Устройство для отбора проб сжиженных газов

 

Устройство для отбора проб относится к области физико-технических измерений свойств сжиженных газов в процессе их производства и определения концентрации (состава) жидких смесей под давлением. Цель изобретения - повышение точности определения состава сжиженного газа. Устройство для отбора проб сжиженных газов содержит жидкостную камеру 1 с верхним 2 и нижним 3 днищами, причем на верхнем днище расположены впускной вентиль 4 с входным штуцером 5 и контрольный вентиль 9. Соосно жидкостной камере 1 герметично присоединена камера 6 расширения. Нижнее днище жидкостной камеры выполнено с центральным отверстием, в котором установлено седло 7 перепускного вентиля, имеющего общий шток 8 с впускным вентилем 4. На поверхности камеры расширения расположен выпускной вентиль 10. Объем камеры расширения определяется из условия V<SB POS="POST">р</SB> = K<SP POS="POST">.</SP>V<SB POS="POST">ж</SB>(ρ<SB POS="POST">ж</SB>/ρ<SB POS="POST">п</SB>-1), где V<SB POS="POST">ж</SB> - внутренний объем жидкостной камеры

ρ<SB POS="POST">ж</SB> - плотность насыщенной жидкости при температуре емкости, содержащей сжиженный газ

ρ<SB POS="POST">п</SB> - плотность пара в устройстве в состоянии насыщения при температуре определения состава

K - характеристический коэф-т. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4627632/31-26 (22) 12.12.88 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) В. А. Рыков, Н. Г. Сагайдакова, Б. Г. Марковцев и Г. И. Авдулов (53) 543.053 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 198045, кл. G 01 N 1/10, 1966.

Гост 14921 †. Газы углеводородные сжиженные. Методы отбора. проб, с. 4, черт. 3. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ (57) Устройство для отбора проб относится к области физико-технических измерений . свойств сжиженных газов в процессе их производства и определения концентрации (состава) жидких смесей под давлением.

Цель изобретения — повышение точности определения состава сжиженного газа.

„„Я0„„1612230 А 1

Устройство для отбора проб сжиженных газов содержит жидкостную камеру 1 с верхним 2 и нижним 3 днищами, причем на верхнем днище расположены впускной вентиль 4 с входным штуцером 5 и контрольный вентиль 9. Соосно жидкостной камере 1 герметично присоединена. камера 6 расширения. Нижнее днище жидкостной камеры выполнено с центральным отверстием, в котором установлено седло 7 перепускного вентиля, имеющего общий шток 8 с впускным вентилем 4. На поверхности камеры расширения расположен выпускной вентиль 10. Объем камеры расширения определяется из условия 1/р — — /г V (e/р,„-1), где V — внутренний объем жидкостной камеры; р — плотность насыщенной жидкости при температуре емкости, содержащей сжиженный газ; р — плотность пара в устройстве в состоянии насыщения при температуре определения состава; k — характеристический коэф-т. 1 ил.

1612230 з

Изобретение относится к физико-техническим измерениям свойств веществ в процессе технологии их получения, а именно определению концентрации компонентов жидких смесей под давлением или состава сжиженных газов, и может быть использовано в технологических процессах получения и очистки углеводородов и их галоидопроизводных, а также при изучении свойств технически важных веществ, в частности рабочих тел холодильных машин.

Цель изобретения — повышение точности определения состава сжиженного газа, На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для отбора проб сжиженных газов содержит жидкостную камеру 1 с верхним 2 и нижним 3 днищами, причем на верхнем днище расположен впускной вентиль 4 с входным штуцером 5.

Соосно жидкостной камере 1 герметично присоединена камера 6 расширения. Нижнее 20 днище жидкостной камеры выполнено с центральным отверстием, в котором установлено седло 7 перепускного вентиля, имеющего общий шток 8 с впускным вентилем 4. На верхнем днище жидкостной камеры расположен контрольный вентиль 9, а на поверхности камеры расширения — выпускной вентиль 10.

Устройство работает следующим образом.

Устройство с помощью штуцера 5 присоединяется к емкости, содержащей сжиженный газ и снабженной запорным вентилем. Затем шток 8 устанавливается в среднее положение, при котором впускной и перепускной вентили открыты и камеры 1 и 6 соединены между собой. После этого открываются выпускной вентиль 10 и запорный вентиль емкости, содержащей сжиженный газ. Таким образом производится продувка устройства сжиженным газом.

Затем шток 8 устанавливается в положение, при котором жидкостная камера 1 отсоединяется от камеры 6 расширения, за- 40 крывается выпускной вентиль 10,а контрольный вентиль 9 открывается. Происходит заполнение камеры 1 жидкостью до появления струи жидкости из контрольного вентиля 9.

