Патент ссср 168047

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I68047

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № 117377

Заявлено 06.1Х.1960 (№ 678404/23-4) Кл. 421> 309 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК 6 01п

УДК 531.75;542.3;

543 /545(088 8) Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 05.11.1965. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 11.IV.1966

Автор изобретения ст

П, Н. Сегида

Заявитель

Т, м,, АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ 011РЕДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИЙ

Н ЕФТЕ П РОДУКТО В

Из основного авт. св. № 117377 известен прибор для определения фракций нефтепродуктов с колбой для фракционирования измерителем температуры и регулируемым нагревателем с шаговым регулятором скорости .испарения и измерительной цепью с грузами.

Описываемый прибор отличается от известного тем, что в нем для упрощения конструкции и повышения точности регулирования процесса испарения реле времени дополнительно снабжено парой контактов. Кроме того, вместо непрерывной цепи, каждый груз снабжен пневмоприводом, управляемым пневмопереключателем, что повышает надежность работы прибора.

На фиг. 1 схематически изображены прибор и участок цепи с рычагом пневматического привода; на фиг. 2 — электрическая схема переключателя.

Колба 1 имеет трубки 2 и 3, предназначенные для загрузки пробы, и трубку 4 с воронкой для вывода паров. Удаляются продукты через трубки 2 и 5. На трубке 2 имеется суженная часть, служащая для предотвращения попадания удаляемого продукта в трубку 3. В верхней части колбы установлена термопара б, связанная при помощи безмоментных вводов с электронным потенциометром 7, регистрирующим температуру. Верхняя часть колбы жестко связана с серьгой 8

2 весов (весы могут иметь упругие шарниры).

Серьга соединена с коромыслом 9. Колба сбалансирована и при любом положении коромысла не соприкасается с другими частями прибора. Клапан 10 имеет большую пропускную способность, а клапан 11 — малую.

Если продукт не имеет большого количества легких фракций, то можно осуществлять загрузку только через один клапан 10. В этом случае время загрузки увеличивается с таким расчетом, чтобы обеспечить достаточную точность дозироваиия. Это достигается за счет уменьшения пропускной способности клапана.

Прежде чем поступить к клапанам продукт проходит через фильтр 12, служащий и водоотделителем. Проба после клапанов по трубке 13 поступает в воронку трубки 3.

Конец трубки 4 с воронкой свободно вхо2о дит в отверстие холодильника 14. По трубкам 15 и lб и рубашке холодильника пропускается охлаждающий агент. Трубкой 17 холодильник связан с эжектором, который создает в холодильнике разрежение, устраняю2 щее выход из него паров. Воронка 18 связана с нижней частью холодильника. Нагреватель 19 имеет наружный 20 и внутренний 2( кожухи и нагревательные элементы 22. В нижней части кожухов имеется центральное

30 отверстие 23. Внутренний кожух покрыт из168047 нутри тонким слоем теплоизоляции. Между колбой и нагревателем предусмотрен зазор.

К воронке трубки 4 подведена трубка 24, а к нагревателю — трубка 25.

Пиевмоконтакт ТП-2 таймера служит для подачи воздуха по трубке 24 в колбу во время выжига KQKcB. Пневмоконтакт ТП-1 TQHмера открывает клапан 26 при выбросе продукта из колбы и охлаждении колбы и нагревателя, При этом одна часть воздуха из воздуховода 27 поступает в нагреватель по трубкам 25, а другая часть по трубке 24 в колбу. Соотношение между потоками регулируется дросселями 28.

Воздуховод 29 предназначен для питания пневмоконтактов.

Весовое устройство имеет серьгу 80, с которой связаны груз 81, уравновешивающий пустую колбу, и измерительная цепь 82, состоящая из грузов 88, укрепленных на гибких (вялых) нитях 84 (например, капроновых), Вес нитей ничтожно мал по сравнению с весом грузов, что позволяет весам работать с высокой точностью.

Между грузами расположены пластиичатые рычаги 85, связанные с пневматическими приводами ПГ.

