СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ СОРБЕНТОВ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при выборе адсорбентов для снижения вредных выбросов.
Известен стенд для испытания присадок топливу (см. патент РФ №100831, МПК G01N 33/22, опуб. 27.12.2010), содержащий топочную камеру, систему топливоподачи, питатель, шиберы, устройство регистрации параметров, связанное посредством проводной и/или беспроводной связи с приборами контроля, включающими термометры сопротивления, а также расходомер и газоанализатор.
Недостатками данного стенда являются сложность и громоздкость конструкции, невозможность комплексного изучения и оценки физических свойств и динамической емкости различных видов твердых сорбентов.
Техническим результатом полезной модели является компактность и простота конструкции, расширение функциональных возможностей стенда за счет возможности комплексного изучения и оценки физических свойств (термостабильности) и динамической емкости различных видов твердых сорбентов (сухая технология очистки), определения оптимального вида адсорбента для снижения выбросов в различном температурном диапазоне, при различном топливе.
Результат достигается тем, что стенд, содержащий топочную камеру, систему топливоподачи, устройство регистрации параметров, связанное посредством проводной и/или беспроводной связи с приборами контроля, включающими термометры сопротивления, расположенные в топочной камере, а также расходомер и газоанализатор, отличается тем, что стенд снабжен системой подачи серной кислоты и отводящим газоходом, соединенными с топочной камерой, при этом отводящий газоход снабжен устройством подачи сорбентов, расположенным в верхней части и бункером отработанного сорбента, расположенным в нижней части отводящего газохода, а также термометрами сопротивления, расположенными внутри отводящего газохода, при этом расходомер установлен в системе топливоподачи, а газоанализатор установлен в отводящем газоходе.
Стенд отличается также тем, что система топливоподачи выполнена в виде эжекционной горелки с шибером, установленным перед ней, а система подачи серной кислоты выполнена в виде емкости, соединенной через шибер с трубкой, введенной в топочную камеру.
Стенд, отличается также тем, что устройство подачи сорбента выполнено в виде бункера подачи сорбента с питателем, а также рассеивателя, установленного ниже питателя, при этом питатель соединен через муфту с электродвигателем, снабженным регулятором частоты вращения.
На фиг.1. изображен стенд для исследования свойств твердых сорбентов, где 1 - топочная камера; 2 - отводящий газоход; 3 - бункер отработанного сорбента; 4 - эжекционная горелка; 5 - шибер; 6 - емкость серной кислоты; 7 - трубка ввода серной кислоты; 8 - бункер подачи сорбента; 9 - питатель; 10 - рассеиватель; 11 - муфта; 12 - электродвигатель; 13 - регулятор частоты вращения; 14 - регистратор параметров; 15 - термометры сопротивления; 16 - расходомер; 17 - газоанализатор; 18 - тепловая изоляция.
Работа стенда осуществляется следующим образом.
Продукты сгорания, образованные при горении топлива в топочной камере 1, поступают в отводящий газоход 2, где происходит их взаимодействие с адсорбентом. Наружная поверхность установки покрыта слоем тепловой изоляции 18. Топливом, используемым в установке, является сжиженный газ (пропан), сжигание которого производится с помощью эжекционной горелки 4. Регулирование температуры газов на выходе из отводящего газохода производится за счет изменения расхода газа с помощью шибера 5 по показаниям расходомера 16. Для получения оксидов серы в продуктах сгорания используется раствор серной кислоты, который подается через трубку ввода серной кислоты 7 в ядро факела, создаваемого горелкой. Изменение концентрации оксидов серы в продуктах сгорания производится за счет изменения количества кислоты из емкости 6 посредством шибера 5. Установка работает под небольшим наддувом, который создается за счет давления газа в эжекционной горелке.
Измерение температуры факела и дымовых газов осуществляется с помощью термометров сопротивления 15, установленных в топочной камере и в отводящем газоходе, сигнал посылается устройству регистрации параметров 14. Анализ состава продуктов сгорания производится в отводящем газоходе с помощью газоанализатора 17, снятые показания учитываются устройством регистрации параметров. При необходимости измерение концентраций может производиться в отводящем газоходе на участке взаимодействия дымовых газов с сорбентом.
Подача адсорбента в отводящий газоход 2 производится непрерывно из бункера подачи сорбента 8 с помощью питателя 9, связанного через муфту 11 с электродвигателем 12. Электродвигатель снабжен регулятором частоты вращения 13. Для равномерного распределения частиц адсорбента в объеме продуктов сгорания в отводящем газоходе используется рассеиватель 10. Сбор отработанного сорбента производится в бункер 3.
Был произведен сравнительный анализ стенда по прототипу, содержащего топочную камеру, систему топливоподачи, питатель, загрузочное устройство для подачи сорбентов, устройство регистрации параметров, термометры сопротивления, газоанализатор и предлагаемого стенда.
В результате анализа было выявлено, что предлагаемый стенд, снабженный отводящим газоходом и системой подачи серной кислоты, соединенными с топочной камерой, а также устройством подачи сорбентов, расположенным в верхней части отводящего газохода, бункером отработанного сорбента, расположенным в нижней части отводящего газохода, а также устройством регистрации параметров, связанным посредством проводной и/или беспроводной связи с приборами контроля, включающими термометры сопротивления, расположенные в топочной камере и в отводящем газоходе, а также расходомер, установленный в системе топливоподачи, и газоанализатор, установленный в отводящем газоходе, при этом система топливоподачи выполнена в виде эжекционной горелки с шибером, установленным перед ней, система подачи серной кислоты выполнена в виде емкости, соединенной через шибер с трубкой, введенной в топочную камеру, а устройство подачи сорбента снабжено бункером подачи сорбента с питателем, а также рассеивателем, установленным ниже питателя, при этом питатель соединен через муфту с электродвигателем, имеющим регулятор частоты вращения, обладает компактностью и простотой конструкции, позволяет комплексно изучать и оценивать физические свойства (термостабильность) и динамическую емкость различных видов твердых сорбентов (сухая технология очистки), определять оптимальный вид адсорбента для снижения выбросов в различном температурном диапазоне, при различном топливе.