RU182039U1 - Liquid Cooled Sampler - Google Patents
Liquid Cooled Sampler Download PDFInfo
- Publication number
- RU182039U1 RU182039U1 RU2018114194U RU2018114194U RU182039U1 RU 182039 U1 RU182039 U1 RU 182039U1 RU 2018114194 U RU2018114194 U RU 2018114194U RU 2018114194 U RU2018114194 U RU 2018114194U RU 182039 U1 RU182039 U1 RU 182039U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- sampler
- sampling
- input device
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к газоаналитической технике, теплоэнергетике, авиационной технике и предназначена для отбора пробы продуктов сгорания углеводородных топлив на химический анализ из проточных частей авиационных газотурбинных двигателей, наземных газотурбинных установок, специализированных установок с использованием модельных горелок, модельных камер сгорания и прочих энергетических установок со сжиганием топлива. Пробоотборник состоит из входного устройства, канала отбора пробы и канала системы охлаждения, расположенных соосно. Проточные части каналов отбора пробы и системы охлаждения снабжены оребрением, а входное устройство спрофилировано по принципу сопла Лаваля. Техническим результатом полезной модели является минимизация времени охлаждения втекающей пробы до температуры, при которой значительно замедляются химические реакции, а также уменьшение влияния пробоотборника как инструмента измерения на процессы, происходящие в исследуемом потоке. 3 з.п. ф-лы, 3 илл.The utility model relates to gas analysis technology, heat power engineering, and aviation technology and is intended for sampling products of the combustion of hydrocarbon fuels for chemical analysis from flowing parts of aircraft gas turbine engines, ground gas turbine installations, specialized plants using model burners, model combustion chambers, and other power plants with combustion fuel. The sampler consists of an input device, a sampling channel and a cooling system channel, located coaxially. The flow parts of the sampling channels and the cooling system are equipped with fins, and the input device is profiled according to the principle of a Laval nozzle. The technical result of the utility model is to minimize the cooling time of the flowing sample to a temperature at which chemical reactions are significantly slowed down, as well as to reduce the influence of the sampler as a measurement tool on the processes occurring in the studied stream. 3 s.p. f-ly, 3 ill.
Description
Полезная модель относится к газоаналитической технике, теплоэнергетике, авиационной технике и предназначена для отбора пробы продуктов сгорания углеводородных топлив на химический анализ из проточных частей авиационных газотурбинных двигателей, наземных газотурбинных установок, специализированных установок с использованием модельных горелок, модельных камер сгорания и прочих энергетических установок со сжиганием топлива.The utility model relates to gas analysis technology, heat power engineering, and aviation technology and is intended for sampling products of the combustion of hydrocarbon fuels for chemical analysis from flowing parts of aircraft gas turbine engines, ground gas turbine installations, specialized plants using model burners, model combustion chambers, and other power plants with combustion fuel.
Известны конструкции пробоотборников, содержащие мероприятия по охлаждению жидкостью втекающей газообразной пробы, отбираемой из зон с повышенной температурой, причем каналы пробы и охлаждения имеют развитую многоуровневую структуру, реализованную с помощью сварных соединений (US 5824919 A, G01N 1/22, 20.10.1998; US 5228514 A, G01N 30/12, 20.07.1993; US 5344122 A, G01N 1/22, 06.09.1994; US 5158365 A, G01K 13/12, 27.10.1992).Sampler designs are known that contain measures for liquid cooling of an inflowing gaseous sample taken from areas with elevated temperature, and the sample and cooling channels have a developed multi-level structure realized using welded joints (US 5824919 A,
Известные конструкции сложны в изготовлении и сборке, имеют значительные диаметральные размеры (15…50 мм), что оказывает негативное влияние на структуру исследуемого потока.Known designs are difficult to manufacture and assemble, have significant diametrical dimensions (15 ... 50 mm), which has a negative effect on the structure of the studied stream.
Наиболее близким аналогом является конструкция пробоотборника, предназначенного для отбора продуктов сгорания на химический анализ из печи при повышенных температурах, подвод и отвод охлаждающей жидкости в котором организован с помощью полукольцевого канала из двух частей, которые сообщаются в месте разрыва перегородки, причем канал пробы оснащен фильтром грубой очистки, улавливающим твердые частицы и нелетучие углеводороды (US 5777241 A, G01N 1/22, 07.07.1998).The closest analogue is the design of the sampler, designed to select combustion products for chemical analysis from the furnace at elevated temperatures, the supply and removal of coolant in which is organized using a half-ring channel of two parts, which communicate at the point of rupture of the partition, and the sample channel is equipped with a coarse filter purification, trapping solid particles and non-volatile hydrocarbons (US 5777241 A, G01N 1/22, 07/07/1998).
