CS213595B1

CS213595B1 - Device for measuring the temperature of liquids in technological vessels with stirrer and bottom outlet

Info

Publication number: CS213595B1
Application number: CS597279A
Authority: CS
Inventors: Milan Kudrna; Milan Sima; Jaromir Snuparek
Original assignee: Milan Kudrna; Milan Sima; Jaromir Snuparek
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1979-09-03
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález se týká zařízení k měřeni teploty kapalin v technologických nádobách s michadlem á spodní výpustí tvořenou výpustním ventilem s dutým vřetenem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že uvnitř ventilového tělesa je ke konci vřetene připojena dutá ventilová kuželka s těsněním, která v případě uzavřeného ventilu dosedá na kruhové sedlo výtokového otvoru nádoby, přičemž zasahuje do vnitřního prostoru nádoby dutou jímkou pro teploměmé čidlo.The invention relates to a device for measuring the temperature of liquids in technological vessels with a stirrer and a bottom outlet formed by a drain valve with a hollow spindle. The essence of the invention lies in the fact that inside the valve body a hollow valve cone with a seal is connected to the end of the spindle, which, when the valve is closed, rests on the circular seat of the vessel outlet opening, while extending into the interior of the vessel through a hollow well for a temperature sensor.

Description

(54) Zařízení k měření teploty lem a spodní výpustí(54) Temperature measuring device for hem and bottom outlet

Vynález se týká zařízení k měřeni teploty kapalin v technologických nádobách s michadlem á spodní výpustí tvořenou výpustním ventilem s dutým vřetenem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že uvnitř ventilového tělesa je ke konci vřetene připojena dutá ventilová kuželka s těsněním, která v případě uzavřeného ventilu dosedá na kruhové sedlo výtokového otvoru nádoby, přičemž zasahuje do vnitřního prostoru nádoby dutou jímkou pro teploměmé čidlo.The invention relates to a device for measuring the temperature of liquids in process vessels with a stirrer and a bottom outlet formed by a hollow spindle outlet valve. SUMMARY OF THE INVENTION A hollow valve plug with a seal is attached to the spindle end within the valve body, which, in the case of a closed valve, bears against the circular seat of the container outlet opening, extending into the interior of the container through a hollow thermowell.

kapalin v technologických nádobách s míchad-liquid in technological containers with stirrer

Obr. iGiant. and

213 SIS213 SIS

Vynález se týká zařízení k měření teploty kapalin v technologických nádobách s míohaďlem a spodní výpustí.The present invention relates to a device for measuring the temperature of liquids in technological containers with a siphon and a bottom outlet.

