Способ очистки решетчатых конструкций поверхностей нагрева

 

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ РЕШЕТЧАТЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА , включающий заполнение импульсной камеры и примыкающего к ней обрабатываемого объема горючей смесью,1Гпериодическое зажигание горючей смеси, о т л ичающийся тем что, с целью повЕлиения эффективности очистки, перед згмсиганием горючей. Смеси производят многократную продувку решетчатой конструкции этой смесью. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю-, щ и и с я тем, что, с целью оптимизации процесса, продувку осуществляют 5-10 раз..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (3% (И) у5п F G 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ а lid »»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3244523/24-12 (22) 06.02.81 (46) 23.04.83. Бюл. 9 15 . (72) В.Н. Подымов (71) Казанский ардена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина (53) 621 ° 187.32(088 .8) (56) .1. Авторское свидетельство СССР

9 611101 кл F 28 G 7/00, 1926» (54)(57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ РЕШЕТЧАТНХ КОНСТРУКЦИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА, включающий заполнение импульсной камеры и примыкающего к ней обрабатываемого объема горючей смесью,и периодическое зажигание горючей смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, перед зажиганием горючей. смеси производят многократную продувку решетчатой конструкции этой смесью.

2. Способ о п. 1, о т л и ч а ю-, шийся тем, что, с целью оптимизации процесса, продувку осуществляют 5-10 раэ.

1013729 пространяется по смеси, сосредоточенной в виде облачка в загроможденном

15 объеме. Происходит быстрое сгорание гоРючей смеси в облачке Продукты сгорания расширяются, динамически и термически воздействуя на конструктивные элементы, в результате чего происходит удаление отложений. Это дополняет воздействие, которое оказывает выхлопная струя, вырывающаяся из рабочего канала импульсной камеры, 25

В предлагаемом способе горючая смесь вводится в часть объема решетчатой конструкции. Под понятием решетчатая конструкция будем подразумевать совокупность достаточно близко расположенных друг относительно друга деталей, соприкасающихся ограниченным числом точек, так что в целом зазоры между деталями можно рассматривать как сеть каналов переменного сечения.

Продувка решетчатой конструкции горючей смесью приводит к тому, что газ, заполнявший ее до продувки, вытесняется горючей смесью. Процесс

40 замещения идет по всем каналам, пронизывающим решетчатую конструкцию.

Часть объема решетчатой конструкции, заполненной горючей смесью заданного состава, в дальнейшем будет назы45 ваться рабочим объемом решетчатой конструкции.

Кроме того, с целью оптимизации процесса, продувку осуществляют 5-10 раз.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа очистки.

Устройство содержит импульсную камеру 1 и очищаемую конструкцию 2.

Перед срезом импульсной камеры образуется облачко горючей смеси 3.

Горючая смесь поступает в импульсную камеру 1. В результате 2-3-х кратной продувки камеры горючей смесью иэ.нее полностью вытесняются продукты сгорания, и камера оказывается заполненной горючей смесью заданного состава. При дальнейшей продувке камеры горючая смесь, вытекая иэ нее, попадает в загроможденный объем 2. По причине сравнительно медленного процесса диффузионного рассеяния перед срезом импульсной камеры образуется облачко горючей смеси 3. В центральной части этого облачка будет смесь, всегда

Изобретение относится к импульсной технике и может найти себе применение в химической промышленности, металлургии, энергетике и других производствах для очистки элементов конструкций от отложений.

Известно устройство, в котором реализован способ очистки решетчатых конструкций проверхностей нагрева, включающий .заполнение импульсной камеры и примыкающего к ней объема горючей смесью, и периодическое зажигание горючей смеси.

В данном способе после заполнения объема импульсной камеры горючей смесью срабатывает, источник зажигания, смесь быстро выгорает, и происходит выброс продуктов сгорания с образованием волн давления в технологический объем (выхлоп).

Удаление отложений с очищаемых поверхностей происходит за счет выхлопа импульсной камеры и связанных с ним явлений jl).

Основным недостатком этого способа очистки является низкая эффективность очистки в случае сильной загроможденности очищаемого прост-, ранства. Она обусловлена ограниченным для заданных размеров рабочего канала зарядом горючей смеси, предназначенным для воспламенения.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки посредством увеличения радиуса воздействия горючей смесью и усиление воздействия на конструктивные элементы.