65

Когда на приводы не подается сжатый воздух, пластинчатые рычаги 85 не касаются измерительной цепи. При подаче сжатого воздуха на пневматический привод он поднимает пластинчатый рычаг 85, который приподнимает соответствующий груз и, следовательно, все грузы, начиная с поднятого и включая все нижерасположенные, перестают воздействовать на левое плечо коромысла. Во время разгонки нефтепродукт выпаривается и вес колбы уменьшается. Как только вес колбы становится меньше веса грузов, воздействующих на коромысло 9, последнее отклоняется против часовой стрелки, замыкает контакт 86, что вызывает (через некоторое время при помощи управляющего устройства — таймера) подачу воздуха на следующий привод ПГ, который приподнимает соответствующий груз, тем самым уменьшая количество грузов, воздействующих на левое плечо коромысла. В результате коромысло переходит в правое положение, и контакт 86 размыкается. После окончания разгонки при помощи таймера грузы возвращаются в исходное положение.

Коромысло имеет ограничители 87, допускающие его ход порядка 0,2 ял.

Перед каждой разгонкой производится автоматическое корректирование нулевого положения коромысла 9 путем перемещения цепочки 88 рычагом 89 при помощи кулачка

40, приводимого двигателем 41. Угол <р меньше 180 . Перемещение рычага 89 производится при повороте кулачка в пределах угла ср.

Корректирование заканчивается, когда размыкается контакт 86.

Все операции по управлению работой прибора осу ществляет таймер.

В электрической схеме имеются два реле: одно — постоянного тока высокой чувствительности (сопротивление обмотки 12000—

15000 ом), и другое — промежуточное.

Таймер имеет как электрические (16 шт.) так и пневматические (2 шт.) контакты. Кроме того, он снабжен пневматическим переключателем ТПП, управляющим индивидуальными пневматическими приводами грузов.

Для обеспечения плавности работы приводов между пневматическим переключателем и приводами установлены дроссели ДП. Грузы измерительной цепи могут быть снабжены вместо пневматических индивидуальными электромагнитными приводами. В этом случае таймер должен иметь электрический переключатель, управляющий этими приводами. На этот переключатель могут быть возложены также функции контактов Т», Т, Т ь Т 4, T>.-, Т 6. Конструктивно таймер представляет собой набор дисков, насаженных на валик, приводимый двигателем МТ. При вращении диски производят переключение электрических и пневматических контактов. Путем поворота дисков может быть набрана программа. Таймер регулирует скорость испарения, управляет пневматическими приводами (перемещением грузов измерительной цепи), операциями загрузки, разгонки, продувки, выжига, охлаждения и др.

Изменением длительности импульса повышенного напряжения, подаваемого на нагреватель, регулируют скорость испарения.

При включении контакта Т о (и выключении контакта Т9) на нагреватель подается повышенное напряжение.

Управление пневматическими приводами

ПГ грузов осуществляется при помощи пневматического переключателя ТПП, подающего сжатый воздух на те или иные приводы грузов в зависимости от того, в какой момент цикла осуществляется управление измерительной цепью (загрузка, разгоика и т. п.).

Переключатель состоит из ступенчатого диска Д, насаженного на валик, приводимый во вращение двигателем МТ. В зависимости от того, на какой ступеньке диска находится левый (по чертежу) конец рычага РП, золотник ЗЛ подает сжатый воздух на большее или меньшее количество приводов (на все приводы, отводящие трубки которых расположены ниже золотника). В нижнем положении золотника сжатый воздух на приводы не подается. В верхнем положении (на чертеже показано пунктиром) воздух подается на все приводы, т. е. все грузы находятся в приподнятом положении.

Электронный потенциометр 7 имеет запись

B и р я моугол ьных координатах.

Перемещение рулона производится шагами от электромагнита-отметчика. Отметчик срабатывает во время разгонки в момент выки168047 пания определенного процента пробы и замыкания контакта 86.

