Устройство для измерения уровня каменноугольных и нефтяных пеков в подземных емкостях склада

УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ
КАМЕЬШОУГОЛЬНЫХ И НЕФТЯНЫХ НЕКОВ В
НОДЗЕМНЫХ ЕМКОСТЯХ СКЛАДА
Полезная модель относится к области цветной металлургии, в частности, к электролитическому производству алюминия на электролизерах с анодом Содерберга, а именно, к конструкциям для измерения уровня каменноугольных и нефтяных пеков на сьфьевых складах алюминиевых заводов. Устройство может быть использовано для измерения вязких жидкостей в транспортной, химической и нефтяной промышленностях.
Известное устройство для измерения уровня (Бобровников Г.Н,, Катков А,Г. «Методы измерения уровня, М.,Машиностроение, 1977, стр.115), содержит чувствительный элемент емкостного датчика коаксиального типа в виде покрытого изолрфующим слоем потенциального (центрального) электрода внутри защитного электрода (перфорированного корпуса), источник питания переменного напряжения, подключенный между потенциальным электродом и корпусом. Устройство позволяет измерять уровень раздела слабовязких сред. Недостатками известного устройства является увеличение погрешности в зависимости от изменений геометрических параметров и образования слоя отложений в вязких средах на поверхности чувствительного элемента датчика.
Наиболее близким по технической суш,ности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство измерения уровня сыпучего продукта с помощью троса с лотом на конце, закрепленного на барабане, связанным с электродвигателем. (Патент РФ №99126887, 2001.10.10, МПК G 01 F 23/00). Момент касания лотом, перемещаемого
под действием собственного веса, сыпучего продукта регистрируют по падению тока, генерируемого в обмотке якоря электродвигателя.
Недостатками устройства, выбранного за прототип, являются большие погрешности измерения, так как невозможно точно определить момент касания лота с поверхностью вязкой жидкости, каковой является жидкий пек. Помимо того, при достаточно большом количестве емкостей в масштабе одного завода, например для алюминиевого завода средней производительности, более тридцати емкостей для склада пека, установка дорогостояш;его электрооборудования на каждую емкость для предприятия является сложной процедурой и нерентабельной.
Как известно, каменноугольные и нефтяные пеки при хранении их в емкостях образуют на дне нерастворимый осадок. Известное устройство при измерении не фиксирует уровень этого осадка, что значительно увеличивает погрешность измерения.
Задачей заявляемого устройства является снижение материальных и трудозатрат при измерении уровня пека в подземных емкостях и увеличение точности подготовки заданной смеси пеков по производителям, что позволит повысить качество выпускаемой анодной массы и объем выпускаемого алюминия при электролизе, и, кроме того, снизить расход анода.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для измерения уровня каменноугольных и нефтяных пеков в подземных емкостях склада включаюш;ем трос с грузом, трос выполнен из термостойкого, пластичного материала, угол смачивания которого пеком в диапазоне температур 120200°С составляет более 90°. На тросе закреплен зажим с возможностью вертикального перемещения. Груз выполнен в виде металлического цилиндра с конусной верхней и нижней частями и закреплен на шнуре при помощи кольца.
Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и прототипа свидетельствует о соответствии решения критерию «новизна.
Суш;ность предложения заключается в следуюш;ем. Выполнение троса из термостойкого пластичного материала, с углом смачивания более 90° при температуре 120 -200°С позволяет фиксировать четкую и прочную пограничную точку раздела фаз пустота - пек. При углах смачивания менее 90° получается нечеткая граница раздела фаз. Выполнение груза в виде металлического цилиндра с конусной верхней и нижней частью позволяет оперативно измерять пустоту в емкости - расстояние от поверхности пека до крышки емкости, строго перпендикулярно к поверхности пека и учитывать при расчетах количество осадка.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где на рисунке изображен обш;ий вид заявляемого устройства, размещенного в емкостях склада.
Устройство для измерения уровня каменноугольных и нефтяных пеков включает трос 1, выполненный, например, из материала МКЭШ 2 X 0,5. На тросе 1 в верхней части закреплен зажим 2 типа «крокодил, а в нижней - груз 3. Груз 3 выполнен в виде цилиндра с конусными верхней и нижней частями из стали СтЗ и закреплен при помопщ кольца 4. Зажим 2 устанавливают на тросе 1 на уровне крышки 5 подземного люка 6.
Устройство работает следующим образом.
В конкретном примере диаметр груза 3 составляет 60 мм, а длина цилиндрической части 80 мм, а конусных - 40 мм.
Трос 1 с грузом 3 опускают в емкость до погружения его в пек. Далее измеряется расстояние от поверхности жидкого пека в емкости (точка четко обозначена прилипшим при погружении пеком) до точки уровня крышки 5, которая фиксируется на шнуре зажимом 2. Уровень пека с осадком рассчитывается путем разности между проектным расстоянием от
дна емкости 6 до уровня крышки 5 и измеренным расстоянием от поверхности жидкого пека в емкости до точки уровня крышки 5:
где М - уровень пека с осадком в емкости, см;
Р - проектное расстояние от дна емкости до уровня крышки, см; П - измеренное расстояние от поверхности жидкого пека в емкости до крышки, см.
Данные измерений, длина и ширина емкости и плотность жидкого пека заносятся в электронные таблицы и производится расчет количества пека.
Предложенное устройство позволяет оперативно контролировать шихтовку пека и вовлечение его в производство.
м Р-п