Автоматический прибор для определения фракций нефтепродуктов

117377 Гр-.-17 Класс 421, Зп 9 421, 3;, г р 1; о.са 1 отел ТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ С П. Н. Сегида и В, И. Файнерман ЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛФРАКЦИЙ НЕФТЕПРОДУКТОВ ТО аявлено 10 апреля 1958 г. ва М 596872/23 в Комитет по делам изобретепи и открытий при Совете Министров СССРИзвестен прибор для определения фракций нефтепродуктов с колбой для фракционирования измерителем температуры и регулируемым нагревателем с шаговым регулятором скорости испарения.Описываемый прибор по сравнению с известным повышает точность определения фракций, Прибор автоматически отбирает пробу, осуществляет анализ и.регистрирует результаты анализа.Особенность прибора состоит в том, что он снабжен весовым устройством, осуществляющим дозирование продукта в колбу, подвешенную на коромысле. Весовое устройство имеет измерительную цепь с грузами, перемещающуюся во время разгонки продукта посредством, например зубчатого колеса с контактным диском, служащим для управления перемещением цепи.На фиг. 1 изображена схема прибора; на фиг, 2 - схгулятора скорости испарения; на фиг. 3 - схема продувхом; на фиг. 4 - вид части измерительной цепи; на фиская схема прибора.Стеклянная колба 1 имеет отводную трубку 2 с ворн служащую для вывода паров, трубку 3 с воронкой для зи 4 для загрузки и удаления продукта из колбы через тру а 4 имеется сужение - эжектор б, препятствующий попад а, продукта в трубку 3В верхней части колбы 1 установлена термопара 7, которая прп помощи безмоментных вводов связана с электронным потенциометро:я 8, регистрирующим температуру, Верхняя часть колбы 1 же "тко связана посредством серьги 9 с коромыслом 10 весового устройства и сбалансирована, причем при любом положении коромысла колба не соприкасается с другими частями прибора.Два различной пропускной способ 11 и 12 имеют со. леноидные приводы. Загружаемый неф з сетчатый фильтр ема шаго ки колб г. 5 - зл вого реы возду- ектричеонкойагрузкибкуб, Нанию уд а конце, труоку трубке пяемогоости клапана тепродукт черс13, служащий и водоотделителем, поступает на клапаны 11 и 12 и через трубку 14 по трубке 3 в колбу 1, Кран 16 пои работе прибора обычно закрыт и открывается для дренирования оставшегося продукта.Конец трубки 2 свободно входит в отверстие дождевика 16, представляющего собою цилиндриче 1"кую камеру. В верхнюю часть дождевика16 постоянно подается холодная вода, стекающая таким образом, чтоисключается возможность попадания воды на концы трубок 17 и 2. Водаохлаждает пары, вь:ходящие из трубки 2 и создает разрежение в чождевике порядка нескольких миллиметров водяного столба, что устраняетвыход паров из дождевика. Трубка 17 служит для подачи в колбу воздуха при удалении продукта из колбы, при выжиге кокса и охлажденииколбы.Нагреватель 18 состоит из наружного кожуха 19, внутреннего кожуха 20 и нагревательных Элементов 1. ВнутрепниЙ кожух покрыт изнутри слоем теплоизоляции. Оба кожуха имеют центральное отверстие 22.Колба 1 ра,"положена над нагревателем 18 с некоторым зазором. К нагреваткпо 18 подведены трубки, по которым при открытии клапана 23по:тупает охлаждающий воздух из воздуховода 4,Весовое устройство снабжено имеющей грузы измерительной цепью25, перемещаемой шагообразно зубчатым колесом 26, приводимь 1 м вдвижение реверсивным двигателем. Грузы 27 закреплены на гибких нитях 28, например капроновыхБес участков нитей, соединяющих два груза, ничтожно мал по сравнению с весом любого груза, что позволяет весам работать с высокойточно,"тью.Бо время фракционпоЙ разгонки пефгепродукта последний выпаривается и вес колбы уменьшается. Как только вес колбы становится меньше грузов, расположенных в левой (по чертежу) ветви цепи, коромысло10 олоняется прО часооЙ стрелки, замыкается ртутный контакт 29и начинает поворачиваться зубчатое колесо 26 и жестко скрепленныйс ним контактнгяй диск 30. Этот поворот продолкается до моментаразмыкания контакта 31, При движении цепи коромысло поворачиваетсяв обратном направлении, ртутный контакт 29 размыкается и дальнейшеевращение контактного дса 30 происходи г в результате замгякания контакта 31.По окончании разгонки измерительная цепь 2 э" при помощи зубчатого колсса 26 возвращается в исходное полокение.Коромысло 10 имеет ограничители 32 и 33, допускающие ход коромы;:ла порядка нескольких десятых долей миллиметра. Во время раз.гонки коромысло находится на ограничителе 32. На ограничителе 33 коромысло нходя очн орокое время в о пеоехода груза,Перед каждой разгонкой прооы нсфтепродухта автоматически производится корректирование нулевого положения коромысла 10 путем перемещения цепочки 34, осуществляемого при помощи рычага 36 и кулачка 36, приводимого в действие двигателем 37.