SU1755153A1 - Устройство дл определени теплоты сгорани жидких топлив - Google Patents

Abstract

Использование: дл  контрол  качества топлива в промышленности, а также дл  научных исследований. Сущность изобретени : узел перемещени  топлива из менее нагретой части камеры сгорани  в более нагретую выполнен в виде гибкого замкнутого элемента , например в виде плетеного жгута из жаропрочного коррозионностойкого материала с Гибкий замкнутый элемент охватывает два ролика, один из которых соединен с -электроприводом. Трубка подали топлива касаетс  пр молинейного участка гибкого замкнутого элемента в нижней части камеры сгорани , л дополнительный источник тепла размещен в средней части камеры сгорани  по периметру внутренней ее поверхности , 1 з,.п, Л-лы, 1 ил„ с 8

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к теплоЛизи- ческим измерени м свойств веществ и может быть использовано дл  контрол  теплоты сгорани  преимущественно т желых жидких топлив (в том числе мазута ) , а также при научных исследовани х ,

Известен способ определени  теплоты сгорани  т желых жидких топлив, заключающийс  в том, что измерительную  чейку, в которой находитс  камера сгорани , помещают в изотермическую оболочку дополнительным тепловым потоком, разогревают внутреннюю поверхность камеры сгорани  до температуры 600-900 Г, окиспитель подают в камеру сгорани  непрерывно, а подачу топлива периодически черсвз 10-15 мин

прекращают и вновь ьотобновл ют после полного сгорани  твердого коксового остатка, продукты сгорани  отвод т в окружающую среду, при этом внутри изотермической оболочки размещают также  чейку с компенсирующим источником теплоты и преобразователи теплового потока, соединенные с системой автоматического регулировани  теплового потока. Выдел ющеес  в процессе измерени  тепло отвод т от  чеек к изотермической оболочке через тепловые стоки с известными термическими сопротивлени ми , измер ют значение компенсирующей мощности, дополнительной мощности и поданную в  чейку мпссу топлива, по которым рассчитывают теплоту сгорани  топлива,,

sj

ел ел

ел

00

- 17551

Недостатком данного способа  вл етс  низка  точность определени  теп- поты сгорани  т желых жидких топлив, обусловленна  нестационарным тепловым , дифференциального калориметра В этом случае трудно обеспечить точность компенсации тепловой мощности , выдел ющейс  в измерительной  чейке и погрешность определени  теплоты JQ сгорани  может достигать значени  6-93:.

Наиболее близШм техническим решением  вл етс  устройство дл  определени  теплоты сгорани  жидких топлив. 15 1 Устройство содержит адиабатическую оболочку с установленными в ней источником теплоты и измерительной  чейкой с цилиндрической камерой сгорани , снабженной узлом перемещени  топ-зд лива, выполненным в виде диска, установленного соосно с камерой в ее нижней части с зазором относительно боковых стенок и изготовленного из жаропрочного коррозионностойкого материа- 25 ла, соединенного с электроприводом, поичем камера сгорани  снабжена дополнительным источником теплоты, размещенным под диском по периферии внутренней поверхности нижнего торца каме-30 ры сгорани  на участке, противоположном зоне подачи топлива и окислител , кроме того устройство содержит изотермический блок, наход щийс  в контакте с измерительной  чейкой и источни- jj ком тепла, преобразователи теплового потока, тепловые стоки, выполненные в виде металлических дисков, систему автоматического регулировани  теплового потока, а также блок подготовки и 40 подачи топлива и окислител ,

Основным недостатком устройства, прин того за прототип,  вл ютс  большие затраты времени дл  определений теплоты сгорани  т желых жидких топ- 45 лив, содержащих большое количество коксующихс  веществ, так как дл  полного сжигани  такого топлива приходитс  вводить в измерительную  чейку и поддерживать в процессе измерений JQ посто нным дополнительный тепловой поток достаточно большой величины, Это объ сн етс  тем, что зона дожигани  коксового остатка находитс  ниже йа- кела горени  легкой Фракции и тепло- та уход щих продуктов сгорани  почти не используетс  дл  поддержани  за- даннпй температуры в зоне дожигани 

