Система для исследования процессов отложений и коррозии

/у ПИ ЕТЕНИ ЕЛЬСТВ ий т т с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ(56) Коваленко А.Л. и др. Низкотепературная коррозия в мазутном коле с горелками, - Электрические сции, 1969, Р 2,(54) СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОТ 3 ОЖЕНИЙ И КОРРОЗИИ(57) Изобретение относится к стационарной и судовой энергетике. Цельюизобретения является повышение точности исследования. Система содержитконтрольную и дополнительную трубки(Т) 1 и 2. Последняя имеет на одномконце заглушку 3 с выточкой по центру, в которую вставлена центральнаяТ 4 подачи жидкости с боковыми отверстиями 5 в нижней части, Верхним кон15874 13 цом Т 4 закреплена в перфорированной перегородке 12, установленной в расширительной камере 6. В верхней части последней установлен конденсатор 133, На магистрали 14 подачи охлаждающей жидкости в конденсатор установлен регулируемый дроссель 16. Привод последнего подключен через блок 18 согласования к измерителю 19 т-ры, установленному на стенке Т 1, и к измерителю 20 давления в камере 6, В процессе исследования т-ра и уровеньрабочей жидкости всегда поддерживаются постоянными, что гарантируетвсегда заданную т-ру Т 1, и процессыотложений и коррозии на ее стенке будут смоделированы в соответствии среальной. 2 з,п, ф-лы, 1 ил.1Изобретение относится к областистационарной и судовой энергетики, вчастности к средствам для исследования процессов отложений и коррозиипри высоких температурах, 5Цель изобретения - повышение точности исследования,На чертеже представлена принципиальная схема системы,Система для исследования процессов отложений и коррозии состоит иэконтрольной трубки 1. и дополнительной трубки 2, снабженной на одномконце заглушкой 3, с выточкой по центру, в которую вставлена центральнаятрубка 4 подачи жидкости с боковымиотверстиями 5 в нижней части. В расширитепьной камере 6 закреплена дополнительная трубка 2 с посадочнымиместами 7 и 8 и фланцем 9, ограничивающим посадку контрольной трубки 1,которая фиксируется снизу крышкой 10,прикрепленной винтом 11 к заглушке 3,Центральная трубка 4 подачи жидкостиверхним концом закреплена в перфорированной перегородке 12, установленной в расширительной камере 6.В верхней части камеры 6 установлен конденсатор 13 с магистралью 14подачи и магистралью 15 выхода охлаж - 30дающей жидкости. На магистрали 14 подачи охлаждающей жидкости в конденсатор 13 установлен регулируемый дроссель 16, привод 17 которого подключенчерез блок 18 согласования к измерителю 19 температуры, установленномуна стенке контрольной трубки 1, и кизмерителю 20 давления в камере 6расширения, причем в камере 6 расширения установлен в виде аварийного 40 2предохранительный клапан 21, В линииподвода рабочей жидкости установленрегулируемый клапан 22, привод которого подключен к датчику 23 уровнячерез блок 24 управления,Между контрольной трубкой 2 и наружной стенкой дополнительной трубки2 имеется воздушная герметичная полость 25,Система для исследования процессов отложений и коррозии работает следующим образом,Перед экспериментом в камеру 6 заливают рабочую жидкость (воду) из линии городского водоснабжения или дистиллят. Контрольную трубку помещаютв газоход котла туда, где температураконтрольной трубки 1 равна расчетнойтемпературе реальной котельной трубы,Контрольная тРубка 1 без отложений ипродуктов коррозии поверхностью воспринимает тепловой поток газов, идущих из топки (камеры сгорания),который через металлическую стенку контрольной трубки 1, воздушную полость25 и металлическую стенку дополнительной трубки 2 передается рабочей жидкости. Она нагревается до температуры насыщения равной 100 С, обусловленной атмосферным давлением, Пароводяная смесь по зазору между трубками 2 и 4 поднимается в камеру 6.Пузырьки пара проходят через успокоительную перфорированную перегородку 12, заглубленную на 30-40 ммпод зеркало рабочей жидкости, причемотверстия в ней должны быть в диапазоне 4-5 мм, что способствует уменьшению дисперсности паровых пузырьков,в противном случае, если отверстия15 20 25 30 35 40 45 50 55 К где Р -3 13158меньше 4 мм, то на зеркале рабочейжидкости образуется слой (шапка) пены, которая во времени занимает объемконденсатора 13, если же отверстиябольше 5 мм, то образуются большиепузыри на зеркале рабочей жидкости,которые при схлопывании образуютзаброс капель воды на рабочие поверхности конденсатора 13,10 При увеличении теплового потока, направленного к рабочей жидкости, выше 5 кВт/м в зазоре между трубками 2 и 4, возникает снарядный режим течения жидкости, который изменяет свою структуру при образовании контура циркуляции по центральной трубке 4, через которую в зону образования и коагуляции пузырьков подается рабочая жидкость, причем площадь живого сечения центральной трубки выполняется не меньше 1/4 площади живого сечения между допочнительной и центральной трубками, При интенсификации отложений на поверхность контрольной трубки 1 ее температура падает, Для регулировки температуры трубки 1 и повышения ее до первоначальной (заданной) необходимо повысить давление в камере 6 до тех значений, пока температура стенки трубки 1 не будет первоначальной.