×
22.12.2019
219.017.f09e

Устройство для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002709691
Дата охранного документа
19.12.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетике, а точнее к контрольным устройствам для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива. Устройство для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива включает жаропрочную трубку, введенную через отверстие в топку котла и установленную неподвижно в исследуемой точке факела, всасывающий насос и исследовательскую подложку. К горячему концу жаропрочной трубки присоединен конец жаропрочной проволоки, а другой конец этой проволоки присоединен к весам, расположенным вне топки котла. Причем проволока расположена со стороны движения частиц продуктов сгорания факела и к ней подвешена исследовательская подложка, холодный конец жаропрочной трубки вне топки котла соединен с входом кварцевого фильтра, а к его выходу подсоединен всасывающий насос. На горячем конце жаропрочной трубки установлен конусный конфузор, направленный навстречу движению частиц продуктов сгорания факела. Техническим результатом изобретения является оперативное высокоточное исследование процессов образования отложений на стенках котла при сжигании различных видов топлива. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к энергетике, а точнее к контрольным устройствам для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива.

Известен способ отбора проб аэрозоля из факела или сопла при сжигании топлив и пиросоставов и устройство посредством которого оно реализовано (SU №1186994 А, МПК G01N 1/22, 1983 г.). В устройстве из различных точек факела через капиллярную трубку осуществляют отсос аэрозольных частиц производят посредством отсасывающего насоса со скоростью равной 1-50 м/с. Отобранная порция газа отобранная из факела объемом 10-3-1 см3 является достаточной для получения результата. Осаждение отобранных аэрозольных частиц на подложку проводят при давлении у поверхности подложки 10-1-10-3 мм рт.ст.

Недостатком этого способа и устройства, посредством которого оно реализовано, является низкая точность анализа из-за сканирования всего сечения факела, одноразовое измерение с последующим долгой сменой подложки на новую (несколько минут), отсутствие результатов в текущем режиме времени (только после анализа подложки в лабораторных условиях), отсутствие возможности отбора частиц более 2-3 мкм без искажения спектра распределения по размером (20 мкм частицы вообще не осаждаются в этом устройстве). Пробник и его подложка (вакуумный пробоотборник) не может находиться в факеле более секунды, так как имеет резиновые уплотнения и формваровую (органическую) подложку для исследования спектров частиц в электронном микроскопе (диаметр менее 1 мкм).

Наиболее близким по технической сущности является способ отбора проб из факела и струи при сжигании топлив и пиросоставов и устройство посредством которого он реализован (RU №2050534 С1, МПК G01N 1/22, 1993 г.). В устройстве жаропрочную капиллярную трубку устанавливают неподвижно в исследуемой точке факела. Всасывающим насосом через жаропрочную капиллярную трубку обеспечивают из факела отсос аэрозоля объемный расход 1-50 см3/с. Осаждение отобранных аэрозольных частиц на подложку производят при давлении у ее поверхности подложки 10-1 10-3 мм рт.ст. При осаждении аэрозольных частиц подложке сообщают в одном направлении прерывистое движение, причем время нахождения подложки в неподвижном состоянии не менее чем на порядок превышает время движения подложки.

Недостатком этого способа и устройства, посредством которого оно реализовано, является отбор частиц в холодной зоне струи факела, так как подложка (пленка для протяжки) может выдержать нагрев не более 200-250°С. Информацию о частицах можно получить только после обработки пленки с отборами в аналитической лаборатории, не отбираются частицы размером более 2-4 мкм, все устройство рассчитано на факела ракетных двигателей со временем срабатывание не более 5-10 секунд.

Технической задачей настоящего изобретения является оперативное высокоточное исследование процессов образования отложений на стенках котла при сжигании различных видов топлива.

Из уровня техники не выявлено решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения. Поэтому можно утверждать, что предложенное техническое решение соответствует условию изобретательского уровня.