53

того, диск относительно громоздка  деталь калориметра, обладающа  значительной теплоемкостью и дл  его прогрева необходимо затрачивать значительную тепловую мощность,,

Увеличение дополнительной тепловой мощности вызывает увеличение суммарной тепловой мощностиь выдел ющейс  в измерительной  чейке,, Поэтому с целью поддержани  оптимальных условий теплообмена продуктов сгорани  с внутренними поверхност ми измерительной  чейки, а также дл  обеспечени  допустимого предельного уровн  температур приходитс  увеличивать массу и габариты как самой измерительной  чейки , так и тепловых стоков, св зывающих  чейки с изотермическим блоком,, Верхний предельный уровень температуры измерительной  чейки обусловлен во-первых, предельным температурным уровнем теплоизолирующего материала адиабатической оболочки и во-вторых, верхним пределом рабочей температуры преобразователей теплового потока, равным 100-Hn°Cu

Увеличение массы и габаритов калориметрической системы св зацы с увеличением ее суммарной теплоемкости, а следовательно, с ухудшением динамических характеристик данного средства измерени , Т„е„, увеличение дополнительной тепловой мощности в измерительной  чейке при сжигании т желых жидких топлив приводит к увеличению времени дл  получени  результата измерени .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение времени измерени  теплоты сгорани  т желых жидких топлив„

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в .известном устройстве дл  определени  теплоты сгорани  жидких топлив узел перемещени  топлива выполнен в виде гибкого замкнутого элемента , охватывающего два ролика с образованием двух пр молинейных участков, причем один ролик размещен внутри измерительной  чейки, а другой за ее пределами и соединен с электроприводом , один из упом нутых пр молинейных участков проходит внутри камеры сгорани , а другой - вне ее, дополнительный источник тепла размещен по периметру средней части внутренней цилиндрической поверхности камеры сгорани , трубка подачи топлива касаетс  гибкого элемента в нижней части камеры сгорани , а трубка подами окислител  расположена ниже трубки подачи топлива и параллельно ей Гибкий замкнутый элемент узла перемещени  топлива может быть выполнен в виде плетеного жгута о

На чертеже представлена схема устройства дл  определени  теплоты сгорани  жидких топлив,

Устройство содержит замкнутый изотермический блок 1, выполненный в виде цилиндра с ребрами 2 воздушного охлаждени ,, К блоку 1 по внутреннему периметру подсоединены стоки тепла 3 и (соответственно измерительной  чейки 5 и источника тепла 6), выполненные в виде металлических дисков одинаковой геометрической Формы и расположенные симметрично относительно оси блока 1. Стоки тепла, в свою очередь , соединены без зазора с торцевыми противоположными поверхност ми источника тепла и измерительной  чейки , выполненных в виде цилиндров и имеющих общую образующую Между тепло- выми стоками, симметрично относительно общей оси измерительной  чейки источника тепла без зазора размещены преобразователи теплового потока 7, электрически св занные г системой автоматического регулировани  теплово iro потока (САРТП)„8 Выход САРТП электрически соединен с источником тепла 6, в качестве которого использован Электронагреватель В измерительной  чейке расположена камера сгорани  9, в которую посредством трубок подвода 10 и 11 поступают топливо и окислитель от блока подготовки и подачи топлива и окислител  12„

По периметру средней части цилиндрической поверхности камеры сгорани  расположен дополнительный источник тепла 13 выполненный в виде спирального электронагревател ,, На внутренней верхней торцевой поверхности измерительной  чейки установлен ролик 1, а за пределами калориметра ролик 15« Узел перемещени  топлива выполнен в виде плетеного гибкого замкнутого жгута 16, охватывающего ролики I и 15о Жгут 16 сплетеч из k нихромо- вых проволочек с наружным диаметром dHap 0,1 мм кажда  Ролик 15 соединен с электроприводом 17 Трубка 10 дл  подвода топлива ГРГИМ верхним срезом касаетс  жгута 1, причем ниже

