Установка для определения диаметра гашения и нормальной скорости распространения пламени

Установка для определения диаметра гашения и нормальной скорости распространения пламени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить надежность установки. Установка содержит емкость 1 с газом и источник 8 воздуха, соединенные со смесителем 7, выполненным в виде вихревой камеры с осевым выходом газовоздушной смеси, осевым входом У-« воздуха и тангенциальным входом газа . Смеситель 7 соединен через буферную емкость 23, снабженную газоанализатором 24, и расходомер 26 с измерительным конусом 31, снабженным двумя электронагревателями 32 и 33 с отдельными источниками 46, 47, один из которых установлен перед входом в конус 31, а второй выполнен в виде цилиндра 33, охватьшамцего конус 31 и снабженного смотровыми окнами. Конус 31 выполнен из термостойкого стекла и снабжен датчиком 39 температуры, установленным на его входе, и датчиком 40 температуры, вмонтированным в корпус 31 Такое выполнение установки позволяет наблкдать за распространением пламени по конусу, стабилизировать регулированием температуры и скорости газовоздушной смеси фронт пламени и не допускать его проскока на вход конуса 31, что повьш1ает надежность всей установки. 2 ЗоПо ф-лы, 5 ил. 2829 .fL JSJJiff f3 4g Q (Л ел 00 to 4; ггс

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 23 N 5 00

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4268490/24-06 (22) 26.06.87 (46) 23.01.89. Бюл. У 3 (71) Новополоцкий политехнический институт им.Ленинского комсомола

Белоруссии (72) А.М.Левин и В.В.Булах (53) 621. 182. 26 (088. 8) (56) Гуревич Н.А. Повышение эффективности процесса термического обезвреживания газовых выбросов. Диссертация. Киев, KIIH, 1975, с.42. (54) УСТАНОВКА ДНЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРА ГАШЕНИЯ И НОРМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить надежность установки. Установка содержит емкость 1 с газом и ис-. точник 8 воздуха, соединенные со смесителем 7, выполненным в виде вихревой камеры с осевым выходом газовоэдушной смеси, осевым входом

„„SU„„1453124 А 1 воздуха и тангенциальным входом газа. Смеситель 7 соединен через буферную емкость 23, снабженную газоанализатором 24, и расходомер 26 с измерительным конусом 31, снабженным двумя электронагревателями 32 и

33 с отдельными источниками 46, 47, один из которых установлен перед входом в конус 31, а второй выполнен в виде цилиндра 33, охватывакщего конус 31 и снабженного смотровыми окнами. Конус 31 выполнен из термостойкого стекла и снабжен датчиком

39 температуры, установленным на его входе, и датчиком 40 температуры, вмонтированным в корпус 31. Такое выполнение установки позволяет наблкдать за распространением пламени по конусу, стабилизировать регулированием температуры и скорости газовоздушной смеси фронт пламени и не допускать его проскока на вход конуса 31, что повышает надежность всей установки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1453124

Изобретение относится к измерительной технике, предназначенной для определения диаметров гашения и нормальных скоростей распространения пламени гаэовоздушных смесей.

Цель изобретения — повышение на дежности.

На фиг.1 представлена схема установки для определения диаметра гашения и нормальной скорости распространения пламени; на фиг.2 — смеситель, общий вид; на фиг.3 — разрез

А-А на фиг.2; на фиг,4 - плотевая рубашка и нагреватель для предварительного подогрева газовоздушной смеси, общий вид; на фиг.5 — разрез Б-Б (на фиг.4.

Установка для определения диаметра гашения и нормальной скорости распространения пламени (фиг. 1) содержит емкость 1 газа, соединенную с последовательно установленными ( регулятором 2 давления, игольчатым вентилем 3, газовым счетчиком 4, рас-25 .ходомером 5, служащим для определения мгновенного расхода газа, U-образным манометром 6 и смесителем 7.

Источник 8 воздуха соединен со смесителем 7 воздуховодом, на котором установлены игольчатый вентиль 9, газовый счетчик 10, расходомер 1 1, П-образный"манометр 12. Причем воэдуховод 13 подведен к смесителю 7 тангенциально.

Смеситель 7 (фиг.2) выполнен в виде вихревой камеры и содержит патрубок 14 для подвода газа, газовое сопло 15, патрубок 16 для подвода воздуха, цилиндрическую камеру 17 смешения с расположенной соосно с ней металлической сеткой 18, которая способствует турбулизации воздушного потока и дроблению его на отдельные струйки, благодаря чему увеличивается площадь соприкосновения смешивающихся потоков и улучшается качество смешения. Кроме того, смеситель содержит диффузор 19, в котором происходит дальнейшее смешение газа с воздухом, камеру 20 выравнивания скоростей и концентраций по поперечному сечению потока, выходной конфуэор 21 и патрубок 22 для выхода газовоздушной смеси.

