SU1718001A1 - Устройство дл отбора проб жидкости из магистрального трубопровода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике отбора проб жидкости и может быть.использовано дл  контрол  загр знени  сточных и поверхностных вод, а также дл  отбора проб из магистралей в автоматическом режиме в химической, микробиологической и других отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение представительности пробы путем повышени  полноты извлечени  из жидкости содержащихс  в ней веществ за счет обеспечени  в контролируемый период неразрывности струи жидкости, изол ции струи от окружающей среды и накоплени  в пробе содержащихс  в жидкости веществ. Устройство содержит регул тор расхода в виде сосуда посто нного уровн  1, перистальтический насос 2, гидрораспределитель 3, пробоотборные сосуды 4 с сорбентом 5; выполненным в виде таблет , (Л G 00 о о

Description

ки из подокна ионообменной смолы, сливной лоток 6 и блок управлени  7. Контролируема  жидкость поступает в сосуд посто нного уровн  1 и перистальтическим насосом 2 через гидрораспределитель 3 подаетс  в один из пробоотборных сосудов 4, Пройд  сорбент 5, контролируема  жидкость попадает в сливной лоток 6, По команде блока управлени  7 гидрораспределитель направл ет контролируемую жидкость поочередно в каждый прибоотборный сосуд , После прохождени  контролируемой жидкостью всех пробоотборных сосудов таблетки сорбента 5 извлекают из пробоотборных сосудов и отправл ют на анализ. 3 з.п, ф-лы, 3 ил.

Изобретение относитс  к технике отбора проб жидкости и может быть использова- но дл  контрол  уровн  загр знени  сточных и поверхностных вод, а также дл  отбора проб технологических жидкостей из магистралей в автоматическом режиме в химической , микробиологической и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени  - повышение представительности пробы путем повышени  полноты извлечени  из жидкости содержащихс  в ней веа1еств за счет обеспечени  в контролируемый период неразрывности струи жидкости, изол ции струи от окружающей среды и интегрировани  в пробе содержащихс  в жидкости веществ.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства дл  отбора проб жидкости из магистрального трубопровода; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пробоот- борный сосуд.

Устройство дл  отбора проб жидкости из магистрального трубопровода содержит регул тор расхода в виде сосуда 1 посто нного уровн , перистальтический насос 2, гидрораспределитель 3, пробоотборные сосуды 4, сорбент 5, выполненный в виде таблетки из волокна монообменной смолы, сливной лоток 6 и блок 7 управлени .

Сосуд 1 посто нного уровн  имеет патрубок в нижней части, к которому присоединены подвод ща  трубка 8 с управл емым вентилем 9 и отводна  трубка 10 с управл емым вентилем 11. Подвод ида  трубка 8 присоединена к магистральному трубопроводу 12 непосредственно или через насос (не показан), Сосуд 1 имеет прикрепленный в верхней части переливной канал 13, выход которого соединен со сливной магистралью 14. Отводна  трубка 10 присоединена непосредственно под дном сосуда 1, а к выходному концу отводной трубки 10 присоединен вход перистальтического насоса 2. К отводной трубке 10 между вентилем 11 и входом в перистальтический насос

2 присоединена снабженна  управл емым вентилем 15 трубка 16 подачи промывной жидкости, например воды, от бачка 17 или какого-либо другого устройства подачи промывной жидкости.

Гидрораспределитель 3 выполнен в виде центральной трубки 18, от которой веером отход т гибкие трубки 19 (фиг.2). Кажда  гибка  трубка 19 пережата  корем

электромагнита 20 под давлением пружины 21 сжати . Катушки электромагнита 20 подсоединены к блоку 7 управлени . Центральна  трубка 18 гидрораспределител  подсоединена к выходу перистальтического

насоса 2. Кажда  гибка  трубка 19 гидрораспределител  соединена с соответствующим пробоотборным сосудом 4. Кроме того, одна из гибких трубок 19 подсоединена неподс- редственно к сливному лотку 6.

