RU2464522C2 - Catalytic thermal simulator - Google Patents
Catalytic thermal simulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464522C2 RU2464522C2 RU2010146294/11A RU2010146294A RU2464522C2 RU 2464522 C2 RU2464522 C2 RU 2464522C2 RU 2010146294/11 A RU2010146294/11 A RU 2010146294/11A RU 2010146294 A RU2010146294 A RU 2010146294A RU 2464522 C2 RU2464522 C2 RU 2464522C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- fuel
- simulator
- wick
- tube
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано для имитации тепловых излучений военных объектов, а также для обогрева личного состава, прогрева двигателей, отдельных узлов техники и т.п.The invention relates to the field of military equipment and can be used to simulate thermal radiation from military facilities, as well as for heating personnel, warming up engines, individual components of equipment, etc.
Известна каталитическая печь КФП-1-180, работающая на бензине, имеющая круглую каталитическую насадку диаметром 180 мм. Конструкция печи не допускает возможность работы на керосине и дизельном топливе, не допускает транспортировку в заправленном состоянии и наклоны на углы более 25 градусов (Каденаци Б.М., Сакеев В.И. и др. Глубокое каталитическое окисление углеводородов: Сборник. - М.: Наука, 1981, т.18, стр.124-133).Known catalytic furnace KFP-1-180, running on gasoline, having a round catalytic nozzle with a diameter of 180 mm The design of the furnace does not allow the possibility of working on kerosene and diesel fuel, does not allow transportation in the refueling state and tilts at angles of more than 25 degrees (B. Kadenatsi, V. Sakeev, etc. Deep catalytic oxidation of hydrocarbons: Collection. - M. : Science, 1981, v. 18, pp. 124-133).
Известен «имитатор тепловой каталитический» (патент РФ №2115084, 6 F41H 13/00), выполненный в виде прямоугольного модуля. Основными недостатками этого имитатора являются:The famous "thermal catalytic simulator" (RF patent No. 2115084, 6 F41H 13/00), made in the form of a rectangular module. The main disadvantages of this simulator are:
невозможность работы на керосине и дизельном топливе;the inability to work on kerosene and diesel fuel;
невозможность регулировки теплопроизводительности.the inability to adjust the heat output.
Известен «каталитический тепловой имитатор» - патент РФ RU №2315941, F41H 13/00, F23D 14/18 (2006 01), прототип. Недостатками, выявленными в процессе эксплуатации этого имитатора, являются:Known "catalytic thermal simulator" - RF patent RU No. 2315941, F41H 13/00, F23D 14/18 (2006 01), prototype. The disadvantages identified during the operation of this simulator are:
в катализаторе работает лишь расположенная вблизи топливного баллона 1/3 всей длины, что снижает расчетные энергетические параметры имитатора;only one third of the entire length located near the fuel cylinder works in the catalyst, which reduces the calculated energy parameters of the simulator;
отсутствие доступа к катализаторному блоку исключает замену последнего в случае необходимости;lack of access to the catalyst unit eliminates the replacement of the latter if necessary;
при отрицательных температурах запуск имитатора затруднен, копоть от сгорающего при запуске топлива выводит катализатор из строя, забивая его поры;at low temperatures, the start of the simulator is difficult, soot from burning fuel at startup starts the catalyst out of order, clogging its pores;
в процессе эксплуатации имитатора возможны несанкционированные осевые смещения кожуха, нарушающие установку уровня теплопроизводительности и даже выключающие имитатор;during operation of the simulator, unauthorized axial displacements of the casing are possible, which violate the setting of the level of heat production and even turn off the simulator;
заправка топливных баллонов в полевых условиях крайне неудобна.refueling of fuel cylinders in the field is extremely inconvenient.
Задачами предлагаемого технического решения являются:The objectives of the proposed technical solutions are:
увеличение удельной мощности имитатора, отнесенной к единице поверхности катализаторного блока;an increase in the specific power of the simulator, referred to the surface unit of the catalyst block;
обеспечение возможности запуска имитатора использованием обычных углеводородных топлив;providing the ability to run the simulator using conventional hydrocarbon fuels;
обеспечение ремонтнопригодности катализаторного блока;maintenance of maintainability of the catalyst block;
разработка рационального способа заправки топливных баллонов из комплекта имитатора в полевых условиях.development of a rational method for refueling fuel cylinders from a simulator kit in the field.
