Способ определения теплоты сгорания жидких топлив и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 ю 601825/ ОПИС Б Т ОТЫ РОЙпосо- ения ь исГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1578613, кл, 6 01 И 25/32, 1989,Авторское свидетельство СССР В 1565232, кл. 6 01 М 25/32, 1988.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕП СГОРАНИЯ ЖИДКИХ ТОПЛИВ И УС СТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области физических измерений, в частности к бам и устройствам для определ теплоты сгорания топлива и может бы Изобретение относится к области тепофиэических измерений и может быть исольэовано в теплоэнергетике, в отраслях,спользующих теплоту сгорания жидкихоплив, и в научных исследованиях,Целью изобретения является повышеие точности определения теплоты сгораия и надежности устройства,На фиг.1 изображена схема устройства;а фиг.2 - разрез А - А на фиг,1,Устройство содержит замкнутый изоермический блок 1, выполненный в видецилиндра с ребрами 2 воздушного охлаждеия. К блоку 1 по внутреннему периметруодсоединены стоки 3 и 4 тепла (соответстенно измерительной ячейки 5 и источника 1689830 А ьзовано в теплоэнергетике, а также в научных исследования. Цель изобретения - повышение точности определения. Устройство содержит адиабатическую оболочку с установленными в ней источником тепла и измерительной ячейкой с камерой сгорания и дополнительным источником тепла, Измерительная ячейка и источник тепла соединены между собой через преобразователи теплового потока, тепло от которых отводится с помощью тепловых стоков с известным термическим сопротивлением. При проведении анализа мощность дополнительного теплового потока поддерживают постоянной, а топливо механически перемещается из эоны подвода в зону дожигания. Для перемещения топлива камера сгорания оборудована специальным узлом перемещения топлива, соединенным с электроприводом.2 с.п. ф-лы,2 ил,6 тепла), выполненные в виде металлических дисков одинаковой геометрической формы и расположенные симметрично относительно оси блока 1. Стоки тепла соединены без зазора с торцевыми противолежащими поверхностями источника тепла и измерительной ячейки, выполненных в виде цилиндров и имеющих общую образующую. Между тепловыми стоками симметрично относительно общей оси измерительной ячейки и источника тепла без зазора размещены преобразователи 7 теплового потока, электрически связанные с системой 8 автоматического регулирования теплового потока (САРТП). Выход САРТП электрически связан с источником 610 15 /т 0 25 30 Зо 40 45 10 55 60 тег 1 ла, в качестве которого использован электронагреватель. Измерительная ячейка в своей нижней части соединена с блоксм 9 подготовки и подачи топлива и окислителя с помощьо линий 10 и 11 пода и с лини 1 й 12 отвода продуктов сгорания,Внутри измерительной ячейки находится. камера 13 сгорания, выполненная в виде цилиндрической замкнутой емкости с огверстием 14 в верхней части и с гаэоплотным фторопластовым подшипником 15 в центре нижней части, С помощью подшипника 15 фиксируется стержень 16, на Верхнем конце которого жестко закреплен диск 17, а нижней конец соединен с электроприводом 18, Диск 17 выполнен иэ кварцевого стекла, На внутренней поверхности камеры сгорания у противоположных стенок цилиндра расположены линии 10 и 11 подачи топлива и окислителя с одной стороны и дополнительный источник 19 тепла, выпогненный в виде плоского электронагревателя, с другой стороны, Свободное пространство внутри иэотермического блска занято адиабатической оболочкой 20,Способ осуществляется следуюшим обПеред началом подачи топлива в камеру сгорания дополнительным источником 19 тепла разогревают часть диска в зоне дожигания топлива - зона 0 фиг,2) до 600 - 900 С, подают окислитель и с его помощью охлаждают диск 17 в зоне подвода топлива эона С) до температуры 100-200 С. При этом диск приводится во вращение с заданной скоростью с помощью электропривода 18, Исследуемое топливо с помощью блока 9 подготовки и подачи топлива и Окислителя по линии 10 непрерывно подают в зону С, За счет вращения диска 17 капли исследуемого топлива равномерно перемещаются и зоны С в зону О. При этом происходит испа рение и выгорание легкой фракции тяжело го жидкого топлива, Одновременно происходит дожигание коксового остатка В зоне О. Полное сгорание топлива обеспечи вается за счет поддержания заданной тем пературы диска 17 в зоне О. Далее продукты сгорания попадают в измерительную ячей. ку, где охлаждаются примерно до темпера. туры входа топлива и окислителя и непрерывно отводятся по линии 12, В этом случае в измерительной ячейке выделяешься количество тепла Ох Одновременно на вход САРТП 8 непрерывно поступает электрический сигнал, пропорциональный тепловому потоку, подводимому к измерителю теплового потока, САРТП регулирует работу алек;оонагревателя таким образом, чтобы электоический сигнал с измерителя был равен О. Тогда искомая величина определяется по измеренному значению компенсационной мощности, мощности, выделяемой в камере сгорания дополнительным источником 19 тепла, и по измеренной в блоке 9 массе исследуемого топлива следующим образомОх - О хдчт 1 )тГДЕ От - тЕПЛОта СГОРаНИЯ ИССЛЕДУЕМОГО тОП- лина;В/т - расход исследуемого топлива;Охд - дополнительный тепловой поток. выделяющийся в измерительной ячейке,Изобретение позволяет повысить точность определения теплоты сгорания на 4 - 670 по сравнению с прототипом, а также повысить надежность работы устройства за счет исключения образования коксовых пробок в линии подвода топлива.Формула изобретения 1, Способ определения теплоты сгорания жидких топлив, заключающийся в том, что измерительную ячейку помещают в изотермическую оболочку и осуществляют процесс полного сжигания топлива, в измерительную ячейку вводят дополнительный тепловой поток, топливо и окислитель непрерывно подают в камеру сгорания, при этом внутри изотермической оболочки непрерывно выделяют количество тепла, компенсирующее потерю тепла от наружной поверхности измерительной ячейки, выделяющееся в процессе анализа тепло отводят через тепловые стоки с известными термическими сопротивлениями, измеряют значение компенсирующей мощности, дополнительной мощности и расход топлива, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительный тепловой поток поддерживают постоянным и одновременно охлаждают окислителем зону подвода тепла, обеспечивая в камере сгорания перепад температуры от 100 - 200 С в зоне подвода топлива до 600-900 С в зоне дожигания коксового остатка, одновременно в процессе горения осуществляют перемещения топлива иэ зоны подвода топлива в зону дожигания коксового остатка в горизонтальной плоскости, параллельной дну ячейки,2, УстрОЙство для определения теплоты сгорания жидких топлив, содержащее адиабатическую оболочку с установленными в ней источником тепла и измерительной ячейкой с цилиндрической камерой сгорания, снабженной дополнительным источником тепла, изотермический блок находящийся в контакте с измерительнойячейкой и источником тепла, преобразователи теплового потока, тепловые стоки, выполненные в виде металлических дисков, систему автоматического регулирования теплового потока, блок подготовки и подачи топлива и окислителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения и надежности устройства, камера сгорания снабжена узлом перемещения топлива, выполненным в виде диска, установленного соосно с камерой в ее нижней части с зазором относительно боковых стенок и изготовленного из жаропрочного коррозионностойкого материала, причем диск 5 соединен с электроприводом, а дополнительный источник тепла размещен под диском по периферии внутренней поверхности нижнего торца камеры сгорания на участке, противоположном зона подачи топлива и 10 окислителя.1689830 О.Р ставитель С, Харламовхред М,Мэргентал Редактор О.Юрковецкая М. Максимишинец орре Заказ 3808 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10