Технический результат достигается тем, что устройство для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива, включает жаропрочную трубку, введенную через отверстие в топку котла и установленную неподвижно в исследуемой точке факела, всасывающий насос и исследовательскую подложку. Новым, согласно изобретению, является присоединение к горячему концу жаропрочной трубки конца жаропрочной проволоки, а другой конец этой проволоки присоединен к весам, расположенным вне топки котла, причем проволока расположена со стороны движения частиц продуктов сгорания факела и к ней подвешена исследовательская подложка, холодный конец жаропрочной трубки вне топки котла соединен с входом кварцевого фильтра, а к его выходу подсоединен всасывающий насос, причем на горячем конце жаропрочной трубки установлен конусный конфузор направленный навстречу движению частиц продуктов сгорания факела.

Исследовательская подложка выполнена из материала аналогичного стенкам топки котла и может быть выполнена различной объемной формы.

На горячем конце жаропрочной трубки с противоположной стороны движения частиц продуктов сгорания факела выполнен ряд отверстий, а на холодном конце жаропрочной трубки перед кварцевым фильтром выполнен смотровой колодец, под которым в жаропрочной трубке установлена наклонная отражательная поверхность, а над смотровым колодцем установлен фотодиод.

На фиг. 1 изображена схема устройства для исследования образования отложений на стенках котла при сжигании топлива; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.

Устройство для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива выполнено следующим образом.

В стенке топки котла 1 выполнено отверстие 2, в котором горизонтально и неподвижно установлена жаропрочная трубка 3, имеющая осевой канал 4 и выполненная, например, из керамики. Горячий конец жаропрочной трубки 3 расположен в исследуемой точке факела и к нему присоединен конец жаростойкой проволоки 5, например, из вольфрама. Второй конец этой жаропрочной проволоки 5 присоединен к электронным весам 6, расположенным вне котла 1. Жаропрочная проволока 5 расположена вдоль жаропрочной трубки 3 со стороны движения частиц продуктов сгорания факела и к ней подвешена исследовательская подложка 7, выполненная из материала, из которого изготовлена топка котла. Таким образом, жаропрочная трубка 3 не будет загораживать собой исследовательскую подложку 7 и это исключит ее влияние движению частиц продуктов сгорания факела на исследовательскую подложку 7. Исследовательская подложка 7 может иметь плоскую или объемную форму. На горячем конце жаропрочной трубки 3 установлен конический конфузор 8, направленный навстречу движению частиц продуктов сгорания факела. Холодный конец жаропрочной трубки 3 вне котла 1 соединен с входом кварцевого фильтра 9 для отбора частиц от 0,001 мкм и до 20 мкм из объема котла, а к его выходу подсоединен всасывающий насос 10 имеющий охладитель (не показан).

На горячем конце жаропрочной трубки 3 с противоположной стороны движения частиц продуктов сгорания факела выполнен ряд отверстий 11. Такое расположение отверстий 11 исключит их засорение (шлакование) частицами продуктов сгорания факела. На холодном конце жаропрочной трубки 3 перед кварцевым фильтром 9 выполнен смотровой колодец 12, под которым в жаропрочной трубке 3 установлена наклонная отражательная поверхность 13, а над смотровым колодцем установлен фотодиод 14.

Устройство для исследования образования отложений на стенках котла при сжигании топлива работает следующим образом.

При сжигании топлива в топке котла горячие продукты сгорания поднимаются вверх. Часть этих продуктов сгорания осаждается на стенках топки котла, образуя на них толстые корки отложений, что снижает КПД его работы. Часть продуктов сгорания на своем пути попадает в конусный конфузор 8, который согласует правильный изокинетический отбор и поворот частиц продуктов сгорания факела в осевой канал 4 жаропрочной трубки 3. Оптимизация этого согласования отбора частиц разного размера на один кварцевый фильтр 9 достигается выбором расхода всасывающего насоса 10 и формой конфузора 8. Частицы продуктов сгорания факела на своем пути в осевом канале 4 подсвечиваются через отверстия 11. Проходя мимо наклонной отражательной поверхности 13 в осевом канале 4, свет частиц продуктов сгорания факела отражается в смотровой колодец 12 и попадает на фотодиод 14, сигналы с которого поступают на регистрирующий канал компьютера (не показан). Они несут информацию о частицах размером менее 2-3 мкм, очень важную и быструю и дают дополнительную информацию о пульсациях скоростей и плотностях в факеле.