При длительном эксперименте для автоматизации рабочих процессов система снабжена датчиком 23 уровня рабочей жидкости, который через блок 24 автоматически управляет клапаном 22 подачи рабочей жидкости в камере 6 и поддерживает уровень рабочей жидкости в заданном диапазоне, а на измерителе 20 давления задается давление, соответствующее температуре стенки контрольной трубки 1, независимо от интенсивности, толщины и количества отложений,Регулировка давления в камере 6 производится за счет количества пропускаемой охлаждающей жидкости через конденсатор 13, т,е, за счет поддержания в камере 6 определенного количества несконденсированного пара. При отклонении давления в камере 6 от заданного измеритель 20 давления передает потенциал на одно из плеч блока 18 уравновешенного моста, на другое плечо подается потенциал от измерителя 19 температуры, суммарныйсигнал с блока 18 подают на привод17. В зависимости от ориентации сиг 74 4нала привод 17 дросселя 16 уменьшаетили увеличивает количество охлаждающей жидкости, проходящей через конденсатор 13.С внутренним объемом камеры 6 сообщен предохранительный клапан 21,исполняющий роль аварийного,В процессе исследования температура и уровень рабочей жидкости всегдаподдерживаются постоянными (заданными), а это гарантия того, что температура стенки контрольной трубки 1всегда задана и процессы отложенийи коррозии на стенке контролируемойтрубки 1 смоделированы в соответствии с реальном.Определение количества отложенийи массы прокородировавшего металлаконтрольной трубки 1 производитсяследующим образом,До испытаний трубка 1 взвешивается на аналитических весах с точностьюдо 0,05 мг и измеряется ее диаметр вшести точках и трех плоскостях (точки измерений и плоскости заранее фиксированы) с точностью до 0,01 мм,После эксперимента контрольную трубку 1 взвешивают вместе с отложениями и без них с точностью до 0,05 мги измеряют ее диаметр с точностьюдо 0,01 мм,Ниже представлена методика количественного определения процесса от-,ложений и коррозии.Количество отложенийС = С - С,где С, - масса контрольной трубки доиспытаний;С - масса контрольной трубкипосле испытаний с отлаженнями, Количество прокородировавшего ме-.талла Скфгде С - масса контрольной трубкипосле испытаний,Общее утонение стенкик 1 С 1 ггде Й - диаметр контрольной трубкидо испытаний;Й - диаметр контрольной трубки1после испытаний,Скорость коррозииССоставитель Г,РомановТехред М,Ходанич Корректор В,Бутяга Редактор П,Гереши Заказ 2354/46 Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 131Формула изобретения 1. Система для исследования процессов отложений и коррозии, сЬдержащая заглушенную с одной стороны контрольную трубку и размещенную в ней соосно центральную трубку, опирающуюся одним концом на заглушку и снабженную на другом конце перфорированной перегородкой, конденсатор, установленный в расширительной камере и подключенный к магистрали подачи охлаждающей жидкости, предохранительный клапан и измеритель температуры, причем внутренняя полость центральной трубки и часть расширительной камеры заполнены рабочей жидкостью, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности исследования, система содержит устройства поддержания заданного уровня рабочей жидкости и давления в расширительной камере, дополнительную трубку, установленную между контрольной и центральной трубками, внутренняя полость которой подключена к расширительной 5874 6камере, а полость между ее наружнойстенкой и внутренней стенкой контрольной трубки герметична и заполненавоздухом, причем в центральной трубке со стороны заглушки выполненысквозные отверстия,2, Система по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что площадь проходного сечения центральной трубки вы 10 полнена не менее 1/4 площади проходного сечения между дополнительной ицентральной трубками.3. Система по п,1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что она содержит иэ 15 меритель давления в расширительнойкамере, измеритель температуры установлен на стенке контрольной трубки,а устройство поддержания заданногоуровня давления в расширительной ка 2 О мере выполнено в виде регулируемогодросселя, установленного в магистрали подачи охлаждающей жидкости, привод которого подключен через дополнительно установленный блок согласования к измерителям температуры и давления,