RU2023283C1

RU2023283C1 - Device for mixing basic and forming components

Info

Publication number: RU2023283C1
Authority: RU
Inventors: Л.М. Шиб; В.А. Борисов; А.П. Скибенко; С.М. Анищенко; Г.И. Грибакин; В.П. Соколов; В.В. Хохрунов
Original assignee: Производственное объединение "Горькнефтеоргсинтез"
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: mixers. SUBSTANCE: device doesn't require viscosity measuring during process of mixing. Viscosity is determined indirectly in form of pressure differences which are determined by means of pickup 7 mounted onto pipe 5 at line of entrance into circulation pump 6. Pickup 10 is used for determining viscosity either and mounted at the part of pipe-line 4 where final product passes. Pipe 5 is filled with reference liquid; temperature of liquid is equal to temperature of final product which passes through pipe-line 4 due to the fact that the pipe is made in form of circulation loop connected to circulation pump 6; the loop is disposed in pipe-line 4. Discharges are kept constant in pipe-line 4 and in pipe 5, as a result, proportional change in viscosity is provided, as well as changes in valued of pressure differences in pickups 7 and 10. EFFECT: improved efficiency; improved reliability of operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к смесительным устройством и может быть использовано при смешении различных вязких компонентов, в том числе и мазутов, с другими компонентами, например дизельным топливом, присадками. The invention relates to a mixing device and can be used when mixing various viscous components, including fuel oil, with other components, for example diesel fuel, additives.

Известны различные устройства для смешения, в которых содержатся резервуары, баки, трубопроводы, соответственно, размещения или подачи основного компонента, топлива, масла, резервуары, баки, трубопроводы, соответственно, размещения или подачи маловязкого топлива, разбавителя (формирующего компонента), смесители, подогреватели и регуляторы температуры, насосы, регуляторы состава с чувствительным элементом и др. There are various devices for mixing, which contain tanks, tanks, pipelines, respectively, the placement or supply of the main component, fuel, oil, tanks, tanks, pipelines, respectively, the placement or supply of low-viscosity fuel, diluent (forming component), mixers, heaters and temperature regulators, pumps, composition regulators with a sensitive element, etc.

Недостатком этих устройств является их инерционность, связанная с регулированием температуры, и обусловленный ею большой разброс по вязкости конечного продукта. The disadvantage of these devices is their inertia associated with temperature control, and the resulting large variation in viscosity of the final product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является устройство для смешения основного (печатной краски) и формирующего (растворитель) компонентов, содержащее резервуар с печатной краской, связанный трубопроводом по замкнутому контуру с печатным станком и растворителем, гидрометр, которым может быть и датчик перепада давления, трубку с заданным диаметром для измерения вязкости, размещенную в резервуаре, и связанный с гидрометром и трубкой исполнительный механизм (клапан). The closest in technical essence and the achieved result to this invention is a device for mixing the main (printing ink) and forming (solvent) components, containing a reservoir with printing ink, connected by a pipe in a closed circuit to a printing press and a solvent, a hydrometer, which can be differential pressure sensor, a tube with a given diameter for measuring viscosity, placed in the tank, and an actuator (valve) connected to the hydrometer and the tube.

При увеличении плотности печатной краски выше заданного уровня гидрометр открывает клапан для подачи растворителя в резервуар. When the density of the printing ink increases above a predetermined level, the hydrometer opens a valve for supplying solvent to the tank.

Для поддержания вязкости разбавленной печатной краски (конечного продукта) на заданном уровне гидрометр закрывает клапан при достижении заданного уровня плотности краски. To maintain the viscosity of the diluted printing ink (end product) at a given level, the hydrometer closes the valve when a specified level of ink density is reached.

Недостатком указанного устройства является ненадежность системы, характеризующей вязкость, вследствие того, что трубка не выдерживает механических примесей и выходит из строя, а также трудность отбора пробы для определения вязкости. The disadvantage of this device is the unreliability of the system characterizing the viscosity, due to the fact that the tube does not withstand mechanical impurities and fails, as well as the difficulty of sampling to determine the viscosity.

Устранить указанные недостатки предназначено данное изобретение. To eliminate these disadvantages is the invention.

На чертеже изображено устройство для смешения основного и формирующего компонентов. The drawing shows a device for mixing the main and forming components.

