Способ определения теплоты сгорания жидких топлив и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области теплофизических измерений, в частности к способам и устройствам для определения теплоты сгорания топлива и может быть использовано в теплоэнергетике, а также в научных исследования. Цель изобретения - повышение точности определения. Устройство содержит адиабатическую оболочку с установленными в ней источником тепла и измерительной ячейкой с камерой сгорания и дополнительным источником тепла. Измерительная ячейка и источник тепла соединены между собой через преобразователи теплового потока, тепло от которых отводится с помощью тепловых стоков с известным термическим сопротивлением. При проведении анализа мощность дополнительного теплового потока поддерживают постоянной , а топливо механически перемещается из зоны подвода в зону дожигания. Для перемещения топлива камера сгорания оборудована специальным узлом перемещения топлива, соединенным с электроприводом. 2 с.п. ф-лы, 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. сюию 6 01 N 25/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758994/25 (22) 21.11.89 (46) 07.11.91. Бюл. М 41 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) В.И.Соловьев, А.П.Волков, Ю.В.Григорьевв и С. Г, Шуринов (53) 536,662(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NÜ 1578613, кл. G 01 N 25/32, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N. 1565232, кл. G 01 N 25/32, 1988. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЫ

СГОРАНИЯ ЖИДКИХ ТОПЛИВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области теплофизических измерений, в частности к способам и устройствам для определения теплоты сгорания топлива и может быть исИзобретенйе относится к области теплофиэических измерений и может быть использовано в теплоэнергетике, в отраслях, использующих теплоту сгорания жидких топлив, и в научных исследованиях, Целью изобретения является повышение точности определения теплоты сгорания и надежности устройства.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1.

Устройство содержит замкнутый изотермический блок 1, выполненный в виде цилиндра с ребрами 2 воздушного охлаждения. К блоку 1 по внутреннему периметру подсоединены стоки 3 и 4 тепла (соответственно измерительной ячейки 5 и источника

„„. Ы„„1689830 А1 пользовано в теплоэнергетике, а также в научных исследования. Цель изобретения— повышение точности определения. Устройство содержит адиабатическую оболочку с установленными в ней источником тепла и измерительной ячейкой с камерой сгорания и дополнительным источником тепла. Измерительная ячейка и источник тепла соединены между собой через преобразователи теплового потока, тепло от которых отводится с помощью тепловых стоков с известным термическим сопротивлением. При проведении анализа мощность дополнительного теплового потока поддерживают постоянной, а топливо механически перемещается из эоны подвода в зону дожигания. Для перемещения топлива камера сгорания оборудована специальным узлом перемещения топлива, соединенным с электроприводом.

2 с.п. ф-лы,2 ил, 6 тепла), выполненные в виде металлических дисков одинаковой геометрической формы и расположенные симметрично относительно оси блока 1. Стоки тепла соединены без зазора с торцевыми противолежащими поверхностями источника тепла и измерительной ячейки, выполненных в виде цилиндров и имеющих общую образующую. Между тепловыми стоками симметрично относительно общей оси измерительной ячейки и источника тепла без зазора размещены преобразователи

7 теплового потока, электрически связанные с системой 8 автоматического регулирования теплового потока (САРТП). Выход

САРТП электрически связан с источником 6

1689830 тег1ла, в качестве которого использован электронагреватель. Измерительная ячейка в своей нижней части соединена с блоксм

9 подготовки и подачи топлива и окислителя с rI0MoLLtbl0 линий 10 I I 1 1 rloj33чи и с лини1 и

12 отвода продуктов сгорания, Внутри измерительной ячейки находится. камера 13 сгорания, выполненная в ви,е цилиндрической замкнутой емкости с огверстием 14 в верхней части и с гаэоплотным фторопластовым подшипником 15 в центре нижней части, С помощью подшипника 15 фиксируется стержень 16, на верхнем конце которого жестко закреплен диск

17, а нижней конец соединен с электроприводом 18, Диск 17 выполнен из кварцевого стекла, На BHvtpBHHBA поверхности камеры сгорания у противоположных стенок цилиндра расположены линии 10 и 11 подачи топлива и окислителя с одной стороны и дополнительный источник 19 тепла, выполненный в виде плоского электронагреват-ля, с другой стороны, СвобоqHoI пространство внутри иэотермического блска занято адиабатической оболочкой 20, Способ осуществляется следуюшим оСразом, Перед началом подачи топлива в камер, сгорания дополнительным источни",oÿ 1 3 тепла разогревают часть диска в зоне дох;игания топлива — зона D (фиг,2) до 600 — 900 С, подают окислитель и с его помоьцью охлаждают диск 17 в зоне подвода топлива (эон;>