Каждый пробоотборный сосуд 4 выполнен в виде установленных с уплотнением между собой и возможностью сьема одна на другую верхней входной секции 22 (фиг.З) и нижней выходной секции 23 с общей внутренней полостью 24, при этом часть этой полости нижней секции 23 в месте сопр жени  с верхней секцией 22 имеет проточку, преимущественно кольцевую, в которой с возможностью сьема размещена таблетка

сорбента 5. Часть полости под сорбентом 5 выполнена в виде выходного канала пробо- отборного сосуда 4, входной канал которого выполнен в верхней секции 22 с окончанием этого канала в полости верхней секции 22 в

виде выступающего в полость 24 штуцера 25, ось выходного отверсти  которого соос- на размещенной под ним таблетке сорбента 5. Под таблеткой сорбента 5 в проточке размещена сетка 26,верхн   секци  22 прижата к нижней секции 23, а последн   прижата к гнезду 27 в кассете 28 эксцентриковыми прижимами 29. В месте разьема между секци ми 22 и 23 установлено уплотнительное кольцо 30. К выходному каналу нижней секции 23 пробоотборного сосуда 4 присоединена трубка 31, выходной конец которой введен в сливной лоток 6.

Привод 32 перистальтического насоса 2 электрически соединен с блоком 7 управлени .

Количество гибких трубок 19 гидрораспределител  3 и, соответственно, количество пробоотборных сосудов 4 устанавливают согласно заданной периодичности отбора проб жидкости.

В гидрораспределителе 3 гибка  трубка 19 имеет маркировку, предпочтительно цифровую, аналогичную маркировку имеют каждый соответствующий этой гибкой трубке 19 пробоотборный сосуд 4 и гнездо 27, в котором этот сосуд 4 установлен в кассете 28 корпуса (не показан)устройства.

Корпус устройства выполнен в виде закрытого холодильного шкафа, что нецелесообразно дл  поддержани  посто нной температуры дл  сохранени  отобранных проб без изменени  перед последующим анализом, что также способствует повышению представительности пробы.;

Устройство дл  отбора проб жидкости из магистрального трубопровода работает следующим образом.

Контролируема  жидкость, например сточна  вода, из магистрального трубопровода 12 при открытом вентиле 9 под давле- нием, имеющимс  в трубопроводе 12, поступает по подвод щей трубке 8 в сосуд 1 посто нного уровн . Если давление в трубопроводе 12 недостаточно дл  обеспечени  нормальной подачи воды в сосуд 1, то подачу воды осуществл ют насосом (не показан ), который встраивают в подвод щую трубку 8. Вода заполн ет емкость сосуда 1 до уровн  переливного канала 13, а излишки ее переливным каналом 13 отвод тс  в сливную магистраль 14.

При открытом управл емом вентиле 11 и закрытом управл емом вентиле 15 вода из трубки 8 поступает по отводной трубке 10 на вход перистальтического насоса 2. По команде блока 7 управлени  включаетс  привод 32 перистальтического насоса 2, который под давлением подает воду по центральной трубке 18 к гибким трубкам 19 гидрораспределител . Вода поступает к месту перегиба гибких трубок 19  кор ми электромагнитов 20. По команде блока 7 управлени  подаетс  питание к одному из электромагнитов 20. При этом  корь электромагнита 20 поднимаетс , сжима  пружину 21 сжати , и вода под давлением поступает на вход соответствующего пробоотборного сосуда 4.

Вода под давлением, создаваемым насосом 2. пройд  гидрораспределитель 3, по соответствующей трубке 19 поступает на вход пробоотборного сосуда 4, т.е. в его

штуцер 25 верхней входной секции 22 (фиг.З). Выход ща  из штуцера 25 вода про- 0 ходит таблетку сорбента 5 и сетку 26 и через выходной патрубок нижней выходной секции 23 пробоотборного сосуда 4 выливаетс  по трубке 31 в сливной лоток 6, откуда вода сливаетс  в сливную магистраль 14. 5Образующа с  при выходе из штуцера

25 пена собираетс  во внутренней полости 24 верхней входной секции 2 и поэтому верхн   поверхность таблетки сорбента 5 обеспечивает пропуск попадающей на нее под давлением струи воды. Прижатие верхней входной секции 22 к нижней выходной секции 23 посредством эксцентриковых прижимов 29 и уплотнение внутренней полости уплотнительным кольцом 30 между секци - 5 ми обеспечивают герметичность пробоотборного сосуда 4 и изол цию от внешней среды, а это создает необходимые услови  дл  пропускани  под давлением воды через сорбент 5.