Устройство для смешения основного и формирующего компонентов содержит трубопровод 1 подачи формирующего компо- нента, связанный через исполнительный механизм 2 с трубопроводом 3 подачи основного компонента, с выходом которого связан трубопровод 4 прохождения конечного продукта, систему, характеризующую вязкость, включающую трубку 5, размещенную в трубопроводе 4 прохождения конечного продукта, выполненную в виде циркуляционной петли, замкнутой на циркуляционный насос 6 и заполненную образцовой жидкостью, первый датчик 7 перепада давления, смонтированный на трубке 5 на линии 8 входа в циркуляционный насос 6 и связанный с входом задания регулятора 9 перепада давления, с входом "переменная" которого связан второй датчик 10 перепада давления, смонтированный на участке трубопровода 4 прохождения конечного продукта, температура на котором равна температуре на участке размещения циркуляционной петли. A device for mixing the main and forming components comprises a supply pipe 1 of the forming component connected through an actuator 2 to a supply pipe 3 of the main component, the output of which is connected to the pipe 4 for passing the final product, a system characterizing viscosity, including a pipe 5, placed in the pipe 4 the passage of the final product, made in the form of a circulation loop, closed to the circulation pump 6 and filled with a reference fluid, the first differential pressure sensor 7 mounted on the tube 5 on the line 8 of the entrance to the circulation pump 6 and connected to the input of the task of the differential pressure controller 9, the second variable pressure sensor 10 connected to the input of the variable, mounted on the pipe section 4 of the passage of the final product, the temperature at which is equal to the temperature at the location of the circulation loop.

На трубопроводе 1 подачи формирующего компонента установлен первый расходомер 11, связанный с входом "переменная" первого регулятора 12 расхода, с входом задания которого связан выход регулятора 9 перепада давления. A first flow meter 11 is installed on the supply pipe 1 of the forming component, which is connected to the variable input of the first flow controller 12, and the output of the differential pressure controller 9 is connected to the input of the task.

Выход первого расходомера 11 связан с первым исполнительным механизмом 2. The output of the first flow meter 11 is associated with the first actuator 2.

На трубке 5 системы, характеризующей вязкость, на линии 13 выхода из циркуляционного насоса 6, смонтирован второй расходомер 14, связанный с входом "переменная" регулятора 15 расхода, с входом задания которого связан выход третьего расходомера 16, смонтированного на трубопроводе 4 прохождения конечного продукта, а выход второго регулятора расхода связан со вторым исполнительным механизмом 17, установленным на трубке 5, на линии 13 выхода из циркуляционного насоса 6. On the tube 5 of the system characterizing the viscosity, on the line 13 of the outlet of the circulation pump 6, a second flow meter 14 is mounted, connected to the variable input of the flow controller 15, the output of the third flow meter 16 mounted on the passage 4 of the passage of the final product is connected to the input of the job, and the output of the second flow regulator is connected with the second actuator 17 mounted on the tube 5, on the line 13 of the output from the circulation pump 6.

Устройство для смешения основного и формирующего компонентов работает следующим образом. A device for mixing the main and forming components works as follows.

По трубопроводу 3 подают основной компонент, например, прямогонный мазут. The main component, for example, straight-run fuel oil, is fed through pipeline 3.

По трубопроводу 1 через исполнительный механизм 2 поступает формирующий компонент, например, дизельное топливо, и эта смесь проходит по трубопроводу 4, нагревая образцовую жидкость, которой заполнена трубка 5, размещенная в трубопроводе 4, до температуры готового продукта в трубопроводе 4. В связи с этим отпадает необходимость в температурной поправке. Forming component, for example, diesel fuel enters through pipe 1 through actuator 2, and this mixture passes through pipe 4, heating the sample fluid, which is filled in pipe 5, placed in pipe 4, to the temperature of the finished product in pipe 4. In this connection there is no need for temperature correction.

При соответствующем подборе размеров (диаметра d трубки 5 и расстояния l₁, на котором определяется перепад давления ΔP₁ датчиком 7, и диаметра D трубопровода 4 и расстояния l₂, на котором определяется перепад давления ΔP₂ датчиком 10,и при условии неизменности вязкости готового продукта, величины перепадов давлений, определяемых датчиком 7 и датчиком 10, равны.With the appropriate selection of sizes (diameter d of the tube 5 and the distance l ₁ at which the pressure drop ΔP ₁ is determined by the sensor 7, and the diameter D of the pipe 4 and the distance l ₂ at which the pressure drop ΔP ₂ is determined by the sensor 10, and provided that the viscosity of the finished product, the pressure drops determined by the sensor 7 and the sensor 10 are equal.

Подбор указанных выше диаметров и расстояний можно осуществить из следующих соображений. The selection of the above diameters and distances can be made from the following considerations.

Перепад давления ΔP₁ в трубке 5, согласно формуле Пуазейля, при ламинарном течении
ΔP₁=

,
(1) где μ- динамическая вязкость образцовой жидкости;
ω- скорость потока.The pressure drop ΔP ₁ in the tube 5, according to the Poiseuille formula, with a laminar flow
ΔP ₁ =

,
(1) where μ is the dynamic viscosity of the reference fluid;
ω is the flow rate.