V teohnioká praxi, zejména v ohemioké výrobě, je často třeba měřit teplotu kapalin v různýoh technologlokýoh nádobách, například v zásobníoioh a hlavně v reaktorech e míohadlem. To se zpravidla provádí skleněnými, odporovými nebo jinými teplomilnými prostředky, umístěnými v zabudovaných teploměmýoh jímkách. Jímky jsou buS upevněny ve víku reaktoru a zasahuji až do měřené kapaliny nebo taveniny nebo do měřeného prostředí vstupují z boční stěny reaktoru. Taková uspořádání vSak mají některé nevýhody. Teploměrné jímky zasahující do měřeného prostředí z víka reaktoru musí být větěinou dlouhé, takže při míohání vlskózníoh kapalin nebo tavením jsou značně namáhány na ohyb, Proto vyžaduji i robuaní konstrukci a v některých případeoh jeětě zpevnění různými výstuhami a příchytkami. Ani takto upravené jímky věak mnohdy nemohou zasahovat až do nejnižěí části prostoru nádoby. Jedná-11 se například o reaktory s kovovým nebo pásovým míchadlem, zasahují maximálně do 1/3 až do 1/2 výšky obsahu v reaktoru, zejména pokud mlohadla sledují vnitřní stěnu za účelem dokonalého míohání kapaliny i u stěny, oož bývá s ohledem na intenzivní výměnu tepla mezi obsahem reaktoru a vyhřívaoím nebo chladicím médiem v duplikátoru velmi častým požadavkem pro řízení nebo zvládnuti ohemiokýoh procesů. Pokud pak probíhá v reaktoru operaoe při nízké hladině obsahu, nelze uvedeným způsobem měřit teplotu vůbeo a reakce může probíhat nekontrolovatelně. Tstupuje-11 teploměrné jímka do měřeného prostředí ze stěny nádoby, je třeba příslušným způsobem upravit tvar mlohadla, oož v mnoha případeoh není z konstrukčního nebo technologického hlediska řešitelné. Komplikace pak nastávají zejména tehdy, je-li stěna reaktoru opatřena dupllkétorem pro ohřev a ohlazení.In the practice of fire-fighting, in particular in the chemical production, it is often necessary to measure the temperature of the liquids in various technological containers, for example in storage tanks and especially in reactors with agitators. This is usually done by glass, resistive or other thermophilic means located in the built-in thermowells. The wells are either fixed in the reactor lid and extend into the liquid or melt to be measured or enter the measured environment from the side wall of the reactor. However, such arrangements have some disadvantages. The thermowells reaching into the measured environment from the reactor cover must be long, so that they are subject to considerable bending stress when passing through fluids or melting. Therefore, I also require a construction and in some cases even reinforcements with various reinforcements and clips. However, even such wells are often unable to reach the lowest part of the container space. These are, for example, reactors with a metal or belt stirrer, reaching a maximum of 1/3 to 1/2 of the reactor contents, especially when the youngsters follow the inner wall for perfect liquid mixing even at the wall, which is often due to intensive exchange of heat between the contents of the reactor and the heating or cooling medium in the duplicator is a very common requirement for controlling or mastering fire-retardant processes. If the reactor is operated at a low level, the temperature cannot be measured in this way and the reaction can be run uncontrollably. As the thermowell enters the measured environment from the vessel wall, the shape of the hatch must be adapted accordingly, which in many cases is not susceptible from a constructional or technological point of view. Complications then arise when the reactor wall is equipped with a duplexer for heating and smoothing.

Uvedené nevýhody odstraňuje néeledujíoí vynález, jehož předmětem je zařízení k měření teploty kapalin v teohnologiokýoh nádobách s míchadlem a spodní výpustí tvořenou výpustním ventilem a dutým vřetenem. Podetata vynálezu spočívá v tom, že uvnitř ventilového tělesa je ke konel vřetene otočně připojena dutá ventilová kuželka a těsněním, která dosedá na kruhové sedlo výtokového otvoru nádoby, přičemž zasahuje do vnitřního prostoru nádoby dutou jímkou pro teploměrné čidlo.The above-mentioned disadvantages are overcome by the present invention, which is concerned with a device for measuring the temperature of liquids in a thermodynamic vessel with a stirrer and a bottom outlet formed by an outlet valve and a hollow spindle. An object of the invention is that a hollow valve plug is rotatably attached to the spindle valve inside the valve body and a seal which engages a circular seat of the container outlet opening, extending into the interior of the container through a hollow thermometer sensor pocket.

Přednosti tohoto uspořádáni ss projevují především u věeoh teohnologiokýoh nádob opatřenýoh kotvovým, hřebenovým nebo pásovým míchadlem, které větěinou sleduje stěnu nádoby a znemožňuje tak zabudování teploměmýoh jímek do stěny nádoby nebo popřípadě i do víka bez tomu odpovídajíoí tvarové změny míohaoíoh ramen. Běžné konstrukce uvedenýoh typů míohadel naproti tomu dovolují v řadě případů použít navrhované seřízení, aniž by bylo nutné měnit současně tvar míohaoího ramena, neboť prostor v bezprostřední blízkosti vypouětěoího otvoru bývá často mimo oblast jeho pohybu. Týhodné je umístění ventilové kuželky e dutou jímkou a dutým vřetenem v prodloužené ose míohadla, 1 když není nutnou podmínkou. Toto uspořádání totiž představuje optimální provedení navrhovaného seřízení jednak z hlediska konstrukčního a jednak z hlediska dokonalého proaíoháváqí obsahu nádoby. 7 tomto případě tvoří vlastní kuželka ventilu, e výjimkou duté Jímky, praktioky součást roviny pláětě nádoby a nejsou v jejím okolí mrtvé nemíchané prostory. Další výhodou zařičení Je poměrně malé meohanloké namáhání teploměrné jímky při míohání viekósníoh kapalin nebo tavenla veThe advantages of this arrangement are manifested in particular in the case of a large number of radiological containers equipped with an anchor, rack or belt stirrer, which usually follows the vessel wall and thus prevents the incorporation of thermowells into the vessel wall or possibly into the lid without corresponding shape changes. Conventional constructions of these types of propellers, on the other hand, allow in many cases the proposed adjustments to be used without having to change the shape of the spout arm at the same time, since the space in the immediate vicinity of the discharge opening is often outside its movement range. It is advantageous to place the valve plug e with a hollow sump and a hollow spindle in the extended axis of the agitator 1 when it is not a necessary condition. Indeed, this arrangement constitutes an optimum embodiment of the proposed adjustment, both in terms of construction and in terms of perfect extension of the contents of the container. In this case, the actual valve plug, except for the hollow well, forms a practical part of the plane of the container jacket and there are no unmixed spaces in its vicinity. A further advantage of the apparatus is the relatively low meohanlocal stress of the thermowell when passing through the liquids or melts in the