В блок управления, осуществляющий все операции по управлениюработой прибора, входят шаговый регулятор скорости испарения и таймер, представляющий собой набор дисков, насаженных на валик, приводимый в движение от отдельного двигателя (блок управления и таймер на схемах не указаны). За счет поворота дисков таймера набираетсялюбая программа.Тяговый регулятор скорости испарения состоит из насаженных навалике 38 четырех дисков 39, 40, 41 и 42, приводимых во вращение двигателем 43. С диском 39 связана свинка, имеющая две пары контактов44 и 46. С дисками 40 и 41 связан контакт 46 обратного шага, а с диском42 - контакт 47 (для установки регулятора в исходное положение) иблокировочный контакт 48,Контакты 45 и 4 б управляют реверсивным двигателем, связанным сподвижным контактом автотрансформатора, питающего нагреватель 18.Контакт 45 подает импульс на увеличение напряжения на нагревательпрямой шаг), контакт 4 б - на уменьшение напряжения (обратныйшаг), Величина прямого шага пропорциональна отклонению фактической скорости испарения от заданной. Величина обратного шага подбирается при наладке регулятора, после чего остается постоянной.Перед началом работы прибор охлаждается до заданной температуры и просушиваетсяКонтакт ПС, включающий таймер, замкнут; пневмоконтакты ТПиТПразомкнуты; клапан 23 закрыт, Контакт 29 разомкнут, Реле Р РР, Рь обесточены. Реле Р и Рз включены. Регулятор скорости испарениянаходится в исходном положении, как показано на фиг. 2. Контакты УС,44 и 48 замкнуты. Контакты 4 б и 4 б разомкнуты.Контакты ТТз, Ть, Т 8, Т, То, Тп и Тз таймера разомкнуты. Контакты Т, Т, Т 6, Т 7, Тц замкнуты. Контакты У,Сразомкнуты, КР и С замкнуты.Следовательно, клапаны 11 и 12 закрыты, нагреватель 18 выключен,узсл установки нуля весов находится в положении окончания корректировки нуля предыдущего цикла.Для у"тановки коромысла 10 на нуль включается контакт Тц, и двигатель М начинает вращаться. Затем размыкается контакт Т и двигатель продолжает вращаться, получая питание через ксчтакт бРь Времямежду замыканием и размыканием контактов Т и Т достаточно дляповорота кулачка на 180. Это обеспечивает опускание рычага 35 в крайнее нижнее положение, в какой бы точке на кривой кулачка рычаг не находился.Цепь 34 опускается в крайнее нижнее положение и коромысло 10 переходит влево, замыкая контакт 29. Кулачок, продолжая вращаться, начинает поднимать цепь 34 до тех пор, пока контакт 23 не разомкнется (переходкоромысла вправо). Реле Ро и Р, обесточиваются, контакт бР разрывается, и двигатель М, останавливается. Размыкается контакт Т,. Установка нуля оконченаЗатем происходит возврат цепи и загрузка пробы. Размыкается контакт Т, замь;кается контакт Ть и двигатель МВ начинает возвращатьцепь, Контакт 29 замыкается. Через некоторое время замыкается контакт Т 8, при этом включается реле Р и начинается загрузка через клапан 11.Одновременно с включением реле Р. двигатель РИ получает питание через контакты 4 Р, УС и производит обратный ход до тех пор, покане разомкнет контакт УС. Контакт УС заранее устанавливается на автотрансформаторе в определенном положении,Во время обратного хода шестерня двигателя РИ при подходе к указанному положению размыкает контакт УС, устанавливая в исходноеположение подвижной контакт автотрансформатора,Загружаемый продукт по трубкам 14, 3 и 4 заливается в колбу 1.Таймер замыкает контакт Тз и, размыкая контакт Т 7, сам себя останавливает, Цепь опускается до момента размыкания контакта С. При этомположении груз, соответствующий 5/о веса пробы, остается в правойветви измерительной цепи.Таким образом через большой клапан 11 загружается 95% продукта, Как только вес продукта несколько превышает 95%, контакт 29 размыкается. В этот момент реле Р отключается, клапан 11 закрывается.Включается контакт 1 Р. Двигатель МВ устанавливает цепь в исходноеположение.В:Йоыс:1 т перехода цспи в исходное положение замыкается контакт 29, включается реле Р:, у которого время срабатывания меньше, чем у реле Р. Открывается клапан 12 и загрузка продолжается до 100 ф 0 веса.Благодаря малой пропускной спо,"обности клапана 12 загрузка последних 5/О веса пробы производится с высокой точностью Как только загружено 100% контакт 29 размьпсается и клапан 12 закрывается. Обесточивается реле Р;, замыкая контакт 1 Рд, и двигатель МТ таймера начинает вращаться. Сразу же размыкаются контакты Тз, Т Т. -и замыкается контакт Т 7, Замыкается контакт Т 1 включая па подогреватель 18 максимальное напряжение.