Решение этих задач достигается тем, что корпус имитатора (фиг.1) состоит из двух цилиндрических стаканов, имеющих общее днище с отверстием для прохода фитиля. В первом, катализаторном, стакане 1 размещается катализаторный блок 2 и устройства электрического и огневого запуска. Для поступления воздуха в зону окислительной реакции (горения) топлива и для отвода ее продуктов (аб-газов) в катализаторном стакане имеются воздушные отверстия 13. Во втором, топливном, стакане 8 размещен топливный баллон 6 с фитилем 7 в виде шнура из термостойких продольно уложенных волокон внутри перфорированной трубки. Топливо из волоконного гигроскопического термостойкого заполнения 11 баллона по фитилю попадает в испарительную камеру, испаряется и через отверстия в фитильной трубке попадает внутрь катализатора, где, встречаясь с кислородом воздуха, окисляется (сгорает).The solution to these problems is achieved by the fact that the simulator case (Fig. 1) consists of two cylindrical glasses having a common bottom with an opening for the passage of the wick. In the first, catalyst cup 1, the catalyst block 2 and the electric and fire-triggering devices are located. There are air holes 13 in the catalyst bowl for air to enter the oxidative reaction (combustion) zone of the fuel and for removal of its products (ab-gases) 13. In the second, fuel, glass 8 there is a fuel cylinder 6 with a wick 7 in the form of a cord made of heat-resistant longitudinally laid fibers inside the perforated tube. Fuel from the hygroscopic fiber-resistant heat-resistant filling of the 11th cylinder through the wick enters the evaporation chamber, evaporates and through the openings in the wick tube it enters the catalyst where, when it encounters oxygen, it oxidizes (burns).
В прототипе, имеющем фитильную трубку с равномерным расположением перфораций или изготовленную из металлической сетки, все подаваемое по фитилю топливо испаряется и подается в катализатор в самом начале испарительной камеры. В результате работает лишь нижняя часть катализаторного блока, так как остальная остается без топлива. Авторы предлагают ввести переменную транспорентность фитильной трубки, возрастающую по мере удаления от входа в испарительную камеру к концу трубки. Это достигается последовательным увеличением диаметров отверстий, через которые в катализатор поступают пары топлива, или ростом числа одинаковых отверстий на единицу длины трубки. С учетом многообразия применяемых топлив входящий в испарительную камеру конец фитильной трубки рекомендуется делать открытым.In the prototype, having a wick tube with a uniform arrangement of perforations or made of metal mesh, all the fuel supplied through the wick is vaporized and fed to the catalyst at the very beginning of the evaporation chamber. As a result, only the lower part of the catalyst unit works, since the rest is left without fuel. The authors propose introducing a variable transparency of the wick tube, increasing with distance from the entrance to the evaporation chamber to the end of the tube. This is achieved by successively increasing the diameters of the holes through which fuel vapor enters the catalyst, or by increasing the number of identical holes per unit length of the tube. Given the variety of fuels used, it is recommended that the end of the wick tube entering the evaporation chamber be opened.
Эффективность системы огневого запуска имитатора достигнута использованием газогенераторного эффекта. С целью организации направленного потока воздуха над поверхностью катализатора имевшееся в прототипе перфорирование всей боковой поверхности катализаторного стакана заменено на два ряда воздушных отверстий, верхний и нижний. Пусковое топливо, заливаемое в волоконное заполнение 12 донной части катализаторного стакана, при поджиге испаряется и подхваченное потоком воздуха из нижнего ряда отверстий к верхнему сгорает без образования копоти скользящим по поверхности катализатора пламенем. Для обеспечения стабильности пламени и исключения его отрыва в систему введена сетка-стабилизатор 5. Подобная система исключает загрязнение поверхности катализатора сажей и копотью, а также перегревание катализатора. Она также допускает организацию отвода горячих аб-газов и использование их для адресного нагрева отдельных элементов ложных объектов.The effectiveness of the simulator fire launch system was achieved using the gas-generating effect. In order to organize a directed air flow above the catalyst surface, the perforation of the entire side surface of the catalyst cup in the prototype was replaced by two rows of air holes, the upper and lower ones. Starting fuel, poured into the fiber filling of the 12th bottom of the catalyst bowl, evaporates during ignition and is caught by a stream of air from the lower row of openings to the upper burns without soot formation by a flame that glides along the surface of the catalyst. To ensure the stability of the flame and to prevent its detachment, a stabilizer grid 5 is introduced into the system. Such a system eliminates soot and soot contamination of the catalyst surface, as well as catalyst overheating. It also allows the organization of the removal of hot ab-gases and their use for targeted heating of individual elements of false objects.