точки касани  рлсполоч м

1 Т ПОДВОДИ ОКИСЛИТСЯ

Перед началом п л 1 1 1 ТРПЛЧР и л меру сгорани  чкпюмлю-1- чл 1 . когорый враща  ролик 15 по часовой стрелке, начинает перемещать г ной скоростью ЖГУТ 16. Включают доп in нительный источник тепла 13 и по ке 11 подают окислитель в зону подро- да топлива, охлажда  ее до 100-2(10 Г На движущийс  жгут по трубке 10 с помощью узла подачи топлива и окислител  12 начинают подавать известное 4 количество исследуемого топлива. Па счет поступательного движени  жгутг топливо, наход щеес  между витками  тутэ, последовательно перемещаетс    нижней части камеры сгорани , где на- 0 чинаетс  испарение и горение легкой фракции мазута., По мере выгорани  легких Фракций происходит коксование т желой фракции мазута на поверхности жгута, коксовый остаток переноситс  5 в }ону, где жгут под совместным действием дополнительного источника тепла и факела прогреваетс  до 600-900°С, |В эту зону поступает также окислитель, неизрасходованный при горении легкой 0 фракции, и происходит дожигание коксового остатка, Продукты сгорани  попадают в измерительную  чейку, где охлаждаютс  примерно до температуры входа топлива и окислител  и непрерывно отвод тс  в окружающую среду На вход САРТП 8 непрерывно поступает электрический сигнал, пропорциональный тепловому потоку, подводимому к измерителю теплового потока ГАРТ ре- 0 гулиоует работу электронагревател  6 таким образом, чтобы электрический сигнал с измерител  был равен нулю, Искомую величину теплеть1 сгорани  определ ют по измеренному значению ком- 5 пенсационной мощности, N-OUIHOCTM, выдел емой в камере сгорани  дополнительным источником теплоты 13 и по измеренной в блоке 12 массе исследуемого топлива,,

0 Устройство позвол ет снизить врем  определени  теплоты сгорани  на 30- 0% по сравнению с прототипом..

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   10 Устройство дл  определени  тгп- лоты сгорани  жидких . еодеруы- щее адиабатическую обог очк г установленными в ней и( то |Нич -ч1 г пла и ичмгр|-п nt-f oi t  чейкой с: р-ч смещенной pMvrpn нрг1 цилиндрической каморой оор.чни , снабженной дополнительным источником тепла, УЯРЛ перемещени  гоплива, выполненный из жаропрочного коррозионностойкого материала, изотермический баок, наход щийс  в контакте с измерительной  чейкой и источником тепла через тепловые стоки.выполнен- ныг в виде металлических дисков, преобразователи теплового потока, систему автоматического регулировани  теплового потока, блок подготовки и подачи топлива и окислител  в камеру сгорани , отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  времени определени  теплоты сгорани  т желых жидких гоплив, узел перемещени  топ- пива выполнен в виде гибкого замкнуто го,элемента, охватывающего два ролика

   I

   с образованием ДВУХ пр молинейных участков, причем один ролик размещен внутри измерительной  чейки, другой за ее пределами и соединен с электроприводом , один из пр молинейных участков гибкого элемента проходит внутри камеры сгорани , трубка подачи топлива установлена в нижней части камеры, сгорани  и касаетс  гибкого элемента, трубка подачи окислител  установлена ниже трубки подачи топлива и параллельно ей, а дополнительный источник тепла размещен в средней части камеры сгорани  по периметру внутренней цилиндрической поверхности,,

   2 с, Устройство по п„ отличающеес  тем, что гибкий замкнутый элемент узла перемещени  топлива выполнен в виде плетеного жгута, 6