Замыкаются контакты Т и затем контакт Т 1. Контакт Т 1 замыкается на время, меньшее времени, требуемого для перемещения цепи на Один шаг.Вклю:1 ается реле Рдвигатель перемещения вращается до рязмь 1- кяния контакта У (система весов делает первый шаг). Груз 49 перехо;ит.в правую ветвь измерительной цепи, Вес груза 49 и следу 1 ощего за ним гр)за составляет в сумме 5% веса пробы, причем вес груза 49 и несколько ряз меньше веса следующего грузя.Затем зямь 1 кяется контакт Тг. Через некоторое время рязмьпые 1 ся контакт Ть и замыкаются контакты Т,0, Тз. Таймер размыкает контакт Тг, и таким образом сам себя останавливает.В начале разго 11 ки па нагреватель подается (в течение нескольких десятков секунд) максимальное напряжение (через контакт Т 11). Затем подается более низкое напряжение (1 ерез контакт Т,0). Зтим обеспечивается Оптимальный подход к заданной скорости испарения. После и,"парения из колбы количества продукта, соответствующего весу груза 49, зямь 1 кается контакт 29, включаются реле Р 0, Р Р 2, Рз и срабатывает отметчик ОТО (к этому времени контакт ПР замкнут). На рулоне потенциометра 8 отмечается температура и система весов делает. второй шаг. Груз 49 переходит в правую ветвь измерительной цепи, Одновременно начинает работать регулятор скорости испарения (включается мотор 43).Ось с дисками 39, 40, 41 и 42 начинает вращаться, Через некоторое время (кратковременно) разрывается контакт 48 и реле Р 2 обесточивается Затем на пекоторос время замыкается контакт 46 и дается обратный шаг. ПО истечении 57 с 8 к рычаг ртуной свинки Опускается в вь 1 рсз диска 39 и размыкает контакты 44 и 4 б. Это вызывает остановку двигателя 43 и включение двигателя РИ на прямой шаг, Прямой шаг продолжается до замыкяпия контакта 29.Г 1 ри замыкании контакта 29 прямой шаг прекращается, а двигатель 43 включается и т. д.Разгонка продолжается и по достижении заданных процентов отгона па рулоне потенциомстра 8 фиксиру 1 отся соответствующие температуры, При отгоне 95% разрывается контакт Си регулятор при помощи коцтакта 47 останавливается в исходном положении,При дальнейшем испарении по достижении 97% отгона замыкается контакт КР, включающий таймер. До момента выключения контакта Т,0 имеется запас времени, дсстаточны 1 для того, чтобы наступил конец кипения. По количеству отметок на рулоне потенциометра до наступления конца кипения можно судить о весе остатка. Например, если на рулоне имеется отметка, соответствующая переходу груза 99,5%, и нет отметки, соответствующей грузу 100%,то вес остатка больше 1% и меньше 1,5%. Разгонка окончена,Через некоторое время выключаются контакты Т 10 и Тц, Замыкается контакт ТПи в колбу через трубку 2 подаетая воздух под небольшим давлением. Остаток выбрасывается в канализацию по трубкам 4 и 5.Затем включается контакт Тп (ня подогреватель пОдается максимальное напряжение). В это время в колое происходит выжигание кокса. Через некоторое время, достаточное для выжига кокса, размыкается контакт ТгьОдновременно включается пнсвмоконтакт ТП. Открывается кля. пан 23. В подогреватель подается свеяий воздух, Давление воздуха, подаваемого в колбу, вОзрастает в нксг(олко раз, благодаря перетоку по трубке 50, что обеспечивает охлаждение колоы и нагревателя до определенной температуры.Размыкается контаг(т Ти, и таймер сам себя Останавливает.емпература в колбе продолжает падать. Как только температура понизится до заранее заданной величины, каретка потенциометра замкнет конечный выключатель ПС. Пускается таймер. Сразу же замыкается контакт Ты, выключаются пневмоконтакты ТПи ТП, клапан 23 закрызается. Продувка аппарата прекращается. Аппарат подготовлен к следующей разгонке. Весь цикл (при загрузке веса пробы, соответ,"твующего 100 лл) длится менее 40 мин.В аппарат может загружаться проба весом, соответствующим 50,1 гл. В этом случае вес грузов измерительной цепи соответственно изменяется. Скорость двигателя 43 увеличивается в 2 раза.Предмет изобретения1. АВТОмагический прибор для определения фракций не(ртепродуктов с колбой для фракционирования измерителем температуры и регулируемым нагревателем гс шаговым регулятором скорости испарения, отл и ч ающи й ся тем, что, с целью увеличе гия точности определения фракций, он снабяен весовым устройством, осуществлягощим дозирование продукта в колбу, подвешенную на коромысле., Приоор по п. 1, о т л и ч а ющи й с я тем, что весовое устройство снабжено измерительной цепью с грузами, имеющей во время разгонки шагсзое перемещение посредством, например, зубчатого колеса с контактным диском, служащим для управления перемещением цепи.