Далее под действием всасывающего насоса 10 эти частицы продуктов сжигания топлива поступают в кварцевый фильтр 9, где они осаждаются, а затем взвешиваются и исследуются методами электронно-зондового анализа в аналитических лабораториях. Всасывающий насос 10 обеспечивает объемный расход 1-50 см3/с газа из факела через осевой канал 4 керамической трубки 3. Это позволяет произвести отбор частиц от 0,001 мкм и до 20 мкм продуктов сгорания факела без существенного изменения их спектра по размерам - не более 10-20% в области даже больших частиц, до 20 мкм. Частицы продуктов сгорания факела большого размера (20-1000 мкм) отбираются на исследовательскую подложку 7 и затем исследуются в лабораториях. Их вес фиксируется на электронных весах 6 с высоким разрешением по времени (менее одной секунды). Исследовательскую подложку 7 выполняют из материала аналогичного стенкам 1 топки котла, что повышает точность и достоверность осаждения. Исследовательская подложка 7 может быть различной формы, например плоской или объемной, при этом исследовательскую подложку 7 плоской формы располагают горизонтально, чтобы максимальное количество движущихся вверх частиц продуктов сгорания факела осаждались на ней. Исследовательская подложка 7 может дать необходимые данные для исследования образования отложений на стенках котла, например формы и химический состав частиц продуктов сгорания факела, временной их рост, их рыхлость или твердость. Наличие в устройстве для исследования образования отложений на стенке топки котла при сжигании топлива кварцевого фильтра 9, исследовательской подложки 7 и фотодиода 14 расширяет и дополняет исследуемые характеристики частиц продуктов сгорания факела при разных временах осреднения.

Настоящее устройство обладает высокой эксплуатационной надежностью, так как не имеет подвижных частей и позволяет держать жаропрочную трубку 3 и жаропрочную проволоку 5 в факеле котла 1600°С неограниченно долго, а электронные весы 6 и кварцевый фильтр 9 расположены вне топки котла.

Предлагаемое устройство позволяет оперативно с высоким разрешением по времени (1 секунда) и точностью (менее 0.1 грамма) на сантиметр квадратный поверхности, измерять процессы и скорости роста толщины отложения на стенках топки котла при сжигании различных типов топлива в больших энергетических котлах ТЭС.


Устройство для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива
Устройство для исследования образования отложений на стенках топки котла при сжигании топлива
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 41 items.
10.04.2016
№216.015.2f4b

Способ получения монокристаллов ромбической формы п-ацетотолуидина

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к производству монокристаллов биологически активных веществ, которые могут быть использованы в качестве прекурсоров для синтеза фармацевтических соединений, а именно к способу получения монокристаллов ромбической формы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580326
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.04.2016
№216.015.3868

Устройство для отбора пробы газа в высокоэнтальпийных установках кратковременного действия и способ измерения расхода газа с использованием этого устройства

Изобретение относится к технике исследования свойств и состава рабочего газа в высокоэнтальпийных установках кратковременного действия. Устройство для отбора пробы газа в высокоэнтальпийных установках кратковременного действия содержит герметично соединенные собственно пробоотборник с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582805
Дата охранного документа: 27.04.2016
12.01.2017
№217.015.5d4f

Набор олигонуклеотидов-праймеров для получения первичной структуры f гена вирусов болезни ньюкасла класса i

Изобретение относится к биотехнологии и касается набора олигонуклеотидов-праймеров для получения первичной структуры F гена вирусов болезни Ньюкасла класса I. Представленный набор состоит из трех пар олигонуклеотидов, имеющих следующую структуру (5′→3′): Представленные олигонуклеотиды не дают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590718
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.8a12

Катализатор и процесс гидродеоксигенации растительного сырья с его использованием

Изобретение относится к катализаторам гидродеоксигенации и процессу гидродеоксигенации растительных масел, содержащих триглицериды жирных кислот, с целью получения углеводородов дизельной фракции. Катализатор для процесса гидродеоксигенации растительного сырья включает активный компонент, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602278
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8f01

Адаптированные пандемические штаммы вируса гриппа a/tomsk/273/2010-ma1(h1n1pdm09), a/tomsk/273/2010-ma2(h1n1pdm09) и a/tomsk/273/2010-ma3(h1n1pdm09) для оценки действия противовирусных препаратов (варианты)