Потенциометр имеет конечный выключатель ПС, при помощи которого охлаждение колбы и нагревателя производится до заданной температуры. В электронный потенциометр может быть установлено устройство, автоматически корректирующее его показания в зависимости от барометрического давления.

Работа прибора осуществляется следующим образом. При охлаждении колбы и нагревателя контакты Т1, Т, Т, Т4, Т» Т, Т«, 7» 712 Т«, Т14, Т ;„Т«таймера разомкнуты, а контакты Т6, Т„T> замкнуты. Контакт 86 может быть замкнут или разомкнут и, следовательно, контакты реле Ро и Р, включены или выключены. Пневматический переключатель ТПП таймера находится в таком положении, что воздух поступает на все пневмоприводы ПГ, и грузы находятся в верхнем положении. Пневмоконтакт ТП-2 таймера включен (т. е. воздух по трубке 24 поступает в колбу). Пневмоконтакт ТП-1 включен, клапан 26 открыт, и воздух поступает в трубки

24 и 25.

Когда температура колбы понизится до заданной, замыкается конечный выключатель

ПС, таймер начинает двигаться, замыкает контакт Т и размыкает пневмоконтакты

ТП-1 и ТП-2. Затем замыкаются контакты

Т, и Т, и двигатель 41 начинает перемещать цепочку нуля. Когда она будет в крайнем нижнем положении и контакт 86 замкнут, реле Ро и Pi будут включены и контакты IР,, 2Рр, IР1, 2Р замкнуты, а ЗР разомкнут. Затем контакт T размыкается, а двигатель 41 продолжает вращаться до тех пор, пока не разомкнутся контакты 86 и 2Р, (т. е. пока не установится нуль весов). Таймер продолжает вращаться и его диск Д перемещает золотник ЗЛ вниз. Когда золотник оказывается между 4 и 5 отверстиями (грузы ЗЗ вЂ” пятый, шестой, седьмой и восьмой опущены, контакт

86 замкнут), выключаются контакты Tä и T„ открываются клапаны 10 и 11, и начинается загрузка. В то время, когда диск Д занимает положение 1 (все грузы 83 опущены, кроме первого), размыкается контакт Т-„и таймер останавливается. Как только вес продукта несколько превышает вес семи грузов (со второго по восьмой), коромысло переходит в правое поло>кение, размыкаются контакты 86, 1Рд, 2Р, и замыкаются контакты ЗР, закрываются клапаны 10 и 11, таймер начинает двигаться, при этом размыкается контакт Т, и замыкается контакт Т-„затем диск Д занимает положение О, воздух сбрасывается с привода ПГ, и первый груз опускается. Это вызывает переход коромысла в левое положение, замыкание контактов 86 и IР1 и размыкание контакта ЗРО, открытие клапана 11 и продолжение загрузки (каплями). Контакт

Т> размыкается и таймер останавливается.

Когда количество загружаемого продукта станет равным весу всех восьми грузов, ко5

35 о

65 ромысло переходит в правое поло>кение, контакты Зб, IР1, 2Р, размыкаются, а контакт

ЗРО замыкается, таймер запускается, выключается контакт Т-„диск Д занимает положение, при котором первый груз поднимается, включаются контакты Т. -н Т», и нагреватель обтекается током. Таймер продол>кает вращаться, размыкается контакт Т>1 и замыкается контакт Т,. после чего размыкается контакт Т6 и таймер останавливается. Когда выпаривается количество продукта, равное весу первого груза, коромысло переходит в левое положение, контакт 86 замыкается, реле Р, и Р, включаются и замыкаются контакты IР и 2Р, а контакты ЗР1 размыкаются, срабатывает отметчик и на рулоне потенциометра делается отметка температуры начала кипения. Напряжение с нагревателя снимается. Одновременно с этим начинает вращаться таймер, замыкается контакт Т6, затем диск Д (2) переходит в положение, при котором воздух подается на привод ПГ-, поднимающий второй груз 88 измерительной цепи. В этот момент коромысло весов переходит в правое положение, контакты 86, IР„ и 2Р1 размыкаются, контакт ЗР замыкается, отметчик OTM обесточивается, на нагреватель подается напряжение. Таймер продолжает вращаться, размыкается контакт Т9 и замыкается контакт Т«(при включении контакта Т«на нагреватель подается более высокое напряжение), после чего контакт Т, размыкается и таймер останавливается. Аналогично происходит работа прибора при выпаривании количества продукта, равного весу от двух до семи грузов.

