Сажевый пробоотборник

 

САЖЕВЫЙ ПРОБООТБОРНИК, содержащий охлаждаемый корпус, выполненный с двойными стенками, газоотводный тракт, состоящий из съемной и газоотводной трубок, патрубка для подачи газа, ниппеля, сменного фильтра и дополнительного патрубка, соединенного с патрубком для подачи газа, и магистраль продувки инертным газом, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения достоверности проб путем повышения точности количественного определения концентрации сажи в продуктах сгорания углеводородных топлив, магистраль продувки инерт (Л ным газом соединена с газоотводным трактом перед съемной трубкой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

00UWI

РЕСПУБЛИХ

69) 01) 3 !51) С О 1 N 1 /20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Agan rra! л,поРу&у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3603009/23-26 (22) 06.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. У 33 (72) Ф.Г. Бакиров, Н.Х. Баширов, В.И. Захаров, P ° С. Кашапов, В.Н. Кружков и З.Г. Шайхутдинов (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 73.421 (088.8) (56) 1. Наджаров M.А. Определение механического недожога в высокотемпературной зоне мазута. — "Теплоэнергетика", 1974, Р 9.

2. Tine G. GassampIing and chemi—

caI AnaIysis in combustion processes.

N.Y-0KF0RD-London-Paris, 1961, р. 46.

3. Виленский Т.В. Динамика горения пыпевидного топлива. М., "Энергия", 1973.

4. Авторское свидетельство СССР

Ф 94!880, кл. G 01 N 1/20, 1982 (прототип). (54) (57) САЖЕВЫЙ ПРОБООТБОРНИК, содержащий охлаждаемый корпус, выполненный с двойными стенками, газоотводный тракт, состоящий из съемной и газоотводной трубок, патрубка для подачи газа, ниппеля, сменного фильтра и дополнительного патрубка, соединенного с патрубком для подачи газа, и магистраль продувки инертным газом, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности проб путем повышения точности количественного определения концентрации сажи в продуктах сгорания углеводородных топлив, магистраль продувки инертным газом соединена с газоотводным трактом перед съемной трубкой.

1111997

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для отбора пробы частиц сажи из высокотемпературного потока продуктов сгорания углеводородных топлив теплоэнергетических установок, в частности для исследования процесса сажеобраэования в камерах сгорания двигателей летательных аппаратов.

Известны устройства для извлечения частиц сажи иэ высокотемпературного потока продуктов сгорания с целью определения ее концентрации в потоке, состоящие из охлаждаемого водой корпуса, входного патрубка, газоотводной трубки и сменного фильтра 11и 21.

Ввиду конструктивных особенностей (большие габариты пробоотборников, в частности охлаждаемого входного патрубка, а также отсутствие продувки газоотводного тракта пробоотборника) указанные пробоотборники при извлечении частиц сажи для анализа дают значительные погрешности

Известен пробоотборник, содержащий водоохлаждаемый входной патрубок со съемной трубкой, являющийся одновременно и зоной закалки, и частью газоотводного тракта, а также сменцьпi фильтр, расположенный после сьемной трубки. Под закалкой нрп этом понимается быстрое охлаждение продуктов сгорания с целью прекращения химического взаимодействия между отдельными компонентами 433

Недостатками данного пробоотборника являются большие габаритные размеры входного патрубка и низкая, по сравнению с продуктами сгорания, температура, поскольку он выполнен охлаждаемьм. При введении пробоотборника в высокотемпературный поток происходит искажение как поля скоростей, так и поля температур, что оказывает влияние на сам процесс сажеобразования и затрудняет исследование сажистого пламени. В соответствии с этим отобранная проба не будет адекватна составу продуктов сгорания в этой же точке при отсутствии возмущений потока. В результате при определении концентрации сажи в потоке возникают значительные погрешности.

Наиболее близким по назначению и конс трукцин к пр елла гаемому я вля ется сажевый пробоотборцнк, включающий

40 охлаждаемый корпус, выполненный с двойными стенками, газоотводный тракт, состоящий из съемной трубки, газоотводной трубки, патрубка для подачи газа, ниппеля, сменного фильтра, дополнительного патрубка, соединенного с патрубком для подачи газа, и магистраль продувки инертным газом, соединенная с газоотводным трактом перед сменным фильтром Г41 .

Недостатком известного сажевого пробоотборника является соединение магистрали продувки с газоотводным трактом перед сменным фильтром, в результате чего продувку инертным газом газоотводного тракта осуществляют только до начала отбора продуктов сгорания, в то время, как после окончания эксперимента, особенно на переходных режимах работы установки, продолжается осаждение частиц сажи на съемную трубку и тем самым искажается истинная величина осаждения частиц за определенный промежуток времени. Это приводит к значительным погрешностям отбора проб сажи для определения ее концентрации в потоке. Осуществить продувку инертным газом газоотводного тракта сразу же после окончания эксперимента не представляется возможньпч, так как в этом случае одновремейно с препятствием для попадания частиц сажи в тракт произойдет очистка канала осаждения.