Смеситель связан с измерительным конусом через буферную емкость 23, снабженную газоанализатором 24 и датчиком 25 температуры. Буферная емкость служит для сглаживания аэродинамического разбаланса в системе при отборе проб в газоанализатор.

Газоанализатор служит для уточнения состава газовоздушной смеси, выходящей после смесителя. Кроме того, на трубопроводе газовоэдушной смеси, связывающем буферную емкость с измерительным конусом, установлены расходомер 26, служащий для измерения мгновенного расхода газовоздушной смеси, игольчатый вентиль 27, служащий для регулирования расхода газовоздушной смеси, поступающей в измерительный конус, огнепреградитель

28, служащий для предотвращения проскока пламени. Для измерения давления газовоздушной смеси в трубопроводе

29 установлен U-образный манометр 30.

Измерительный конус 31 выполнен из термостойкого кварцевого стекла, внутренний диаметр которого оттарирован по миллиметрам по всей длине.

Перед измерительным конусом установлен дополнительный электронагреватель 32, служащий для предварительного подогрева участка трубопровода, примыкающего к конусу. Пред варительный подогрев предусмотрен с целью уменьшения градиента температур между температурой газовоздушной смеси до измерительного конуса и в самом конусе, а следовательно, и уменьшения длины пробега газовоздушной смеси до достижения температуры смеси температуры стенки измерительного конуса.

Нагрев измерительного конуса производится при помощи электронагревателя 33. Конструкции электронагревателей 32 и 33 идентичны.

Электронагреватель 33 (фиг.4) состоит из двух полуцилиндров 34 и

35. Каждый из полуцилиндров состоит из металлического кожуха 36, керамической насадки 37, в пазы которой уложен нагревательный элемент .38.

Измерительный конус 31 расположен осесимметрично относительно электронагревателя 33 и дополнительного электронагревателя 32.

Для контроля эа температурой стенки трубопровода, примыкающего к измерительному конусу, и за температурой стенки самого. измерительного конуса установле1.ы две термопары 39 и 0 соответственно. Термопары вывеl

14531

40 дены на потенциометр с самописцем

41 (фиг. 1) .

Полуцилиндры, из которых состоит электронагреватель 33, разведены с целью установки двух смотровых окон

42 и 43, выполненных иэ термостойкого стекла и установленных диаметрально противоположно друг другу. Окно

42 служит для визуального наблюдения за положением фронта пламени в измерительном конусе. Окно 43 служит для уменьшения влияния излучения раскаленных нагревателей и керамических насадок на определение диаметра гаше- 15 ния и нормальной скорости распространения пламени. Для получения большей контрастности изображения фронта пламени в измерительном конусе за окном 43 устанавливается экран с черной поверхностью 1не показан).

По всей длине электронагревателя

33 диаметрально противоположно установлены две металлические мерные ленты 44 и 45 (фиг.3), которые служат 25 для определения положения фронта пламени относительно измерительного конуса. Наличие двух мерных лент необходимо для исключения влияния угла зрения на величину диаметра гашения и нормальной скорости распространения пламени.

Регулирование температуры в дополнительном электронагревателе 32 и в электронагревателе 33 осущест35 вляегся при помощи двух автотрансформаторов 46 и 47 соответственно (фиг.1). Кроме того, в электрическую цепь дополнительного электронагревателя 32 включены выключатель 48 и амперметр 49. Контроль за работой электронагревателя 33 осуществляется при помощи включенных в электрическую цепь индикаторной лампочки 50, амперметра 51, вольтметра 52 и выклю" чателя 53. Воспламенение газовоздушной смеси происходит при помощи электроспирали 54, расположенной в нижней части измерительного конуса 31.

Накал спирали регулируется при помо50 щи трансформатора 55.

При определении диаметра гашения установка работает следующим об» разом.

Газ из емкости 1 редуцируется при помощи регулятора 2 давления и

55 проходит последовательно игольчатый вентиль 3, служащий для регулирования расхода газа, газовый счетчик .424

4 для определения объемного расхода газа расходомер 5, оттарированный на определенный расход и служащий для определения мгновенного расхода газа. Для измерения давления в газопроводе установлен U-образный манометр 6. Далее газ по газопроводу поступает в смеситель 7.

Воздух от источника 8 последовательно проходит игольчатый вентиль

9, газовый счетчик 10 для измерения объемного расхода воздуха, расходомер 11, слукащий для измерения мгновенного расхода воздуха. Давление в воздуховоде измеряется при помощи U-образного манометра. Далее воздух по воздуховоду 13 поступает в смеситель 7, причем для более качественного смещения подвод воздуха осуществляется тангенциально.