При выпаривании количества продукта, равного весу семи грузов 83, замыкаются контакты 86, IР1 и 2Р1, таймер начинает вращаться, замыкается контакт Т, затем рычаг

РП занимает положение Д(8) восьмой груз, контакты 86 и другие размыкаются, отметчик отключается, размыкается контакт Т«н замыкается контакт Т9, таймер продолжает двигаться и через время, достаточное для наступления конца кипения (это время по таймеру дается с определенным запасом, гарантирующим наступление конца кипения), размыкается контакт Т, и замыкается контакт

Т«, включается на короткий промежуток времени пневмоконтакт ТП-1, открывается клапан 26 и производится выброс остатка продукта из колбы. После этого размыкается контакт Т«и замыкается контакт Т« — производится разогрев колбы. Затем включается пневмоконтакт ТП-2, и в колбу через трубку

24 подается небольшое количество воздуха.

Происходит выжиг кокса. Размыкаются контакты Т«и T«и замыкается контакт Т . После выжига пневмоконтакт ТП-1 замыкается, открывается клапан продувки 26, начинается охлаждение колбы и нагревателя. Размыкается контакт Т,, таймер останавливается и охлаждение продолжается до заданной температуры. После достижения этой температу168047 ры замыкается конечный выключатель ПС и прибор начинает новый цикл.

Возможны другие варианты исполнения прибора, например: перемещение грузов измерительной цепи может производиться непосредственно таймером, т. е. без пневматического переключателя и индивидуальных пневматических приводов. В этом случае вместо диска пневматического переключателя па валик таймера надеваются диски, которые при своем вращении, в той же последовательности, что и в основном варианте, при помощи рычагов и тяг приподнимают и опускают соответствующие грузы; перемещение грузов измерительной цепи может производиться при помощи отдельного пневматического привода, управляемого таймером. В этом случае вместо диска пневматического переключателя на валик таймера насаживается диск, подающий импульсы во время разгонки на поршневой привод. При подаче одного импульса поршневой привод поднимает зубчатую рейку на один зуб, при этом очередная планка по направляющей перемещается вверх и приподнимает соответствующий груз.

1(аждый груз имеет свою планку. Для возврата грузов в нижнее первое и нижнее второе поло>кения на валике таймера имеются дополнительно два диска, управляющие возвращающими приводами; в некоторых случаях целесообразно применять измерительную цепь без связи гибкими нитями. В отдельных случаях может оказаться целесообразным использовать грузы с учетом переходных кривых между весовыми и объемными процентамии.

Прибор с незначительными йзменениями может быть применен для контроля выкипаемости бензола, толуола, ксилола, метанола и других продуктов химических и коксохимических заводов. Для улучшения выжига кокса (при разгонке тяжелых нефтепродуктов) на нагреватель 19 устанавливается дополнительный цилиндрический нагреватель, слу>кащий для разогрева во время выжига кокса.

1(роме того, он может быть использован для регулирования технологического процесса. В этом случае прибор должен быть снабжен запоминающими устройствами. . ) го Предмет изобретения

1. Автоматический прибор для определения фракции нефтепродуктов по авт. св. № 117377, отличающийся тем, что, с целью упрощения прибора и повышения точности г5 регулирования процесса испытания, реле времени снабжено дополнительно одной парой контактов.

2. Прибор по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы приЗО бора, грузы снабжены индивидуальными пневмопри водами, 168047

Редактор Л. Струве

Заказ 604/6 Тираж 1125 формат бум. 60)(90 /з Объем 0,49 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Составитель С. Сафаров

Техред Л. К. Ткаченко

Корректоры: О. Б. Тюрина и Г. Е. Опарина