Устройство для отбора проб газа

О П И С А Н И Е1972309ИЗЬЬРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл. б 01 Х 1/22 Гееуддрстеелкмй кемлтет СССР Опубликовано 07.11.82. Бюллетень41Дата опубликования описания 17.11.82по делам кзебретенкй и открмткй(72) Авторы изобретения Р. С. Кашапов, Ф. Г. Бакиров,Л. Н. Буриани 3. Г. Ша йхутди нов(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГАЗА 1Изобретение относится к устройствам для отбора проб газа и может быть использовано для отбора частиц сажи из высокотемпературного потока продуктов сгорания углеводородных топлив теплоэнергетических уста- но 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 высоко- температурном 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 поверхнос 972309тью 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 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 прямо 20 угольного сечения, совпадающее по размерам с сечением канала 9 отбора. Герметичность соединения сменной подложки 7 с внутренним корпусом обеспечивается медной прокладкой 11.Устройство работает следующим образом.В процессе выхода камеры сгорания на исследуемый режим канал 9 отбора проду 25 вается нейтральным газом для исключения попадания частиц сажи на контрольную по 30 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 движе 35 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 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 О 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.Составитель В. Поляков Редактор А. Лежннна Техред И. Верес Корректор Г. Огар Заказ 8060/31 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4