В смесителе 7 происходит качественное смешение газовоздушной смеси и далее смесь поступает в буферную емкость 23, которая служит для сглаживания аэродинамического разбаланса в системе при отборе проб в газоанализатор 24. Последний служит для уточнения состава газовоэдушной смеси, выходящей после смесителя. Температура газовоздушной смеси измеряется при помощи датчика 25 температуры. Из буферной емкости 23 уточненный состав газовоздушной смеси проходит через расходомер 26, служащий для определения мгновенного расхода газовоздушной смеси, игольчатый вентиль 27, служащий для регулирования расхода газовоздушной смеси, огнепреградитель 28, который предотвращает проскок пламени и по трубопроводу 29 поступает в измерительный конус 3 1, предварительно подогреваемым в дополнительном нагревателе

32. Давление газовоздушной смеси в трубопроводе 29 измеряется при помощи U-образного манометра 30.

Злектронагреватель 33 обеспечивает нагрев газовоздушной смеси в измерительном конусе 31 до заданной температуры. Регулировка температуры и контроль за работой дополнительного электрокагревателя 32 осуществляется при помощи автотрансформатора 46, выключателя 48, амперметра 49.

Регулировка температуры в электронагревателе 33 осуществляется прй помощи автотрансформатора 47. Кроме того, в его электрическую цепь вклю3124 6 трубы. Смесь в таком пламени зажигается на оси потока, где имеет место нормальная скорость распространения пламени. В этом случае скорость на оси конуса равна максимальной скорости:

8 Ссм

f7d

8 Ссм

1. Установка для определения диаметра гашения и нормальной скорости

40 распространения пламени, содержащая емкость с газом и источник воздуха, связанные со смесителем, измерительный конус, снабженный датчиком температуры, отличающаяся

45 тем что с целью повыше ия надежности, она дополнительно содержит буферную емкость, снабженную газоанализатором и соединенную с выходом смесителя, расходомер, соединен50 ный с буферной емкостью и измерительным конусом, и два электроподогревателя с отдельными источниками питания, один из которых установлен пе ред входом в измерительный конус, а другой выполнен в виде цилиндра, охватывающего измерительный конус, и снабжен смотровыми окнами, смеси тель выполнен в виде вихревой камеры с осевым выходом газовоздушной

5 145 чены индикаторная лампочка 50, ам-! перметр 51, вольтметр 52 и выключатель 53, которые служат для контроля ,эа работой электронагревателя 33.

После заполнения измерительного конуса газовоздушной смесью определенного состава производят воспламенес. Ссм ние ее в нижней части измерительного 1 ос 1 макс 21 ср г

Га конуса при помощи электроспирали 54, ! ,накал которой регулируется при помо щи трансформатора 55. После воспламенения смеси стабилизируем фронт пламени и затем уменьшая расход газовоздушной смеси, поступающей в измерительный конус при помощи игольчатого вентиля 27, доводят фронт пламени до гашения. Таким образом, определяют предварительно сечение, де произошло гашение пламени. После этого опять заполняют измерительный конус газовоздушной смесью, воспла ч еняют ее и стабилизируют фронт плаени на РасстоЯнии пРиблизительно Таким образом, зная расход набегающей газовоздушной смеси, диаметр ествУющем опыте произошло гашение сечения, в котором стабилизируется амени. Затем плавно Уменьшают Рас- фронт амени, и распределе ия ско.— од газовоздушной смеси при помощи ростей по перечному сечению потока, и гольчатого вентиля 27, вплоть до хлопываниЯ пламени в некотоРОМ се- 30 ра ения пламени т! которая равна чении. Это сечение фиксируют на мери, потокае ной ленте 44. Оно и является кри- ср ,тическим для данного состава газопа ср воздушной смеси. Диаметр полученного сечения и является искомым диаметром гашения.

Формула изобретения

При определении нормальной скорости распространения пламени установка работает следующим образом.

Для определения нормальной скорости распространения пламени установка работает аналогично указанному методу вплоть до воспламенения смеси в измерительном конусе 31 при помощи электроспирали 54. Затем фронт пламени стабилизируют в любом сечении конуса. Фиксируют это положение фронта пламени по мерной ленте 44. Если фронт пламени неподвижен, то скорость распространения пламени U „„ уравновешивается скоростью набегающего потока газовоздушной смеси

И,, т.е. U „.= W . Расход газовоздушной смеси измеряем при помощи

Расходомера 26.

Известно,что при ламинарном режиме течения газовоздушной смеси в трубе устанавливается параболическое распределение скоростей bio сечению

1453124

A-4 фиг.2 смеси, осевым входом газа и тангенциальным входом воздуха.

2 ° Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что датчик температуры вмонтирован в измерительный конус.

3. Установка по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что она снабжена вторым датчиком температуры, установленным на входе в измерительный

5 конус.

1453124

Составитель А.Зосимов

Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева

Редактор Н.Бобкова

Заказ 7264/32

Тираж 488

Подпис ное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР.

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.