0В соответствии с заданной программой

блок 7 управлени  через определенный промежуток времени отключает питание электромагнита и подает питание на следующий электромагнит. При отключении питани  5 под действием пружины 21 сжати   корь электромагнита 20 отпускаетс , пережимает гибкую трубку 19, тем самым прекраща  подачу воды в пробоотборный сосуд 4. При подаче питани  к следующему электромаг- 0 ниту 20 вода начинает поступать на вход следующего пробоотборного сосуда 4.

После прохождени  контролируемой . водой всех пробоотборных сосудов 4 блок 7 управлени  подает питание на электромаг- 5 нит 20 гибкой трубки 19, подсоединенной непосредственно к сливному лотку 6, и вода из гидрораспределител  3 начинает поступать непосредственно в сливной лоток 6, мину  пробоотборные сосуды 4. Одновре- 0 менно, если имеетс  насос (не показан) подачи воды от магистрального трубопровода 12, то он отключаетс  блоком 7 управлени  или же при отсутствии такого насоса по команде блока 7 перекрываетс  управл емый 5 вентиль 9. Одновременно блок 7 перекрывает управл емый вентиль 11 и далее отключает привод 32 перистальтического насоса. Вода перестает поступать на вход гидрораспределител  3, а остатки воды от полости 24 0 пробоотборных сосудов 4 сливаютс  в сливной лоток 6.

Дл  выполнени  последующего анализа таблетки сорбента 5 извлекают из пробоотборных сосудов 4. При извлечении кажда  5 таблетка должна быть обозначена номером своего сосуда 4, что необходимо дл  последующего установлени  зависимости изменени  качества контролируемой воды по времени, Дл  замены таблеток сорбента 5 эксцентриковыми прижимами 29, прикрепленными к гнезду 27 кассеты 28, освобождают верхнюю входную секцию 22. Эту секцию 22 вместе с трубкой 19 приподнимают , вынимают таблетку сорбента 5, при необходимости прочищают сетку б, устанавливают новую таблетку сорбента 5, провер ют правильность уплотнительного кольца 30, устанавливают секцию 22 и прижимают ее к нижней секции 23 эксцентриковыми прижимами 29.

Дл  того, чтобы не снижалась представительность пробы от накапливающихс  со временем отложений, содержащихс  а контролируемой воде веществ, производ т периодическипромывкутракта контролируемой воды, включа  с отводной трубкой 10 до сливного лотка 6. Перед промывкой перекрывают управл емый вентиль 11, останавливают привод 32 перистальтического насоса 2, из пробоотборных сосудов 4 извлекают таблетки сорбента 5. Эксцентриковыми прижимами 29 прижимают верхние входные секции 22 к нижним секци м 23. Открывают управл емый вентиль 15, включают привод 32 насоса 2. Промывочна  чиста  вода из бачка 17 через открытый вентиль 15 по трубке 16 поступает в отводную трубку 10 и из нее перистальтическим насосом 2 прокаливаетс  по центральной трубке 18 в гидрораспределитель 3, а из него - в пробоотборные сосуды 4 и далее в сливной лоток 6. При промывке блок 7 управлени  переключает питание электромагнитов 20 в ускоренном режиме, чтобы во врем  промывки пройти все пробоотборные сосуды 4. По окончании промывки перекрыв.ают вентиль 15, выключают приводы 32, таблетки сорбента 5 устанавливают в каждый из пробоотборных сосудов 4.

Снабжение устройства сорбентом позвол ет обеспечить неразрывность струи жидкости в течение всего контролируемого периода отбора пробы, что обеспечивает более полное интегрирование (накопление) в сорбенте растворенных в жидкости веществ , поскольку всю жидкость можно пропустить через сорбент, и более полное извлечение в сорбент растворенных в жидкости веществ, что повышает представительность пробы.

Снабжение устройства перистальтическим насосом и подключение его между отводной трубкой сосуда посто нного уровн  и гидрораспределителем обеспечивают п рохождение через сорбент точного количества контролируемой жидкости с посто нной скоростью прохождени  независимо от

изменени  сопротивлени  сорбента при его загр знении механическими примес ми, что повышает полноту извлечени  в сорбент из жидкости содержащихс  в ней веществ и

представительность пробы.