213 59S srovnání s jímkami zasahujícími do nádoby z boku nebo dokonce z víka. Aby měření teploty bylo pokud možno oo nejméně ovlivňováno teplotou vyhřívaoího média v topném plášti nádoby, je výhodné, je-li kruhové sedlo vypouštšcího otvoru vyrobeno z nekovového materiálu o nízká tepelná vodivosti, který působí jako tepelný izolátor.213 59S compared to wells reaching into the container from the side or even from the lid. In order for the temperature measurement to be influenced as little as possible by the temperature of the heating medium in the heating jacket of the vessel, it is advantageous if the circular seat of the discharge opening is made of a non-metallic material of low thermal conductivity which acts as a thermal insulator.

Uvedeným zařízením lze kontinuálně měřit teplotu nejen během celého reakčního procesu, ale již od počátku násady surovin do reaktoru až do konce vypouštění hotového produktu. Z toho vyplývá, že je možno taká teplotně sledovat, a tím i řídit celý průběh reakce u výrobních postupů zahajovaných při malém plnění reaktoru, oož je zcela běžné například při výrobě vodných polymerních disperzí. Zařízení není závislá na způsobu ovládání vypouštěoího ventilu, tzn., že lze uvedený vynález aplikovat u ventilů ovládaných, ručně, pneumaticky, hydrauliolcy, elektricky, popřípadě i jinak.By means of this device it is possible to continuously measure the temperature not only during the entire reaction process, but from the beginning of the feedstock feed into the reactor until the end of the discharge of the finished product. This implies that it is possible to monitor such a temperature and thus to control the entire course of the reaction in the production processes initiated at low reactor loading, which is quite common, for example, in the production of aqueous polymer dispersions. The device is not dependent on the method of controlling the discharge valve, i.e. the present invention can be applied to valves actuated, manually, pneumatically, hydraulically, electrically, or otherwise.

Jedno z mnohých možných konkrétních provedení předmětu vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech,,One of many possible specific embodiments of the invention is shown in the accompanying drawings,