Цель изобретения — повышение достоверности проб путем повышения точности количественного определения концентрации сажи в продуктах сгорания углеводородных топлив.

Поставленная цель достигается тем, что в сажевом пробоотборнике, содержащем охлаждаемый корпус, выполненный с двойными стенками, газоотводной тракт, состоящий из съемной и газоотводнсй трубок, патрубка для подачи газа, ниппеля, сменного фильтра и дополнительного патрубка, соединенного с патрубком для подачи газа, и магистраль продувки инертным газом, последняя соединена с газоотводным трактом перед съемной трубкой.

Соединение магистрали продувки инертным газом с газоотводным трактом перед сменной трубкой позволяет исключить попадание частиц сажи в пробоотборник как ло начала процесса отбора сажи, так и цоо »

1111997 чественного определения концентрации сажи в продуктах сгорания углеводородных топлив и, следовательно, сократить число экспериментов с неудовлетворительными результатами.

На чертеже изображен сажевый пробоотборник, общий вид.

Пробоотборник состоит из кварцевой трубки 1, вставленной в неохлаждаемый входной патрубок 2, резьбовое соединение которого с охлаждаемым водой корпусом 3 уплотняется асбестовым кольцом 4, съемной трубки

5, плотно прилегающей к внутренней стенке корпуса 3 и образующей учас— ток закалки. Сменный фильтр 6 установлен в гильзе 7, с помощью резьбового соединения закреплен на газоотводной трубке 8. Фторопластовое уплотнительное кольцо 9 и ниппельное соединение 10 служат для герметизации газоотводного тракта, состоящего из кварцевой трубки 1, закрепленной в неохлаждаемом входном патрубке 2, съемной трубки 5 и газо— отводной трубки 8. Неохлаждаемый входной патрубок 2 изготовлен из жаропрочного материала. Полость между наружной стенкой 11 пробоотборника и стенкой 12 корпуса 3 охлаждения образует магистраль продувки инертным газом, соединенную с газоотводным трактом перед съемной трубкой 5.

Пробоотборник работает следующим образом.

До начала процесса отбора продуктов сгорания, содержащих сажистые частицы, через магистраль продувки и газоотводный тракт перед съемной трубкой 5 вытекает в исследуемую среду инертный газ под небольшим избыточным давлением. Это препятствует преждевременному попаданию частиц

40

Составитель

А. Сондор

Корректор 7. 1!илпиенко

Техред И Асталош

Редактор В.Петраш

Заказ 6406/15

Тираж 822 Подписное

ВВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5

Фипиал !1ПП "Патент, г. Ужгород, ул . Проектпая,4 окончания его, так как после проведения эксперимента сразу же включается продувка газоотводного тракта, и тем самым закрыть доступ продуктов сгорания в гаэоотводный тракт.

Это позволяет повысить точность коли5

30 сажи в гаэоотводный тракт пробоотборника.. Газоотводной тракт после сменного фильтра 6 необходимо перекрыть, Процесс отбора начинается с одновременного перекрытия магистрали продувки инертным газом и открытия газоотводного тракта. Продукты сгорания, пройдя через сменный фильтр 6, очищаются от сажевых частиц и по газоотводной трубке 8 направляются на приборы контроля параметров газа. В процессе отбора частицы сажи эа счет сил термофореза осаждаются на охчаждаемой съемной трубке 5 в зоне закалки, а неохлаждаемый, имеющий высокую температуру, входной патрубок 2 остается чистым. Процесс отбора заканчивается одновременным открытием магистрали продувки инертным газом и перекрытием газоотводного тракта.

Инертный газ под небольшим избьггочным давлением вновь начинает поступать в исследуемую среду перед съемной трубкой 5 и таким образом прекращается процесс отбора продуктов сгорания. Это очень удобно, когда установка не выключается при переходе с одного режима работы на другой.

После окончания процесса отбора пробоотборник легко разбирается путем разъединения резьбового входного патрубка 2 с охлаждаемым корпусом 3 и ниппельного соединения

10 газоотводной трубки 8 с корпусом

3. Сменный фильтр 6 и трубка 5 используются для определения количества сажи, осажденной из продуктов с гор ания .

Мат ериал фильтр ующе ro эл емента, его размеры, пористость подбираются исходя из конкретных условий отбора и необходимости исключения проскока сажистых частиц через сменный фильтр 6.

Устройство позволяет повысить точность опр еделевия количества сажи .