Недостаток этой конструкции заключается в малом темпе охлаждения втекающей пробы до температуры, при которой химические реакции значительно замедляются, что не позволяет принять допущение об отсутствии различия химического состава рабочего тела в пятне отбора пробы и на входе в газоанализатор.The disadvantage of this design is the low rate of cooling of the flowing sample to a temperature at which the chemical reactions are significantly slowed down, which does not allow us to accept the assumption that there is no difference in the chemical composition of the working fluid in the sampling spot and at the inlet to the gas analyzer.
Задачей полезной модели является уменьшение количественного различия составов пробы в точке отбора и анализируемой пробы, а также снижение влияния пробоотборника на структуру исследуемого потока.The objective of the utility model is to reduce the quantitative difference in sample composition at the sampling point and the analyzed sample, as well as to reduce the influence of the sampler on the structure of the studied stream.
Техническим результатом полезной модели является минимизация времени охлаждения втекающей пробы до температуры, при которой значительно замедляются химические реакции, а также уменьшение влияния пробоотборника как инструмента измерения на процессы, происходящие в исследуемом потоке.The technical result of the utility model is to minimize the cooling time of the flowing sample to a temperature at which chemical reactions are significantly slowed down, as well as to reduce the influence of the sampler as a measurement tool on the processes occurring in the studied stream.
Технический результат достигается тем, что в пробоотборнике с жидкостным охлаждением, состоящем из входного устройства, канала отбора пробы и канала системы охлаждения, расположенных соосно, проточные части каналов отбора пробы и системы охлаждения снабжены оребрением, а входное устройство спрофилировано по принципу сопла Лаваля, что при критическом режиме вакуумирования тракта газоанализатора (или избыточном давлении в исследуемом потоке) позволит организовать аэродинамическое охлаждение рабочего тела в результате разгона потока до сверхзвуковых скоростей и снижения его статических параметров.The technical result is achieved in that in a liquid-cooled sampler consisting of an input device, a sampling channel and a cooling system channel, arranged coaxially, the flow parts of the sampling channels and a cooling system are equipped with fins, and the input device is profiled according to the principle of a Laval nozzle, which, when critical mode of evacuation of the gas analyzer tract (or overpressure in the test stream) will allow aerodynamic cooling of the working fluid as a result of acceleration of the flow of the supersonic velocities and reduce its static parameters.
Кроме того, пробоотборник изготовлен из порошка стали методом селективного лазерного спекания.In addition, the sampler is made of steel powder by selective laser sintering.
Кроме того, оребрение каналов отбора пробы и системы охлаждения выполнено в виде системы трапециевидных выступов.In addition, the finning of the sampling channels and the cooling system is made in the form of a trapezoidal projection system.
Кроме того, диаметр рабочей части пробоотборника не превышает 6 мм.In addition, the diameter of the working part of the sampler does not exceed 6 mm.
Устройство поясняется следующими чертежами.The device is illustrated by the following drawings.
На фиг. 1 представлена схема пробоотборника с жидкостным охлаждением с продольным половинчатым разрезом;In FIG. 1 is a diagram of a liquid-cooled longitudinally-half-cut sampler;
на фиг. 2 представлен местный вид оребрения проточной части каналов;in FIG. 2 shows a local view of the fins of the flow part of the channels;
на фиг. 3 представлены линии тока в проточной части канала пробы.in FIG. 3 shows the streamlines in the flow part of the sample channel.
Конструкция состоит из рабочей части, которая содержит входное устройство (1), канал пробы (2), канал охлаждения (3), внешнюю оболочку (4), внутреннюю оболочку (5), разделительную перегородку (6), оребрение (система трапециевидных выступов) (7), и концевого устройства, которое в свою очередь содержит входной (8) и выходной (9) водяные патрубки, выходной патрубок пробы (10), технологическое утолщение (11), подводную (12) и отводную (13) водяные трубки, отводную трубку пробы (14).The design consists of a working part, which contains an input device (1), a sample channel (2), a cooling channel (3), an outer shell (4), an inner shell (5), a dividing wall (6), fins (a system of trapezoidal protrusions) (7), and an end device, which in turn contains water inlet (8) and output (9) nozzles, sample outlet nozzle (10), technological thickening (11), underwater (12) and outlet (13) water tubes, sample outlet tube (14).
Конструкция работает следующим образом.The design works as follows.