Тогда вентиль 9 и запорный вентиль емкости закрываются, шток 8 устройства пе- 45 реводится в положение, при котором впускное отверстие жидкостной камеры 1 перекрывается, а камеры 1 и 6 соединяются между собой. Происходит расширение жидкости, находившейся в камере 1, до гомогенного газообразного состояния. Так как объемы камер подобраны с соблюдением условия

V(,— — V(p /р — l). й, после расширения в камерах пробоотборного устройства находится гомогенная паровая фаза, состав которой идентичен составу жидкости, отобранной из емкости со сжиженным газом в камеру 1.

Таким образом, однозначно обеспечивается возможность многократного проведения анализа гомогенного вещества, изменение количества которого в пробоотборном устройстве не влияет на его состав.

Повышение точности определения состава сжиженного газа достигается эа счет нового конструктивного решения, приводящего к исключению погрешности, обусловленной гетерогенностью пробы, что вызывает существенное отличие состава анализируемой пробы от состава сжиженного газа в технологической емкости, а также плохую воспроизводимость анализов пробы при последовательных измерениях.

В пробоотборном устройстве в процессе отбора сжиженного газа достигается гомогенность вещества.

Масса отобранной на анализ жидкой фазы

m=V p где V — объем жидкостной камеры пробоотборного устройства; р — плотность насыщенной жидкости при температуре технологической емкости, содержащей сжиженный газ.

После открытия перепускного вентиля отобранная жидкость массой т расширяется до гомогенного газообразного состояния в объеме, равном суммарному объему жидкостной камеры 1 и камеры расширения V> т =(V+V).р, (2) где р — плотность пара в пробоотборном устройстве в состоянии насыщения при температуре проведения анализа.

Так как масса отобранного из технологической емкости вещества при расширении не изменилась, справедливо равенство

1.p=(V„+Y) p (3) откуда

Р=,(р /р.— 1) и (4)

Характерйстйческий коэффициент (г имеет значение больше 1 и вводится в формулу (4) в связи с необходимостью обеспечения полной газификации отобранной пробы сжиженного газа. Численные значения коэффициента определяются погрешностями геометрических размеров камер V, VP реального пробоотборного устройства и зна чений плотностей жидкой и паровой фаз вещества рс, р„. ((ример. При производстве гексафторида серы отбор пробы из технологической емкости производится при температуре (— 10

++-5) С и p = (1,623 0,002) г/см, газохроматографический анализ пробы проводится

1612230

V = u V (> /р — 1), Формула изобретения

Составитель К. Кушнарев

Редактор О. Головач Техред А. Кравчук Кор ректо р О. Кра в иова

Заказ 3827 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, I 0 I в условиях лаборатории при температуре окружающей среды (20 2) С, тогда после расширения вещества пробоотборное устройство содержит газ плотностью

= (0,1925 1-0,0068) г/см . Для полного анализа состава гексафрорида серы необходимо

160 г вещества, тогда размеры камер пробоотборного устройства равны Y =(100 1) см и V= (780+-1) см . Тогда в соответствии с принятыми значениями погрешностей величин формулы (4) коэффициент Й равен 1,05, что увеличивает объем расширительной камеры и гарантирует отсугствие жидкой фазы после расширения гексафторида серы в реальном пробоотборном устройстве. 15

Устройство может найти применение при отборе проб сжиженных газов (углеводородов и их галоидопроизводных) и других низкокипящих веществ, в том числе агрессивных, так как все детали устройства выполнены из коррозионностойких материалов.

Устройство для отбора проб сжиженных газов, содержащее жидкостную камеру в виде трубы с верхним и нижним днищами, впускной, выпускной вентили и входной штуцер, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения состава сжиженного газа, оно снабжено камерой расширения, выполненной в виде стакана и установленной ссюсно с жидкостной камерой со стороны нижнего днища, при этом нижнее днище выполнено с центральным отверстием, снабженным перепускным вентилеь имеющим общий шток с впускным вентилем, жидкостная камера снабжена контрольным вентилем, расположенным на верхнем днище, а выпускной вентиль расположен на поверхности камеры расширения, причем внутренний объем камеры расширения удовлетворяет условию где V — внутренний объем камеры расширеР ния;

1е — характеристический коэффициент;

V — внутренний объем жидкостной камеры; р — плотность насыщенной жидкости при температуре емкости, содержащей сжиженный газ; р,„— плотность пара в устройстве в состоянии насыщения при температуре определения состава отобранной пробы.