ЛАБОРАТОРНЫЙ АВТОКЛАВ

Полезная модель относится к оборудованию для проведения физико-химических процессов при повышенных давлении и температуре в лабораторных условиях и предназначена, преимущественно, для проведения исследований с использованием агрессивных сред.
Известен автоклав для термообработки изделий под давлением, включающий герметичный корпус с установленными в нем теплоэлектронагревателями, устройство для подачи сжатого воздуха, устройство сброса давления, датчики температуры и давления (патент РФ на полезную модель №122590, МПК B01J 3/04). В данном устройстве, однако, не предусмотрены возможности установки необходимого высокого рабочего давления и работы с коррозионно-активными средами.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является универсальный реактор для работы в условиях высоких температур и давлений НПО «Автоклавы» (http://autoclaves.ru/), включающий реакторный сосуд, систему термостатирования, систему установки и поддержания давления с линией подвода сжатого газа от баллона. Создание в реакторном сосуде высокого давления (до 200 атм) с использованием газовой смеси из баллонов высокого давления обуславливает повышенную опасность эксплуатации данного оборудования и необходимость осуществления дополнительных защитных мероприятий.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение безопасности и надежности эксплуатации устройства.
Поставленная задача решается путем того, что в лабораторном автоклаве, включающем реакторный сосуд, оснащенный системой термостатирования и системой установки и поддержания давления с линией подвода сжатого газа, система установки и поддержания давления дополнительно содержит жидкостный насос, который через линию нагнетания и обратный клапан подключен к реакторному сосуду.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении степени безопасности и снижении эксплуатационных затрат. Необходимое высокое давление в предложенной конструкции создается в в две стадии: на первой стадии используется газовая смесь из баллона с давлением не более 80 атм, а на второй стадии высокое давление создается путем нагнетания в реакторный сосуд жидкости, что позволяет отказаться от использования баллонов газа, находящегося под высоким давлением.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где приведена принципиальная схема устройства. Лабораторный автоклав содержит реакторный сосуд 1, систему установки и поддержания давления, включающую баллон 2 с газовой смесью, подключенный к сосуду 1 через линию подвода 3, жидкостный насос 4 высокого давления, который соединен через линию нагнетания 5 и обратный клапан 6 с реакторным сосудом 1, и аварийный клапан 7. Давление в реакторном сосуде контролируется манометром 8. Система термостатирования включает нагревательный эелемент, например, в виде электронагревательного кабеля 9, и датчик температуры 10. Реакторный сосуд через линии подвода 11, 12 соединен с системой нейтрализации 13 отработанной среды. Все элементы устройства выполнены в коррозионностойком исполнении.
Работа автоклава осуществляется следующим образом. После загрузки в реакторный сосуд 1 испытуемых образцов происходит напуск газовой смеси из баллона 2 до достижения заданного давления (80 атм), после чего подача газовой смеси прекращается. Давление в сосуде контролируется манометром 8. Затем через обратный клапан 6 с помощью насоса 4 высокого давления осуществляется закачка жидкости до достижения необходимого высокого рабочего давления (140 атм). Одновременно с подачей жидкости осуществляется нагрев реакторного сосуда с помощью электронагревательного кабеля 9 до заданной температуры (80°С). Температура внутри сосуда контролируется с помощью датчика температуры 10. Стабилизация давления осуществляется с помощью манометра 8 путем включения-выключения насоса 4. После завершения эксперимента производится отключение нагревательного элемента 9 и через линию подвода 11 отработанная среда поступает в систему нейтрализации 13.