Устройство для контроля концентрации раствора

Полезная модель относится к технологии очистки воды, конкретно к подготовке солевых растворов для регенерации, проведения коагуляции и т.п. и может быть использовано в технологии очистки природной и сточной воды от взвесей органических и не органических веществ, в водоподготовке для питания энергетических установок, химической, атомной промышленности, металлообработке и других отраслях промышленности.

Предлагается устройство для изменения плотности раствора, содержащее прозрачный цилиндр с размещенным в нем ареометром, оборудованный перфорированным дном и соединенный в нижней части с емкостью, содержащий контролируемый раствор, соединительным патрубком, снабженным запорным краном, а также имеющим патрубок, снабженный запорным краном, соединенный с линией слива раствора.

Для экономии раствора верх прозрачного цилиндра устройства может быть дополнительно снабжен патрубками, соединенным через запорные краны с линией сжатого воздуха и атмосферой или вакуумной линией.

Проведенные испытания показали, что использование данного устройства позволяет примерно в 5-7 раз сократить время анализа и снизить его трудоемкость.

Полезная модель относится к технологии очистки воды, конкретно к подготовке солевых растворов для регенерации, проведения коагуляции и т.п. и может быть использовано в технологии очистки природной и сточной воды от взвесей органических и не органических веществ, в водоподготовке для питания энергетических установок, химической, атомной промышленности, металлообработке и других отраслях промышленности.

Известны устройства для контроля концентрации раствора, состоящие из погружного кондуктометрического датчика со вторичным показывающим прибором. Такое устройство обеспечивают высокую оперативность измерений. требуемое качество измерений. Недостатком такого решения является высокая стоимость и недостаточная точность в области высоких концентрация солей (Шкатов Е.Ф., Технологические измерения и КИП на предприятиях химической промышленности, М., 1986, с.234-258, RU 2133023, 1999).

При всем многообразии методов контроля качества продукции, определение плотности является наиболее простым, быстрым и точным. Для него не требуется большое количество образца, оно не изменяет компонентный состав смесей и не требует дополнительных реактивов.

Известны устройства для контроля концентрации раствора, состоящие из стационарного блока измерения плотности например, вибрационного плотномера ВИП-2М), работа которого основана на измерении периода собственных колебаний полой U-образной трубки, заполненной исследуемой жидкостью (http://www.termexlab.ru/products/densityequipment/Plotnomer/?id=64), Такие приборы обладают достаточно высокой точностью, однако конструкционно сложны, отличаются высокой стоимостью и требуют предварительного отбора проб и их переноса в лабораторное помещение, что снижает оперативность работы.

Традиционно плотность нефтепродуктов определяется при температуре окружающей среды ареометром в цилиндре с образцом (ГОСТ 3900, ASTM D1298). Затем, при помощи пересчетных таблиц, измеренная плотность приводится к плотности при нужной температуре.

Техническим решением, наиболее близким к заявляемому является устройство для контроля концентрации раствора по плотности, состоящее из прозрачного цилиндра с размещенным в нем ареометром в который последовательно заливается и сливается измеряемый раствор (ГОСТ Р ИСО 3675-2007).

Такое устройство обеспечивают требуемое качество измерений. Недостатком такого решения является большой большие трудо - и временные затраты, связанные с необходимостью предварительного отбора проб, заполнения мерного цилиндра, опускания в него ареометра и т.д., что затрудняет быструю коррекцию контролируемого процесса.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемое техническое решение, является снижение трудозатрат и времени, необходимых для измерения при сохранении его высокой точности.

Технический результат был достигнут за счет того, что прозрачный цилиндр с размещенным в нем ареометром был снабжен перфорированным дном и соединен в нижней части с емкостью, содержащий контролируемый раствор, соединительным патрубком, снабженным запорным краном, а также имеющим патрубок, снабженный запорным краном, соединенный с линией слива раствора.

Для экономии раствора верх прозрачного цилиндра устройства может быть дополнительно снабжен патрубками, соединенным через запорные краны с линией сжатого воздуха и атмосферой или вакуумной линией.

На фиг.1 показана схема устройства для контроля концентрации раствора,, на фиг.2 схема устройства с дополнительными патрубками.

На рисунках введены следующие обозначения: 1 - емкость с контролирукмым раствором; 2 - прозрачный цилиндр; 3 - ареометр; 4 - перфорированное дно; 5 - запорный кран залива раствора; 6 - запорный кран слива раствора, 7 - запорный кран подачи сжатого воздуха, 8 - запорный кран для соединения с атмосферой или вакуумной линией.

Устройство работает следующим образом: при необходимости проведения измерений открывается кран 5 и солевой раствор из емкости 1 заполняет прозрачный цилиндр 2, с размещенным в нем свободно плавающим ареометром 3. Затем по глубине погружения ареометра 3 производится определение плотности и, соответственно, концентрации раствора. После закрытия крана 5 открывается кран 6 и раствор сливается. Устройство готово к следующим измерениям.

Для экономии раствора, после проведения измерений, через патрубок, соединенный с верхней частью прозрачного цилиндра устройства через кран 7 подается сжатый воздух. Он вытесняет раствор назад в емкость 1. После чего воздушный кран закрывается 7. Для заполнения открывают кран 5 и 8, связанный с атмосферой.

В случае, когда уровень налива жидкости в емкости 1 мал или емкость находится ниже расположения наблюдателя, прибор подключают через кран 8 к вакуумной линии и производят заполнение цилиндра за счет разряжения, проводя дальнейшие измерения по вышеописанной схеме.

\Пример. На установке для приготовления насыщенного солевого раствора для регенерации катионитных фильтров использовалась пластиковая емкость объемом 2 м³ , снабженная циркуляционным насосом. Для контроля концентрации раствора соли установлено патентуемое устройство, представляющее собой пробоотборный штуцер диаметром 32 мм из ПВХ с запорным шаровым краном, соединенный с тройником в который вклеен прозрачный цилиндр диаметром 32 мм из оргстекла или ПВХ, с размещенным в нем ареометром. В нижней части цилиндра установлен сетчатый диск из ПВХ с отверстиями диаметром 5 мм. В нижнюю часть тройника вклеен патрубок с запорным краном. В ходе проведенных испытаний было установлено, что время одного измерения сократилось с 10-12 мин до 1-2 минут.

1. Устройство для контроля концентрации раствора по его плотности, включающее в себя прозрачный цилиндр с размещенным в нем ареометром, отличающееся тем, что прозрачный цилиндр снабжен перфорированным дном и патрубками, снабженными запорными кранами, один из которых соединен с емкостью, содержащей контролируемый раствор, а второй соединен с линией слива раствора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верх прозрачного цилиндра снабжен дополнительными патрубками с запорными кранами, соединенными с линией сжатого воздуха и с атмосферой.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дополнительный патрубок соединен с вакуумной линией.