Устройство для отбора проб газа

Устройство для отбора проб газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)972309 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.04.81 (21) 3278215/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К

G 01 N 1/22

Гееуддрстееииый комитет

СССР

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 17.11.82 (53) УДК 543.053 (088.8) по делам изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

P. С. Кашапов, Ф. Г. Бакиров Л. Н. Буриан и 3. Г. Ша йхутди нов

:" .;. ° з н Q j" ;.

: и Ф

:О.,„!

Р",, р г, Уфимский авиационный институт " "-"-" >1 и м. Орджон икидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГАЗА

Изобретение относится к устройствам для отбора проб газа и может быть использовано для отбора частиц сажи из высокотемпературного потока продуктов сгорания углеводородных топлив теплоэнергетических устано вок.

Известно устройство для отбора частиц сажи из высокотемпературного потока продуктов сгорания, содержащее контрольную поверхность осаждения, неохлаждаемый корпус и защитную шторку (1).

К недостаткам этого устройства относятся трудность герметизации места ввода в зону горения, отсутствие контроля за процессом отбора пробы и невозможность его использования для извлечения частиц сажи для дисперсного анализа в камерах сгорания энергетических установок, в которых процесс горения происходит в условиях повышенных давлений и скоростей потока более 10 м/с.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пробоотборник частиц сажи для дисперсного анализа, включающий наружный водоохлаждаемый корпус, выполненный в виде коаксиально установленных цилиндров, сменную подложку с контрольной поверхностью осаждения и канал отбора пробы газа (2).

К недостаткам этого устройства относятся отсутствие контроля за процессом отбора пробы, что приводит к значительным погрешностям дисперсного анализа сажи в высокотемпературном потоке продуктов сгорания, а также то, что введение устройства в пламя искажает температурные условия, последнее значительно изменяет условия образования сажи и исключает истинное распределение частиц сажи по размерам.

Цель изобретения — повышение представительности пробы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб газов, включающем водоохлаждаемый корпус, выполненный в виде коаксиально установленных цилиндров, сменную подложку с контрольной поверхностью осаждения и канал отбора пробы газа, наружный водоохлаждаемый корпус снабжен защитным кожухом, сменная подложка выполнена с внутренней полостью охлаждения.

Канал отбора имеет прямоугольное сечение и образован внутренней поверхнос972309 тью защитного кожуха и контрольной поверхностью охлаждения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1.

Устройство для отбора проб газа содержит наружный водоохлаждаемый корпус, На цилиндрической поверхности сменной под- 15 ложки 7 выполнена плоская полированная площадка — контрольная поверхность 8, которая совместно с внутренней поверхностью защитного кожуха 4 образует канал 9 отбора прямоугольного сечения. На торце защитного кожуха 4 выполнено окно 10 прямо20 угольного сечения, совпадающее по размерам с сечением канала 9 отбора. Герметичность соединения сменной подложки 7с внутренним корпусом обеспечивается медной прокладкой 11.

Устройство работает следующи м образом.

В процессе выхода камеры сгорания на исследуемый режим канал 9 отбора проду 25 вается нейтральным газом для исключения попадBJIH51 частиц сажи на контрольную по30 верхность 8. После выхода камеры сгорания на исследуемый режим продувка нейтральным газом прекращается, и канал 9 отбора сообщается с атмосферой через ряд регулируемых дросселей (не показаны), которые обеспечивают необходимую скорость движе35 ния продуктов сгорания в канале 9 отбора для представительности отбора пробы. При движении продуктов сгорания по каналу 9 происходит осаждение частиц сажи за счет сил термофореза на контрольную поверхность 8, причем сила термофореза, действующая на частицы одного размера, постоянна за счет постоянства поперечного градиента температуры в полости осаждения.

Продувка нейтральным газом возобновляется после окончания процесса отбора, и 45 канал 9 отбора отсекается от атмосферы. скорость течения нейтрального газа в канале осаждения выбирается с таким расчетом, выполненный в виде трех коаксиально установленных цилиндров — 3, образующих два кольцеобразных канала для подачи и отвода охлаждающего агента. Наружный кор- >0 пус снабжен защитным кожухом 4. Внутренний корпус состоит из двух цилиндров 5 и 6, образующих два канала для подачи и отвода охлаждающего агента, и служит для установки на резьбе сменной подложки 7. чтобы частицы сажи, осевшие на контрольную поверхность 8 в процессе отбора, не отрывались с этой поверхности. Скорость течения продуктов сгорания в канале осаждения пробоотборника и время отбора оптимизируются из условия получения четких электронно-микроскопических снимков сажевой реплики. Конструкция пробоотборника работоспособна при высоких давлениях и температурах в камерах сгорания, а также при высоких скоростях течения газа.

Устройство для отбора проб газа использовано для определения дисперсности сажи в широком диапазоне штучной концентрации частиц (время отбора пробы можно изменить в широком диапазоне). Появляется возможность оценки степени «деформации» кривой распределения частиц по размерам за счет сил термофореза. Уменьшено влияние устройства на процесс горания в исследуемом факеле.

Технико-экономическая эффективность от внедрения изобретения заключается в повышении точности измерений и сокращении времени отбора, что приводит к сокращению количества дорогостоящих экспериментов.

Годовой экономический эффект от внедрения составит 10 тыс. руб. в год.

Формула изобретения !. Устройство для отбора проб газа, включающее наружный водоохлаждаемый корпус, выполненный в виде коаксиально установленных цилиндров, сменную подложку с контрольной поверхностью осаждения и канал отбора пробы газа, отличающееся тем, что, с целью повышения представительности пробы, наружный водоохлаждаемый корпус снабжен защитным кожухом, а сменная подложка выполнена с внутренней полостью охлаждения.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что канал отбора имеет прямоугольное сечение и образован внутренней поверхностью защитного кожуха и контрольной поверхностью осаждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Измерение температур в области новой техники. Изд-во. «Мир», 1965.

2. «Известия вузов. Черная металлургия», 1975, № 8, с. 135.

972309

Составитель В. Поляков

Редактор А. Лежннна Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 8060/31 Тираж 887 П одп и с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4