Выполнение пробоотборных сосудов герметичными позвол ет осуществл ть изол цию струи жидкости от окружающей среды , тем самым исключить улетучивание из

0 контролируемой жидкости летучих веществ, например фенола, а значит обеспечить более полное извлечение в сорбент растворенных в жидкости веществ, в особенности летучих веществ, что повышает представи5 тельность пробы.

При размещении сорбента в каждом из пробоотборных сосудов и присоединении к выходу каждого из каналов гидрораспреде-- лител , соответствующего этому каналу,

0 вход пробоотборного сосуда позвол ет пропускать контролируемую жидкость в определенный период времени через один из сорбентов, и каждый сорбент извлекает из проход щей через него в определенный пе5 риод времени жидкости растворенные в ней вещества, что повышает представительность пробы. То есть, каждым сорбентом извлекаютс  растворенные в жидкости вещества , соответствующие определенному

0 периоду времени, что повышает представительность пробы.

Устройство может быть эффективно использовано природоохранными службами предпри тий, контролирующими органами

5 Госкомитета СССР по охране природы, здравоохранени , рыбоохраны и др. дл  контрол  и наблюдени  за окружающей средой , за состо нием уровн  чистоты и загр знени  с целью защиты от загр знени 

0 водных обьектов как при автономном использовании этих устройств, так и в автома- тмзированных системах контрол  зодоохраны и хоз йственных системах, а также на промышленных предпри ти х при

5 необходимости контрол  технологических жидкостей в процессе производства.

Устройство конструктивно не  вл етс  сложным в изготовлении и обслуживании при его эксплуатации, может быть встроено

0 в системы контрол  как дл  отбора проб из напорных, так и из безнапорных магистральных трубопроводов, а также из открытых водных источников, каналов сточных вод и др.

58 результате повышени  представительности отбираемых проб, в частности во- ды, повышаетс  достоверность последующих анализов, т.е. повышаетс  достоверность производимого контрол  каче- ства вод, что крайне важно дл  прин ти 

своевременных мер по предотвращению возможного ущерба водному объекту (река, озеро, водохранилище и т.п.).

Claims (4)

1. Формула и зоб ре тени  1. Устройство дл  отбора проб жидкости из магистрального трубопровода, содержащее регул тор расхода в виде сосуда посто нного уровн  с патрубком в нижней его части, к которому присоединены подвод ща  и отвод ща  трубки, перераспредели- тель с блоком управлени  и пробоотборные сосуды, отличающеес  тем, что, с целью повышени  представительности пробы путем повышени  полноты извлечени  из жидкости содержащихс  в ней веществ за счет обеспечени  в контролируемый период неразрывности струи жидкости, изол ции струи от окружающей среды и интегрировани  в пробе содержащихс  в жидкости ве- ществ, оно снабжено перистальтическим насосом и сорбентом, пробоотборные сосуды выполнены герметичными со стороны сорбента и проточными, а сорбент размещен в каждом из пробоотборных сосудов, при этом к отводной трубке сосуда посто н- ногоуровн  присоединен вход перистальтического насоса, к выходу последнего присоединен вход гидрораспределител , а к выходукаждогоизканалов гидрораспределител  присоединен соответствующий этому каналу пробоотборный сосуд, выход сосуда соединен со сливной магистралью.
2. 2.Устройство по п. 1, отличаю щ е е- с   тем, что сорбет выполнен в виде таблетки .
3. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что гидрораспределитель выполнен в виде центральной трубки от которой веером отход т гибкие трубки.
4. 4.Устройство по пп. 1-3, отличающеес  тем, что каждый пробоотборный сосуд выполнен в виде верхней и нижней секций с уплотнением между ними, при этом таблетка установлена в полости нижней секции , часть полости под сорбентом выполнена в виде выходного канала пробоотборного сосуда, а входной канал пробоотборного сосуда выполнен в верхней секции в виде выступающего в полость штуцера, ось выходного отверсти  которого соосна размещенной под ним таблетке сорбента.

   19

   19

   Фиг. 2

   / /

   27 28

   23

   риг.З