Сажевый пробоотборник

 

Изобретение относится к устройствам для отбора пробы частиц из высокотемпературного потока продуктов сгорания углеводородных топлив теплоэнергетических установок. Цель изобретения - повышение производительности труда при измерениях количества сажи. Сажевый пробоотборник содержит охлаждаемый корпус с двойными стенками, газоотводный тракт, патрубок подачи газа, ниппель, сменный фильтр и магистраль продувки инертным газом, при этом сменный фильтр снабжен обкладками конденсатора и установлен в передней части пробоотборника. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51)5 G 01 И 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4428240/31-26 (22) 18.05. 88 (46) 15.03.90, Бюл, Ф 10 (7!) Уфимский авиационный институт им,Серго Орджоникидзе (72) Ф.М, Альметов, P.Ф,Ахметов, Н,X.Hàøèðoâ и В.И,Маскаев (53) 543.053 (088, 8) (56) Корякин Н.И. и др, Краткий справочник по физике, М,: Высшая школа, 1964,с 547, 548.

Авторское свидетельство СССР

11 941880, кл. G 01 N 1/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1111997, кл, G 01 N 1/20, 1983.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для отбора пробы частиц сажи иэ высокотемпературного потока продуктов сгорания углеводородных топлив теплоэнергетических установок, в частности для исследования процесса в камерах сгорания двигателей летательных аппаратов.

Цель изобретения — повышение производительности труда при измерениях, На фиг,1 изображен сажевый пробоотборник, разрез; на фиг,2 — фильтр с обкладками конденсатора; на фиг.3— схема замера емкости; на фиг,4 — схема компенсации подводящих проводов; на фиг,5 — тарировочный график концентрации сажи.

Сажевый пробоотборник состоит из охлаждаемого корпуса 1, выполненно7 (54) САЖЕВЫЙ ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к устройствам для отбора пробы частиц из высокотемпературного потока продуктов сгорания углеводородных топлив теплоэнергетических установок, Цель изобретения — повышение производительности труда при измерениях количества сажи, Сажевый пробоотборник содержит охлаждаемый корпус с двойными стенками, гаэоотводный тракт, патрубок пода-. чи газа, ниппель, сменный фильтр и магистраль продувки инертным газом, при этом сменный фильтр снабжен обкладками конденсатора и установлен в передней части пробоотборника, 5 ил, го с двойными стенками, в котором размещен газоотводный тракт 2, соеди= ненный со сменным фильтром 3, представляющим собой стальную гильзу, наполненную пористой керамикой, используемой в качестве фильтрующего элемента. Внутри фильтра 3 размещены обкладки конденсатора 4, Полость между корпусом сажевого пробоотборника 1 и газоотводным патрубком 2 образует магистраль 5 продувки инертным газом, На корпусе сажевого про боотборника 1 закреплен входной патрубок б для подачи газа, выполненный из жаростойкого сплава ВНДС-1, а обкладки расположены симметрично его оси, На схеме замера емкости обозначены: пробоотборник 1, установленный в стенке теплоэнергетичной установки

1550359

7:„сменный фильтр с конденсаторами соединен подводящими проводами 8 с измерителем 9 емкости Е8-4 сп шкалой 10, 5

Сажевый пробоотборник работает следующим образом, До начала отбора через магистраль

5 продувки инертным газом входной патрубок 6 продувается инертный газ для предотвращения преждевременного

Попадания частиц сажи в сменный ;.ильтр 3. Процесс отбора начинается с одновременного перекрытия магистрали 5 продувки инертным газом и откры- 15 тия газоотводного тракта. Продукты сгорания, пройдя через сменный фильтр очищаются от сажевых частиц и по газоотводному тракту 2 направляются на приборы контроля его параметров 20 (температуры, давления, объемного расХода). Процесс отбора заканчивается одновременным открытием магистрали

Продувки инертным газом и перекрытием газоотводного,тракта. В процессе 25 отбора продукты сгорания, содержащие сажевые частицы, проходят через фильтр, снабженный обкладками конденсатора, при этом твердые частицы сажи осаждаются на фильтре между 06-. 3p кладками конденсатора, Это приводит к изменению диэлектрической проницаемости среды и, следовательно, к изменению емкости конденсатора, Изменение емкости регистрируется измерителем. Измеритель вынесен эа пределы отборника и соединяется с обкладками конденсатора при помощи подводящих проводов (см.фиг,3). Влияние емкости подводящих проводов компенси- 40 руется мостовой схемой, что предусмотрено.в стандартных измерителях типа

Е8-4, позволяющей компенсировать емкость проводов длиной до 50 м.

После измерения величины емкости, 45 используя тарировочный график C> =

= f(c), где C> — концентрация сажи, с — емкость конденсатора, определяется концентрация сажи в отобранном объеме продуктов сгорания. Для тари- 5р ровки измеряют емкости фильтров с заранее известной весовой концентра цией сажи, По этим замерам строят тарировочный график C> = f(c). Таким образом можно осуществить несколько замеров подряд до тех пор, пока фильтр полностью не заполнится сажей, При этом количество сажи в каждом из замеров определяется как разница (G+, — Gz,, ), где G>, — концентрация в данном замере, Г, — концентрация в предыдущем замере, Приведенные ниже расчеты показывают, что изменение емкости конденсатора в ходе заполнения его сажей значительно превосходит величину погрешности измерений с помощью стандартных измерительных приборов (например, Е8-4)„

Емкость конденсатора до начала отбора пробы сажи

8,86 10, 1 42 ° 10

-12

0,5 F10

Ь

or.

7,44 пФ, 16,37 пФ, Р где E „,„= 2,2 — — — диэлектрическая проницаемость сажи, Изменение емкости в ходе отбора

AC=Ca С = 16,37-7,44 = 8,93 пФ, Погрешность измерений емкости

Е8-4 цC с. Смакс Ое01 16 ° 37

= 0,16 пФ, где Я вЂ” точность прибора;

С„ „ — измеряемая максимальная величина, Поскольку изменение емкости конденсатора в ходе отбора пробы значительно превышают погрешность измерений с помощью Е8-4, регистрация изме-. нения емкости в процессе отбора будет отчетливо регистрироваться на шкале измерителя, Данный сажевый пробоотборник в сравнении с прототипом позволяет про- водить ускоренную обработку осажден- .

-12 где = 8, 86 ° 10 — — — диэлектрическая проницаемость вакуума; Е =

1 — диэлектрическая проницаемость воздуха; S — площадь обкладки конденсатора, м ; S = 1 h = 0,03"

2, 0,014 = 42 ° 10 м; d. - расстояние между обкладками, Емкость конденсатора после полного заполнения сажей объема между обкладками конденсатора о cuing S 8 86 ° 10 2 2 42 10

0 5 10

1550359 ной на фильтре ràæè и осуществлять повторные отборы, не прерывая эксперимента, 5 формулаиэобретения

Сажевый пробоотборник, содер ащий охлаждаеиий корпус, выполненный с двойными стенками, газоотводный тракт, p состоящий иэ съемной и газоотводной трубок, патрубка для подачи газа, ниппеля, сменного фильтра и магистрали продувки инертным газом, о т— л и чающий с я тем, что, с целью ускорения анализа, сменный фильтр снабжен обкладками конденсатора, установленными внутри него симметрично оси патрубка для подачи газа, 1550359

Составитель А, Сондор

Редактор N.-Циткина Техред 31.0лейник Корректор С.Черни

Тираж 495

Подписное

Заказ 266

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

„113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101