УСТРОЙСТВО БЕЗОПАСНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕАКЦИОННОЙ МАССЫ

Устройство предназначено для безопасного измерения электрофизических параметров реакционной массы с целью контроля протекания процесса синтеза в производстве алкидных смол на стадии поликонденсации. В настоящее время контроль процесса синтеза производится по измерению вязкости. Процесс синтеза алкидных смол является высокотемпературным, протекает при температуре 240-245°С, из-за чего реакционная масса становится маловязкой и трудно заметить ее изменение по ходу технологического процесса. По этой причине необходимо либо снижать температуру реакционной массы до температуры, при которой вязкость становится ощутимой, либо применить другие способы измерения свойств реакционной массы, например, с помощью измерения электрофизических параметров. Первый способ предложен в патенте РФ №157848. В последующие годы были предложены другие способы измерения вязкости, без снижения температуры: патенты РФ №2697032, №2695956, №2668365, с помощью измерения электрофизических параметров, которые определяют параметры и характеристики качественного производимого продукта. Недостатком применения остается ручной отбор проб на анализы, которые находятся под высокой температурой, что требует относительно больших затрат времени и исключает автоматизацию процесса контроля.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание безопасного устройства, обеспечивающего непрерывное измерение электрофизических параметров реакционной массы с целью получения качественного конечного продукта.
Задача осложняется еще и тем, что реакционная масса представляет собой пожароопасную жидкость, в которой присутствует растворитель, а измерение производится высокочастотным электромагнитным полем, создаваемым с помощью электродов, находящихся в жидкости.
Технический результат достигается, а поставленная задача решается за счет создания устройства, позволяющего непрерывно измерять электрофизические свойства реакционной массы без предварительной ее подготовки, в проточном режиме, обеспечив защищенность устройства применением взрывных предохранительных клапанов и автоматических электрозадвижек, отсекающих устройство от реактора в случае возникновения аварийной ситуации.
Устройство безопасного измерения электрофизических параметров реакционной массы в непрерывном режиме иллюстрируется графическим материалом (см. Рис). Устройство состоит из реактора 1, теплообменника-подогревателя 2, циркуляционного насоса 3, ресивера 4, измерительной трубы 5, измерительной камеры 6, датчиков температуры 7 и 8, датчиков давления 9 и 10, электрозадвижек 11 и 12, взрывных предохранительных клапанов 13 и 14.
Полезная модель работает следующим образом: реакционная масса непрерывно поступает из нижней части реактора 1 в циркуляционный насос 3, прокачивается через теплообменник-подогреватель 2, подогревается до температуры 240-245°С и возвращается в реактор 1. Эта температура поддерживается в циркуляционном контуре на всем протяжении технологического процесса. Небольшая часть реакционной массы, менее одного процента от загрузки реактора, чтобы не нарушать течение технологического процесса, в количестве 15-20 кг/мин непрерывно отбирается на измерение из трубопровода и через электрозадвижку 11 подается в ресивер 4, где сглаживаются пульсации, давление выравнивается и стабилизируется, затем поступает в измерительную трубу 5, которая имеет длину не менее 10 диаметров, для обеспечения ламинарного потока реакционной массы и дальше поступает в измерительную камеру 6, а затем через электрозадвижку 12 сливается в реактор 1. В измерительную камеру вставлены электроды, к выходам которых а и 6 подключают измерительный прибор «Измеритель иммитанса Е7-30», с помощью которого измеряют во времени электрофизические параметры: активное и реактивное сопротивления реакционной массы, тангенс угла диэлектрических потерь, модуль комплексного сопротивления, угол фазового сдвига комплексного сопротивления и другие параметры. Поскольку реакционная масса является пожароопасной жидкостью, устройство обеспечивает контроль технических параметров реакционной массы: температуры, с помощью датчиков температуры 7 и 8, давления, с помощью датчиков давления 9 и 10, и двух взрывных предохранительных клапанов 13 и 14. Показания всех датчиков поступают в блок управления БУ. Блок управления имеет программу безопасных параметров реакционной массы и в процессе измерений по ходу протекания синтеза сравнивает заданные параметры с фактическими. Для измерений используется низковольтное высокочастотное напряжение, исключающее критические ситуации. В случае возникновения нестандартной ситуации, (например - электрический пробой на электроды, вызывающий возгорание в устройстве и скачок давления в устройстве), датчики подают сигнал в блок управления БУ, который вырабатывает сигнал на закрывание электрозадвижек 11 и 12, отсекающих устройство от реактора 1, при этом срабатывают взрывные предохранительные клапана 13 и 14, снижающие давление в устройстве до атмосферного, таким способом ликвидируется аварийная ситуация.
Предлагаемое устройство безопасное, простое по конструкции, надежное в использовании, позволяет производить измерения электрофизических параметров реакционной массы непрерывно, на протяжении всего технологического процесса, не нарушая его течения, легко может быть автоматизировано.
Таким образом, поставленная задача решена.