Сажевый пробоотборник

СОЮЗ СОВЕТСНИХсаинРЕСПУБЛИХ 69) 01) С 01 Н 1/20 ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУфц м Аэол иа(71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе(56) 1. Наджаров М.А. Определениемеханического недожога в высокотемпературной зоне мазута. - "Теплоэнергетика", 1974, 9 9.2. Т).пе С. Саззашр 11 пя апс 1 сЬеш 1 са 1 Апа 1 уздз ).и сошЬцвй 1 оп ргосеззез.И.У-ОХРОК 0-1.опйоп-Раг 1 з 1961, р, 46.3. Виленский Т.В. Динамика горения пылевидного топлива, М., "Энергия", 1973.4. Авторское свидетельство СССРУ 94880, кл. С 01 И 1/20, 1982(54)(57) САЖЕВЫЙ ПРОБООТБОРНИК, содержащий охлаждаемый корпус, выполненный с двойными стенками, газоотводный тракт, состоящий изсъемной и газоотводной трубок, патрубка для подачи газа, ниппеля,сменного фильтра и дополнительногопатрубка, соединенного с патрубкомдля подачи газа, и магистраль продувки инертным газом, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения достоверности проб путемповышения точности количественногоопределения концентрации сажи впродуктах сгорания углеводородныхтоплив, магистраль продувки инертным газом соединена с газоотводнымтрактом перед съемной трубкой.ков, в частности охлаждаемого входного патрубка, а также отсутствие продувки газоотводного тракта пробоотборника) указанные пробоотборники при извлечении частиц сажи для анализа дают значительные погрешностиИзвестен пробоотборник, содержащий водоохлаждаемый входной патрубок со съемной трубкой, являющийся одновременно и зоной закалки, и частью газоотводного тракта, а также сменный фильтр, расположенный после сьемной трубки, Под закалкой нрп этом понимается быстрое охлаждение продуктов сгорания с целью прекращения химического взаимодействия между отдельными компонентами Г 33. 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 пог 45 50 55 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 12 и 23.Ввиду конструктивных особенностей (большие габариты пробоотборнирешности. Наиболее близким по назначению и конструкции к предлагаемому являетсясажевый пробоотборцнк, включающий 5 10 15 20 25 30 35 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 41 .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 осажцение 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, газо- отводной 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 газоотводнымтрактом перед сменной трубкоц позволяет исключить попадание частиц сажи в пробоотборник как ло начала процесса отбора сажи, так и цооч1111997 чественного определения концентрации сажи в продуктах сгорания углеводородных топлив и, следовательно, сократить число экспериментов с неудовлетворительными результатами.1На 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 участок закалки. Сменный фильтр 6 установлен в гильзе 7, с помощью резьбового соединения закреплен на газо- отводной 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 газоотводцый тракт перед съемной трубкой 5 вытекает в исследуемую среду инертный газ под небольшим избыточным давлением. Это препятствует преждевременному попаданию частиц 35 40 45 Составитель А. Соцдор Корректор Л. 1 игцшецко Техред И .Асталош Редактор В.Петраш Заказ 6406/15 Тираж 822 Подписное ВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская цаб д. 4 /5Фццидл 1 ПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,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 коли 5 1 О 15 20 25 30 сажи в гаэоотводный тракт пробоотборника Газоотводной тракт послесменного фильтра 6 необходимо перекрыть, Процесс отбора начинается содновременного перекрытия магистрали продувки инертным газом и открытия газоотводного тракта, Продуктысгорания, пройдя через сменныйфильтр б, очищаются от сажевых частиц и по газоотводной трубке 8 направляются на приборы контроля параметров газа. В процессе отборачастицы сажи эа счет сил термофореза осаждаются на охчаждаемойсъемной трубке 5 в зоне закалки, ацеохлаждаемый, имеющий высокую температуру, входной патрубок 2 остается чистым. Процесс отбора заканчивается одновременным открытиеммагистрали продувки инертным газоми перекрытием газоотводного тракта.Инертный газ под небольшим избьггочным давлением вновь начинает поступать в исследуемую среду передсъемной трубкой 5 и таким образомпрекращается процесс отбора продуктовсгорания. Это очень удобно, когдаустановка не выключается при переходес одного режима работы на другой. После окончания процесса отбора пробоотборник легко разбирается путем разъединения резьбового входцого патрубка 2 с охлаждаемым корпусом 3 и ниппельцого соединения 10 газоотводной трубки 8 с корпусом 3. Сменный фильтр 6 и трубка 5 используются для определения количества сажи, осажденной из продуктов сгорания.Мат ериал фильтр ующе го 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 определения количества са