Перепад давления ΔP₂ в трубопроводе 4 при турбулентном течении готового продукта
ΔP₂=

,
(2) где γ- плотность готового продукта;
Ω- скорость потока;
Re - критерий Рейнольдса;
g - ускорение свободного падения.The pressure drop ΔP ₂ in the pipe 4 with a turbulent flow of the finished product
ΔP ₂ =

,
(2) where γ is the density of the finished product;
Ω is the flow rate;
Re - Reynolds criterion;
g is the acceleration of gravity.

Если ΔP₁ = ΔP₂, то

=

.If ΔP ₁ = ΔP ₂ , then

=

.

При синхронности изменения скоростей ω и Ω потоков
l₁= K ×

× l₂, где
K =

.With a synchronous change in the velocities ω and Ω of flows
l ₁ = K ×

× l ₂ , where
K =

.

Синхронность изменения скоростей потоков в устройстве для смешения основного и формирующего компонентов обеспечивается регулировкой, в случае необходимости расхода жидкости регулятором 14, на который поступают сигналы с расходомеров 16 и 14 и который по результатам сравнения сигналов с указанных расходомеров воздействует на исполнительный механизм 17. The synchronization of changes in the flow rates in the device for mixing the main and forming components is provided by adjusting, if necessary, the flow rate of the regulator 14, which receives signals from flow meters 16 and 14 and which, based on the results of comparing signals from these flowmeters, acts on the actuator 17.

При соблюдении указанных выше условий изменение вязкости готового продукта, определяемой по формуле (2), прямо пропорционально изменению его перепада давления. Тогда при изменении величины перепада давления в трубопроводе 4 на выходе регулятора 9 перепада давления появится сигнал, пропорциональный изменению вязкости готового продукта. Этот сигнал поступит на регулятор 12, который с учетом сигнала, поступившего на него с расходомера 11, воздействует на исполнительный механизм 2, регулируя тем самым вязкость готового продукта путем изменения расхода формирующего компонента. Subject to the above conditions, a change in the viscosity of the finished product, determined by the formula (2), is directly proportional to the change in its pressure drop. Then, when the pressure drop in the pipe 4 changes, a signal proportional to the change in the viscosity of the finished product appears at the output of the pressure differential controller 9. This signal will go to the controller 12, which, taking into account the signal received from the flowmeter 11, acts on the actuator 2, thereby regulating the viscosity of the finished product by changing the flow rate of the forming component.

Данное изобретение не требует измерения вязкости в процессе смешения, изменение которой определяется косвенным путем как разность перепадов давлений. За счет этого устройство более надежно, обладает большим быстродействием относительно других устройств для смешения аналогичного типа, вследствие чего улучшается качество готового продукта (обеспечивается равномерность его вязкости) и сокращается вероятность перерасхода формирующего компонента. This invention does not require viscosity measurement during the mixing process, the change of which is determined indirectly as the difference in pressure drops. Due to this, the device is more reliable, has greater speed relative to other devices for mixing of the same type, as a result of which the quality of the finished product is improved (uniformity of its viscosity is ensured) and the likelihood of overspending of the forming component is reduced.

Claims

A DEVICE FOR MIXING THE MAIN AND FORMING COMPONENTS, comprising a supply pipe for the forming component connected through a first actuator to a feed pipe for the main component, the output of which is connected to a pipe for the passage of the final product, and a system characterizing viscosity, which includes a tube, a second actuator and the first differential pressure sensor, characterized in that the first flow regulator is introduced into it and the first flow meter connected to its input "Variable" is installed which is located in the supply line of the forming component, and a circulation pump, a differential pressure controller, a second flow controller and a differential pressure sensor and a second and third flow meters are introduced into the viscosity characterizing system, the tube being made in the form of a closed loop closed in the pipe passing the end product to the circulation pump, and filled with reference fluid, the first differential pressure sensor is mounted on the tube on the inlet line to the circulation pump and connected to the job input is regulated differential pressure, with the "Variable" input of which a second differential pressure sensor is connected, mounted on a section of the pipeline for the passage of the final product, the temperature at which is equal to the temperature at the location of the circulation loop, the output of the differential pressure controller is connected to the input of the first flow controller with the first actuator, the second flowmeter of the system characterizing the viscosity is mounted on the tube at the outlet line from the circulation pump and connected to the input "second" flow regulator, with the input of which is connected the output of the third flow meter mounted on the pipeline for the passage of the final product, and the output of the second flow regulator is connected to the second actuator mounted on the tube on the outlet line from the circulation pump.