Поставленная цель достигается тем, что перед зажиганием горючей смеси производят. многократную проду . вку решетчатой конструкцни этой смесью. способная к воспламенению. Для образования достаточного количества горючей смеси вне камеры необходима

5-10 кратная продувка рабочего канала горючей смесью.

Затем в импульсной камере 1 срабатывает искровое зажигание и возникает пламя, ускоряющееся в направлении загроможденного пространства.

При большом ускорении образуется ударная или детонационная волна.

Вырываясь из канала импульсной камеры, пламя с большой скоростью рас.-

Количество горючей смеси в рабочем объеме решетчатой конструкции.. должно быть связано .с габаритами решетчатой конструкции.

Конфигурация решетчатого объема может быть различной, параметры импульсной камеры — также. Но для наиболее часто встречающихся.случаев решетчатые объемы обычно не слишком вытянуты и не слишком громоздки (например, пакеты труб), так что приемлимо использовать импульсные камеры с отношением длины L к диаметру д. порядка 10.

Охарактеризуем решетчатую констРукцию радиусом обработки R —радиусом сферы, вписанной в объем, предназначенный для очистки. Следовательно, величина номинального 1013729

ЪЬ%3

Й Ц4 (2) =) 45

Составитель У. Рафиажанова

ТехредМ.Гергель . Корректор(Е. Рошко

Редактор A. Шандор

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2990/46

Филиал ППП Патент, г. объема горючей смеси, котарая требуется для одного акта очистки

М = (И1

Ъ; (1) Состав горючей смеси должен быть стехиометрическнм, чтобы обеспечить наиболее быстрое горение и избежать появления продуктов неполного сгорания (сажи и др.).

Вопрос о скорости ввода горючей смеси решается связью между радиусом обработки R и диаметром импульсной камеры..

Время наполнения импульсной камеры

Характерное время наполнения рабочего объему решетчатой конструк= ции

Ъ. 4Щ(3 фаз

Н = —;-— (3) х Ъф-(Д q-q> где L 1 †-. . длина и диаметр импульсной камеры;

Q — расход горючей смеси;

Q — поток горючей смеси в окружающую среду за счет диффузии.

Если:пренебречь толщиной перегородок в решетчатой конструкции, Q "-459.-.3qрчй, где Р— коэффициент диффузии; — концентрация горючего э смеси.

Оценкой легко убедиться, что

Яв меньше Q примерно в 100 раз, так что Я можно не принимать по внимание.

Период зажигания есть

v =+>+1 + д +-у-Й ) ° (4>

Эта формула, по другому дает связь между периодом зажигания и расходом горючей смеси (скоростью ввода горючей смеси).

Опыт показал, что оптимальным является соотношение К(2.-Ъ) с) . (5)

Для оптимального соотношения второй член в формуле (3) на порядок больше первого, а это упрощает

t5

40 связь между скоростью ввода горючей смеси и периодом зажигания ,т ср4пя, 1 (6)

Организацию воспламенения горючей смеси в рабочем объеме решетчатой конструкции. целесообразно делать . посредством импульсной. камеры. В ней происходит предварительный разгон пламени, в результате чего существенно уменьшается время воспламене+ ния горючей смеси в решетчатой конструкции и повышается эффективность очистки Способ будет осуществляться значительно хуже, если заполне-. ние горючей смесью рабочего объема решетчатой конструкции будет осуществляться способами, не предусматривающими заполнение канала импульсной камеры горючей смесью и воспламенение ее регулируемым источником зажигания, установленным именно в канале импульсной камеры. .Процесс очистки осуществляется при периоде зажигания, в 5-10 раз превышающем время заполнения рабочего канала импульсной камеры. Используя формулы (4) и (2), состав- ляется отношение = )+ - ° С (Ъ

38>h (7)

Из этой формулы видно, что для оптимальных условий (R (2-3)d;

L = 10d) "Г нужно брать в 5-10 раз больше. 1Н1.

В других случаях расчет ведется по формуле (7).

Предлагаемое изобретение производит более сильное динамическое и термическое воздействие на конструктивные элементы, загромождающие объем, расширяется эона, в которой это воздействие имеет место, появляется воэможность обработки загроможденных объемов с весьма плотным расположением конструктивных элементов, таким, что импульсная струя или ударная волна из импульсной камеры быстро рассеивается и не в состоянии проникнуть на нужную глу бину. Количество эмери в облачке перед импульсной камерой можйо регулировать,тем самым управляя энергией взрыва смеси в конструкциях.

Ужгород, ул. Проектная, 4