Na obr. 1 je zakresleno zařízení napojená na běžný typ. reaktoru používaného v chemické výrobě. Pláší ££ nádoby £ reaktoru s duplikátorem 52 má ve svá spodní části výpustní otvor, k němuž je tělesem ventilu 11 přitlačeno pomocí příruby 12 teflonové kruhové sedlo 53. Nádoba £ reaktoru je uvnitř opatřena kotvovým míchadlem 6 upevněným na centricky umístěném hřídeli 61. Tělesem ventilu 11 prochází dutá vřeteno 2 s vnějším závitem 21. zapadajícím do otočná matioe 22 ovládaná obslužným kolem 23. Posuvný pohyb vřetena 2 je zajištěn perem 24. Vřeteno «Ϊ., je ve stěně tělesa ventilu 11 utěsněno ucpávkou 27. Na jeho vnitřním konci je nasazena Ventilová kuželka £ dosedající po uzavření ventilu 11 na kruhové sedlo > 53 a vybíhající do prostoru nádoby £ reaktoru ve směru prodloužená osy hřídele 61 míohadla 6 dutou jímkou 31. ve která je umístěno teploměrná čidlo £ napojené na vnější ukazatel t £1. Otočné a zároveň mírně kyvná spojení ventilová kuželky £ β vřetenem 2 je zajištěno třmenem 26. Výronu kapaliny, vypouštěná z nádoby £ reaktoru, do vnitřního prostoru dutá jímky 31. zabraňuj» těsnění 25.FIG. 1 depicts devices connected to a conventional type. reactor used in chemical production. The jacket 8 of the reactor vessel 6 with a duplicator 52 has an outlet opening at its bottom to which the teflon ring seat 53 is pressed by the valve body 11 via a flange 12. The reactor vessel 6 is provided with an anchor agitator 6 mounted on a centrally located shaft 61. 11, a hollow spindle 2 with an external thread 21 fits into the rotatable mat 22 operated by the service wheel 23. The sliding movement of the spindle 2 is provided by a tongue 24. The spindle 7 is sealed in the valve body wall by a seal 27. The valve plug 6 abuts after the valve 11 closes on the circular seat> 53 and extends into the space of the reactor vessel 6 in the direction of the extended shaft axis 61 of the agitator 6 by the hollow sump 31 in which the thermometer sensor 5 is connected. The rotating and at the same time slightly pivotal connections of the valve plug 6 through the spindle 2 are provided by the yoke 26. The liquid ejected from the reactor vessel 6 into the interior of the hollow sump 31 is prevented by the seal 25.

Obr. 2 představuje detail zařízení uvedeného na obr. 1 a zahrnuje zejména ventilovou kuželku £ s dutou jímkou 31 a teploměrným čidlem £ a způsob jejího spojení se vřetenem 2 pomocí třmenu 26 a těsnění 25.Giant. 2 shows a detail of the device shown in FIG. 1 and includes in particular a valve plug 6 with a hollow sump 31 and a thermometer sensor 6 and a method for connecting it to the spindle 2 by means of a yoke 26 and a seal 25.

Měření teploty zařízením podle vynálezu spočívá v tom, že termočlánek nebo odporová teploměrná čidlo £ umístěné v dutině ventilová kuželky £ je pomocí vodičů prooházejíoíoh dutým vřetenem 2 ventilu 11 připojeno k měřloímu přístroji, který napětí proudu dodávaného termočlánkem nebo Změny proudu při použiti odporového čidla převádí na hodnoty teploty prostředí teploměmáho čidla £, tj. ventilová kuželky £ a jejího okolí. Poněvadž ventilová kuželka £ u zařízení podle vynálezu je zatopena kapalinou již při minimálním plnění nádoby a prakticky taká až do posledního okamžiku při vyprazdňování nádoby a kapalina v okolí kuželky £ je stále v intenzivním pohybu vlivem míohadla, je zaručen dobrý přestup tepla k teploměxnámu čidlu £, a tedy lnformaoe o teplotním průběhu v nádobě od počátku jejího plnění až do konoe vypouštění, oož u jinýoh zařízení zpravidla není.The temperature measurement by the device according to the invention consists in that the thermocouple or resistance thermometer sensor 6 located in the valve plug cavity 6 is connected by means of conductors to the hollow spindle 2 of the valve 11 to a measuring instrument which converts the current supplied by the thermocouple. the ambient temperature of the thermometer sensor 6, i.e. the valve plug 6 and its surroundings. Since the valve plug 5 of the device according to the invention is flooded with liquid even at the minimum filling of the container and practically the same up to the last moment when the container is emptied and the liquid around the plug is still in intense motion due to the agitator. and thus the temperature profile in the vessel from the beginning of its filling up to the end of the discharge, which is generally not the case with other devices.

Claims

S S B D Μ Ě I T ϊ I X l.l Z t.

Apparatus for measuring the temperature of liquids in process vessels and a stirrer and a bottom outlet formed by a hollow spindle outlet valve, characterized in that a hollow valve plug (3) with a seal (3) is rotatably connected to the end of the spindle (2) within the valve body (11). 25), which bears against the annular seat (53) of the outlet opening of the container (5), the interference being into the interior of the container (5) by a hollow well (31) for the thermo-sensor (4) ·