Реакторы для измерения давления паров
Производитель: Parr Instrument (США)
Наиболее общая проверка на герметичность сосудов высокого давления компании Parr включает в себя наполнение сосуда азотом при температуре 300 К и давлении 50 бар с последующим нагреванием его до 600 К. В соответствии с уравнением состояния идеального газа, двукратное увеличение абсолютной температуре должно привести к двукратному увеличению давления до 100 бар. Даже с учетом изменений в сжимаемости газа такое теоретическое целевое давление редко достигается. Когда сосуд снова охлаждается до 300 К, давление в 50 бар показывает отсутствии неплотностей для этого температурного интервала. Наблюдаемое давление при 600 К всегда ниже 100 бар. Это происходит из-за того, что давление измеряется при средней температуре сосуда. Средняя температура обычно ниже температуры, определяемой при измерении ее в одной единственной точке около дна сосуда. Эта интенсивно обогреваемая зона чаще всего является самой горячей в системе. Сосуды меньшего размера обычно показывают наибольшее отклонение благодаря большему соотношению обогреваемой и необогреваемой площадей поверхности.
Похожий тест, а именно нагревание сосуда наполовину наполненного водой, также показывает аналогичное отклонение от приведенных в литературе данных о давлении насыщенного пара при заданной температуре, благодаря тому же температурному градиенту, образующемуся из-за способа нагрева сосуда. Как и в предыдущем случае меньший сосуд показывает большее отклонение, так как усредненная температура аппарата может быть заметно ниже, чем температура, показываемая датчиком, установленном в определенной точке реактора, ниже уровня жидкости.
На рисунке изображена специальная система с двойным реактором для точного определения давления насыщенного пара различных органических материалов как функции температуры. Все фитинги, присоединенные к крышке, клапаны и обвязка, включающая датчики давления, убраны в обогреваемый алюминиевый блок с контролируемой температурой для минимизации перепада температур и для обеспечения того, чтобы усредненная температура системы точно соответствовала температуре сосуда, включая ее навинчивающуюся крышку, прикрепленную на блок с контролируемой пониженной температурой. На фото показаны наружные клапаны и фитинги, которые при обычном функционировании системы закрыты алюминиевой пластиной.