На катализаторный стакан устанавливается крышка-регулятор 4. В снятом положении она позволяет осмотреть и извлечь для ремонта катализаторный блок, а в одетом - управлять запуском и работой имитатора. При совпадении воздушных отверстий крышки-регулятора с аналогичными отверстиями катализаторного стакана никаких ограничений для воздушного потока от нижних отверстий к верхним нет. Поворот крышки-регулятора вокруг своей оси перекрывает воздушные отверстия катализаторного стакана и тем самым меняет скорость горения пускового топлива или процесса глубокого окисления внутри катализатора. Степень перекрытия определяется визуально. Ввиду того, что в имитаторе используются различные виды углеводородных топлив, требующих для своего глубокого окисления (горения) различные объемы воздуха, никаких шкал для установки крышки-регулятора не предусмотрено.A cover-regulator 4 is installed on the catalyst cup. In the removed position, it allows you to inspect and remove the catalyst block for repair, and when dressed, control the start and operation of the simulator. If the air holes of the regulator cover coincide with similar holes of the catalyst cup, there are no restrictions on the air flow from the lower holes to the upper ones. The rotation of the regulator cap around its axis blocks the air holes of the catalyst cup and thereby changes the burning rate of the starting fuel or the deep oxidation process inside the catalyst. The degree of overlap is determined visually. Due to the fact that the simulator uses different types of hydrocarbon fuels that require different volumes of air for their deep oxidation (combustion), no scales are provided for installing the regulator cap.
Для заправки топливных баллонов в полевых условиях через отверстия 10, а также для заливки пускового топлива внутрь катализаторного стакана в комплект имитатора введен дозатор. Он представляет собой шприц с гибким наконечником. Дозатор позволяет заправлять имитаторы из любых емкостей, исключает случаи разлива топлива, обеспечивая пожарную безопасность запусков. Для удобства извлечения баллонов из топливного стакана и для герметизации последнего имеются резиновые втулки 9.For filling fuel cylinders in the field through openings 10, as well as for filling starting fuel inside the catalyst bowl, a dispenser is introduced into the simulator kit. It is a syringe with a flexible tip. The dispenser allows you to refuel simulators from any containers, eliminates fuel spills, ensuring fire safety of launches. For ease of removal of the cylinders from the fuel glass and for sealing the latter, rubber bushings 9 are provided.
Конструкция имитатора представлена на фигуре 1. Работает предлагаемый имитатор следующим образом. Топливный баллон заправляется топливом и вставляется в топливный стакан. При электрическом запуске на клеммы подается напряжение 12В или 24В в течение 1-2 минут. Электроспираль 3 прогревает катализаторный блок до температуры испарения топлива и начала автотермическго процесса его окисления. Возрастающий тепловой поток из катализаторного стакана указывает на начало работы имитатора.The design of the simulator is presented in figure 1. The proposed simulator works as follows. The fuel tank is refueled and inserted into the fuel cup. With an electrical start, a 12V or 24V voltage is applied to the terminals for 1-2 minutes. Electric coil 3 heats the catalyst block to the temperature of fuel evaporation and the beginning of the autothermal process of its oxidation. The increasing heat flux from the catalyst cup indicates the start of the simulator.
При огневом способе запуска необходимо через нижнее воздушное отверстие залить 5-10 мл пускового топлива и поднести к отверстию спичку. Пары топлива, сгорая в воздушном потоке, обеспечат быстрый разогрев катализатора до температуры запуска (200-300°С). Начавшийся процесс окисления (сгорания) топлива будет продолжаться до прекращения подачи топлива или воздуха. Регулировку теплопроизводительности проще всего проводить изменением степени перекрытия воздушных отверстий при повороте крышки-регулятора.With the firing method of starting, it is necessary to pour 5-10 ml of starting fuel through the lower air hole and bring a match to the hole. Fuel vapor, burning in the air stream, will provide rapid heating of the catalyst to the starting temperature (200-300 ° C). The process of oxidation (combustion) of fuel that has begun will continue until the supply of fuel or air stops. It is easiest to adjust the heat output by changing the degree of overlap of the air holes when turning the cover-regulator.
Эффективность изобретения заключается в возможности использования всех жидких топлив, имеющихся в войсках, имитации сложных тепловых полей, а также использования для разогрева военной техники и обогрева личного состава.The effectiveness of the invention lies in the possibility of using all liquid fuels available in the troops, simulating complex thermal fields, as well as using for heating military equipment and heating personnel.
Предлагаемое устройство может быть использовано и в народном хозяйстве, т.е. является средством двойного применения.The proposed device can be used in the national economy, i.e. is a dual use tool.