Изобретение относится к разделу общей и медицинской вирусологии и касается вируса гриппа А. Получены новые адаптированные варианты пандемического вируса гриппа A(H1N1)pdm09 к организмам различных лабораторных животных, представленные три адаптированных варианта пандемического вируса гриппа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605317
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.ad2e

Способ создания плёночного люминофора на основе акрилового полимера

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано при изготовлении светодиодов, используемых в лампах дневного света, светильниках, автомобильных фарах, архитектурном, дизайнерском или тепличном освещении. Акриловую основу смешивают с изостационатом-отвердителем в пропорции 1:1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612705
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b73b

Способ получения фотокатализатора для окисления монооксида углерода

Изобретение относится к области разработки способа получения фотокатализатора на основе диоксида титана, модифицированного частицами платины, проявляющего активность под действием ультрафиолетового излучения в реакции фотокаталитического окисления монооксида углерода при комнатной температуре....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614761
Дата охранного документа: 29.03.2017
25.08.2017
№217.015.bf4e

Газовый электролюминесцентный детектор ионов и способ идентификации ионов

Изобретение относится к детекторам ионов на космических аппаратах и в области ускорительной атомной масс-спектрометрии - с улучшенными характеристиками по степени идентификации ионов. Предложен детектор, работающий в условиях вакуума, состоящий из корпуса, заполненного благородным газом (Ar,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617124
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.c3b2

Способ пробоподготовки биоорганических образцов

Изобретение относится к методам пробоподготовки биоорганических, в том числе медицинских образцов для определения в них изотопного соотношения С/С и С/С с помощью ускорительного масс-спектрометра (УМС). Процесс проводят с использованием системы жидкофазного окисления, содержащей в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617364
Дата охранного документа: 24.04.2017
26.08.2017
№217.015.e34f

Способ получения оксида алюминия со структурой χ-alo

Изобретение относится к способу получения нанодисперсной фазы со структурой χ-AlO. Изобретение может быть использовано в производстве адсорбентов, носителей и катализаторов на основе оксида алюминия, а также в производстве керамики. Способ получения нанодисперсной фазы со структурой χ-AlO...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626004
Дата охранного документа: 21.07.2017
Showing 21-25 of 25 items.
29.11.2019
№219.017.e76b

Способ подготовки пылеугольного топлива для сжигания

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к технологии сжигания углеводородных топлив, в том числе низкого качества. Описан способ подготовки пылеугольного топлива для сжигания, заключающийся в сушке и дроблении сырого угля, причем на этот уголь наносят окислы и/или гидроокислы железа в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707276
Дата охранного документа: 26.11.2019
15.03.2020
№220.018.0c4c

Вихревая пылеугольная горелка (варианты)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при организации сжигания угольной пыли в топках котлов, камер сгорания и печах. Вихревая пылеугольная горелка содержит центральный канал 2 с размещенным в нем растопочным устройством, вокруг центрального канала 2 и соосно с ним...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716642
Дата охранного документа: 13.03.2020
10.07.2020
№220.018.30f0

Способ факельного сжигания топливовоздушной смеси и устройство для реализации способа

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, в котельных и т.п. для обеспечения безмазутного розжига и стабилизации горения пылеугольного и водноугольного топлива. Устройство плазменного электроионизационного воспламенения пылеугольного топлива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726023
Дата охранного документа: 08.07.2020
20.04.2023
№223.018.4cb2

Способ внесения в почву зольных минеральных добавок

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к полеводству. В способе в качестве зольных минеральных добавок используют золу-унос углей, сжигаемых на ТЭЦ. Используют золу-унос бурых углей с дисперсностью до 100 мкм, которую наносят слоем 1-10 мм на первый снежный покров при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002757060
Дата охранного документа: 11.10.2021
21.04.2023
№223.018.4f67

Способ приготовления компоста

Способ относится к сельскому хозяйству, к утилизации отходов, посредством переработки птичьего помета и утилизации золы с получением компоста. Способ включает формирование бурта, добавление к птичьему помету наполнителя и перемешивание, компостирование при аэрации воздухом в термофильной фазе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002792988
Дата охранного документа: 28.03.2023
+ добавить свой РИД