пробы решается при помощи известных типов нагре- рц вателей. Однако конструкция перемешивающего узла и подключение индуктора к источнику питания через коммутационно-управляющее устройство позволило совместить процессы нагрева и перемешивания конструктивно в едином исполнении, что дает значительные преимущества в простоте изготовления и эксплуатации предлагаемой конструкции.30Упрощение конструкции делает устройство более доступным, обеспечивает широкое распространение, а следовательно, создает условия для увеличения объема информации по исследованию пластовых нефтей в объемах,необходимых для нужд нефтедобывающей промышленности, что не исключает применения устройства в смежныхобластях,Формула изобретенияУстройство для исследования углеводородных смесей, содержащее корпус из немагнитного материала, индуктор, расположенный снаружи корпуса, перемешивающее приспособление,выполненное в виде помещенного вкорпус по его оси стержня из магнитного материала, и вентили, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюинтенсификации процессов за счетулучшения перемешивания исследуемыхсмесей, перемешивающее приспособление снабжено дисками из магнитногоматериала, установленными с возможностью возвратно-поступательногоперемещения на стержне и распорнойпружиной, размещенной на стержнемежду дискамиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Циклис Д.С. Расслоение газовыхсмесей. М., "Химия", 1969.2, Авторское свидетельство СССРР 527840, кл. Н 05 Н 5/08, 1976.983515 Составитель Л. Тарасодактор О. Юрковецкая Техред К.Мыцьо ктор В, Прохн лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Заказ 9908/49ВНИИПИпо д113035 Тираж 887 осударственного лам изобретений Москва, У(-35, Р Подпиомитета СССРоткрытийушская наб.,