С) до температуры 100-200 С. При этом диск приводится во вращение с заданной скоростью с помощью электропривода 18, Исследуемое топливо с помощью блока 9 подготовки и подачи топлива и Окислителя по линии 10 непрерывно подают в зону С, За счет вращения диска 17 капли исследуемого топлива равномерно перемещаются и» зоны С в зону D. При этом происходит испа. рение и выгорание легкой фракции тяжело" го жидкого топлива, Одновременно происходит дожигание коксового остатка в зоне D. Полное сгорание топлива обеспечи" вается за счет поддержания заданной тем" пературы диска 17 в зоне D. Далее продукты сгорания попадают в измерительную ячейку, где охлаждаются примерно до температуры "õîäà топлива и окислителя и непрерывно отводятся по линии 12, 8 этом случае в измерительной ячейке выделяешься

КОЛИЧЕСтВОтЕПЛа Qx. ОДНОВРЕМЕННО На ВХОД

CAPT 8 непрерывно поступает электрический сигнал, пропорциональный тепловому потоку, подводимому к измерителю теплового потока. САРТП регулирует работу алек;ронагревателя таким образом, чтобы электоический сигнал сизме,рителя был ра10

15 т0

Зо

1 0

6G вен G. Тогда искомая величина определяется по измеренному значению компенсационной мощности, мощности, выделяемой в камере сгорания дополнительным источником 19 тепла, и по измеренной в блоке Q массе исследуемого топлива следующим образом:

Qx — Q xp чт т где q> — теплота сгорания исследуемого топлива;

В/т — расход исследуемого топлива;

Q — дополнительный тепловой поток. выделяющийся в измерительной ячейке, Изобретение позволяет повысить -очность определения теплоты сгорания на 4—

67; по сравнению с прототипом, а также повысить надежность работы устройства за счет исключения образования коксовых пробок в линии подвода топлива.

Формула изобретения

1, Способ определения теплоты сгорания жидких топлив, заключающийся в том, что измерительную ячейку помещают в изотермическую оболочку и осуществляют процесс полного сжигания топлива, в измерительную ячейку вводят дополнительный тепловой поток, топливо и окислитель непрерывно подают в камеру сгорания, при этом внутри изотермической оболочки непрерывно выделяют количество тепла, компенсирующее потерю тепла от наружной поверхности измерительной ячейки, выделяющееся в процессе анализа тепло отводят через тепловые стоки с известными термическими сопротивлениями, измеряют значение компенсирующей мощности, дополнительной мощности и расход топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительный тепловой поток поддерживают постоянным и одновременно охлаждают окислителем зону подвода тепла, обеспечивая в камере сгорания перепад температуры от 100 — 200 С в зоне подвода топлива до

600-900 С в зоне дожигания коксового остатка, одновременно в процессе горения осуществляют перемещения топлива иэ зоны подвода топлива в зону дожигания коксового остатка в горизонтальной плоскости, параллельной дну ячейки, 2, УстрОЙство для определения теплоты сгорания жидких топлив, содержащее адиабатическую оболочку с установленными в ней источником тепла и измерительной ячейкой с цилиндрической камерой сгорания, снабженной дополнительным источниКоМ тепла, изотермический блок находящийся в контакте с измерительной

1689836 ячейкой и источником тепла, преобразователи теплового потока, тепловые стоки, выполненные в виде металлических дисков, систему автоматического регулирования теплового потока, блок подготовки и подачи топлива и окислителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения и надежности устройства, камера сгорания снабжена узлом перемещения топлива, выполненным в виде диска, установленного соосно с камерой в ее нижней части с зазором относительно боковых стенок и изготовленного из жаропрочного коррозионностойкого материала, причем диск

5соединен с электроприводом,,а дополнительный источник тепла размещен под диском по периферии внутренней поверхности нижнего торца камеры сгорания на участке, противоположном зона подачи топлива и

10 окислителя.

Составитель С. Харламов

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Мэргентал Корректор M. Максимишинец

Заказ 3808 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101