Пробоотборник крепится в координатном устройстве, управляющим его положением, посредством технологического утолщения 11. Отбираемая из пятна 15 проба, благодаря вакуумированию тракта за пробоотборником (либо избыточному давлению перед ним), втекает через входное устройство 1, где подвергается первичному аэродинамическому охлаждению, в канал пробы 2. Охлаждающая жидкость через подводную трубку 12 и входной патрубок 8 втекает в канал охлаждения 3. Потоки в каналах 2 и 3 турбулизуются участком системы трапециевидных выступов 7, длина которого выбрана на основании газодинамического расчета, что приводит к обновлению пограничного слоя у стенок внутренней оболочки 5 с толщиной 0.3 мм и интенсификации конвективного теплообмена между охладителем и пробой (течение пробы у стенок каналов показано на фиг. 3). Гладкие стенки внешней оболочки 4 с увеличенной толщиной 0.5 мм снижают теплообмен между водой и потоком вне пробоотборника. Охлажденная проба отводится из канала пробы 2 через патрубок 10 и трубку 14, а охлаждающая вода через патрубок 9 и трубку 13.The sampler is mounted in the coordinate device that controls its position by means of
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114194U RU182039U1 (en) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Liquid Cooled Sampler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114194U RU182039U1 (en) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Liquid Cooled Sampler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU182039U1 true RU182039U1 (en) | 2018-08-01 |
Family
ID=63142109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018114194U RU182039U1 (en) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Liquid Cooled Sampler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU182039U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709691C1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-12-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Device for analysis of formation of deposits on boiler furnace walls during fuel combustion |
CN114152482A (en) * | 2021-11-23 | 2022-03-08 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Water-cooled supersonic-speed high-temperature gas component freezing and collecting device and method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5777241A (en) * | 1997-02-06 | 1998-07-07 | Evenson; Euan J. | Method and apparatus for sampling and analysis of furnace off-gases |
RU143982U1 (en) * | 2013-12-05 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | DEVICE FOR SAMPLING FROM A HIGH-TEMPERATURE CHEMICALLY REACTIVE FLOW |
RU164754U1 (en) * | 2015-12-10 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | AEROSOL AND VAPOR SAMPLING DEVICE |
-
2018
- 2018-04-17 RU RU2018114194U patent/RU182039U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5777241A (en) * | 1997-02-06 | 1998-07-07 | Evenson; Euan J. | Method and apparatus for sampling and analysis of furnace off-gases |
RU143982U1 (en) * | 2013-12-05 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | DEVICE FOR SAMPLING FROM A HIGH-TEMPERATURE CHEMICALLY REACTIVE FLOW |
RU164754U1 (en) * | 2015-12-10 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | AEROSOL AND VAPOR SAMPLING DEVICE |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709691C1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-12-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Device for analysis of formation of deposits on boiler furnace walls during fuel combustion |
CN114152482A (en) * | 2021-11-23 | 2022-03-08 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Water-cooled supersonic-speed high-temperature gas component freezing and collecting device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101672732B (en) | Water-cooling fly ash sampling device of circulating fluid bed boiler | |
RU182039U1 (en) | Liquid Cooled Sampler | |
Promvonge et al. | Investigation on the vortex thermal separation in a vortex tube refrigerator | |
DK1793189T3 (en) | Waste heat boiler | |
KR101887750B1 (en) | Egr cooler for vehicle | |
CN205785975U (en) | A kind of resistant to elevated temperatures burner hearth component sampling apparatus | |
CN108225777A (en) | The high enthalpy sample probe of scramjet engine fuel gas analysis | |
CN103278434B (en) | Measure the device and method of concentration of graphite dust in high temperature gas cooled reactor primary coolant circuit pipe | |
RU2608798C2 (en) | Heat exchanger | |
CN101694432B (en) | Method for evaluating reliability of thermal barrier coating system and device thereof | |
CN104964856A (en) | Power station boiler smoke sampling device | |
KR20150022818A (en) | Extractive continuous ammonia monitoring system | |
EP2852804A1 (en) | Waste heat boiler with bypass and mixer | |
CN204495626U (en) | A kind of gas high-temperature sampling apparatus | |
CN103398879A (en) | Supersonic combustion gas sampling probe | |
CN112945650B (en) | Flue gas sampling device and sampling method | |
CN204881922U (en) | Flue gas temperature measurement sampling system and boiler | |
Topper | Forced heat convection in cylindrical channels: Some problems involving potential and parabolic velocity distribution | |
CN103968907A (en) | Method and device for measuring supercritical and gaseous hydrocarbon fuel dense flow | |
KR102459617B1 (en) | Wake treatment system including same water-cooled flue gas collecting apparatus | |
RU189923U1 (en) | BOILER-UTILIZER WATER TUBE HORIZONTAL | |
CN208125449U (en) | A kind of cement rotary kiln smoke-box flue gas continuous sampling device | |
CA2567768A1 (en) | Apparatus for cooling a hot gas | |
CN105043827A (en) | Power station boiler flue gas sampling device | |
RU155273U1 (en) | STAND FOR MODELING THE COOLING SYSTEM OF THE ELEMENTS OF THE WALL OF THE HEAT PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190418 |