Авторами изготовлено несколько экспериментальных образцов тепловых имитаторов и проведены их испытания с использованием тепловизионных комплексов.The authors made several experimental samples of thermal simulators and tested them using thermal imaging complexes.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010146294/11A RU2464522C2 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Catalytic thermal simulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010146294/11A RU2464522C2 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Catalytic thermal simulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010146294A RU2010146294A (en) | 2012-05-20 |
RU2464522C2 true RU2464522C2 (en) | 2012-10-20 |
Family
ID=46230326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010146294/11A RU2464522C2 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Catalytic thermal simulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2464522C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2683919C2 (en) * | 2016-11-18 | 2019-04-02 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Device for increasing protection of armored vehicle against high-precision weapons |
RU2684208C2 (en) * | 2016-11-18 | 2019-04-04 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Device for increasing protection of soft-skin vehicles against self-targeting combat elements |
RU2743497C2 (en) * | 2018-02-26 | 2021-02-19 | Алексей Михайлович Серегин | Simulation test system |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764417C1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-01-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск имени Героя Советского Союза генерал-лейтенанта инженерных войск Д.М. Карбышева" Министерства обороны Российской Федерации | Heat target simulator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3881962A (en) * | 1971-07-29 | 1975-05-06 | Gen Atomic Co | Thermoelectric generator including catalytic burner and cylindrical jacket containing heat exchange fluid |
DE19645143A1 (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-07 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Catalytic heat generator with burner chamber |
RU2115084C1 (en) * | 1994-11-21 | 1998-07-10 | Валентин Владимирович Ватолин | Catalytic heat simulator |
RU2315941C1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-01-27 | Юрий Сергеевич Федоров | Catalytic heat simulator |
-
2010
- 2010-11-15 RU RU2010146294/11A patent/RU2464522C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3881962A (en) * | 1971-07-29 | 1975-05-06 | Gen Atomic Co | Thermoelectric generator including catalytic burner and cylindrical jacket containing heat exchange fluid |
RU2115084C1 (en) * | 1994-11-21 | 1998-07-10 | Валентин Владимирович Ватолин | Catalytic heat simulator |
DE19645143A1 (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-07 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Catalytic heat generator with burner chamber |
RU2315941C1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-01-27 | Юрий Сергеевич Федоров | Catalytic heat simulator |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2683919C2 (en) * | 2016-11-18 | 2019-04-02 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Device for increasing protection of armored vehicle against high-precision weapons |
RU2684208C2 (en) * | 2016-11-18 | 2019-04-04 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Device for increasing protection of soft-skin vehicles against self-targeting combat elements |
RU2743497C2 (en) * | 2018-02-26 | 2021-02-19 | Алексей Михайлович Серегин | Simulation test system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010146294A (en) | 2012-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2464522C2 (en) | Catalytic thermal simulator | |
US4576617A (en) | Apparatus comprising the combination of filter apparatus and regeneration apparatus and process for regenerating the filter apparatus using the regeneration apparatus | |
CN103529078B (en) | Drop evaporation ignition experiment device and using method thereof under a kind of high temperature and high pressure environment | |
US4134739A (en) | Starting device for a reformed gas generator | |
JP4677418B2 (en) | Diesel engine exhaust system | |
EP2153042B1 (en) | Fuel combustion | |
ES2260452T3 (en) | METHOD AND DEVICE FOR LITTLE NON-CATALYTIC CONTAMINANT COMBUSTION OF A LIQUID FUEL. | |
US20040058290A1 (en) | Self-sustaining premixed pilot burner for liquid fuels | |
CN104924873A (en) | Vehicle heater | |
CN106257138A (en) | Combustion device with controllable output heat source temperature | |
JPH09508689A (en) | engine | |
CN102893087B (en) | Use method for high temp. combustion and the device of fuel and the organic compound aqueous solution | |
RU2315941C1 (en) | Catalytic heat simulator | |
JP3183423U (en) | Equipment for converting light aromatic hydrocarbons from liquid to gas | |
CN103104317B (en) | Diesel engine exhaust after-treatment heating-up device and heating-up method | |
US2247181A (en) | Carburetor for hydrocarbon fuels | |
CN201407653Y (en) | Burning device of oxygen-mixing preheating type fuel burning system | |
RU2540198C1 (en) | Independent catalytic heater | |
JP2014055524A (en) | Exhaust gas treatment device of diesel engine | |
CN102502486A (en) | Gas heating radiation type ammonia decomposition furnace | |
US3938933A (en) | Fuel oil burning method | |
RU2386898C2 (en) | Device for combustion of liquid organic radioactive waste | |
RU2209371C1 (en) | Burner apparatus | |
CN211650358U (en) | Vaporizing device and alcohol-based furnace | |
JPS6119882B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121116 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130820 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141116 |