Установка для определения термоокислительной стабильности реактивных топлив Советский патент 1982 года по МПК G01N33/28 G01N25/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМО01 ИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ РЕАКТИВНЫХ ТОПЛИВ Изобретение относится к лаборатор ным методам оценки эксплуатационных свойств жидких моторных ТОПЛИВ в динамических условиях и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и авиационной промышленностях. Известен метод определения термоокислительной стабильности (ТОС) то лив для авиационных газотурбинных двигателей в динамических условиях. Определение ТОС в динамических условиях осуществляют на установке ДТС-l путем прокачивания испытуемого топли ва насосом из бака установки через контрольные элементы, оценочную труб ку и фильтр, нагреваемые до заданной температуры ij. Недостатком этой установки является значительная погрешность, обусловленная падением температуры на участке между оценочной трубкой и контрольным фильтро 1 на 10-15 С изза охлаждения трубки, соединягацей эти узлы. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для определения ТОС реактивных ТОПЛИВ, содержащая топливный бак, к которому подключены вытеснительная система подачи топлива и

2 система предварительной фильтрации, и размещенные в корпусе, установленные последовательно, соединенные друг с другом оценочная трубка со средством обогрева и контрольный фильтр, связанный своим выходом с холодильником 2. Недостатком этой установки является низкая точность и достоверность измерения ТОС из-за наличия температурного профиля по длине контрольных элементов, который характеризуется возрастанием температуры, достижени ем ее максимального значения, а затем снижается, что объясняется оттоком тепла от торцовых участков корпуса оценочной трубки и отсутствием обогрева корпуса контрольного фильтра:. Цель изобретения - повышение достоверности результатов за счет приближения условий испытания к условиям применения топлива, а также повышение точности оценки влияния конструкционных материалов на термоокислительную стабильность топлива. Указанная цель достигается тем, что в известной установке, содержагцей топливный бак, к KOTOpoNTy подключенывытеснительная система подачи топлива и система предварительной фильтра ции, и размещенные в корпусе, установленные последовательно, соединенные друг с другом оценочная трубка со средством обогрева и контрольный фильтр, связанный своим выходом с хо лодильНИКОМ, корпус выполнен стуаенчатым .в виде двух несоосных цилиндро разного диаметру, в цилиндре меньшег диаметра размещена оценочная трубка установленным внутри нее по всей дли не средством обогрева, а цилиндр большего диаметра снабжен размещенным снаружи нагревателем и имеет отверстие, в котором закреплен контрол ный фильтр. . При этом цилиндр большего диаметра снабжен выемками с установленными в них вставками из конструкционных -материалов. На фиг. 1 представлена .принципиал ная схема установки для определения термоокислительной стабильности топлив в динамических условиях; на фиг. 2 - схема корпуса контрольных элеме тов в сборе с контрольными элементами. Установка для определения термоокис лителБной стабильности топлив состоИТ из топливного бака 1 с барботажной трубкой 2 и заборной трубкой .3, корпуса 4 контрольных элементов, выполненного из двух несоосных цилиндров разного диаметра,оценочной трубки 5, расположенной в этих цилиндрах нагрев которой осуществляется с помощью спирали б, помещенной внутри оценочной, трубки б по всей ее длине, узла 7 контрольного фильтра с фильтрозлементом 8., расположенным в цилиндре большего диаметра с наружным электрообогревателем 9. Внутри цилиндра большего диаметра расположены . выемки с двумя вставками 10 и 11, ко торые изготовлены из конструкционных материалов. Узел контрольного фильтра 8 своим выходом соединен с холодильником 12. Установка состоит из системы 13 вытеснения топлива, включающей баллон 14 с азотом, регуляторы 15 и 16 давления, предохранительный клапан 17, запорньае краны 18 и 19. Система 20 предварительной фильтрации и зап- равки топлива содержит воронку 21, фильтры 22 И 23, насос 24, запорный кран 25, заправочную трубку 26.Установка снабжена контрольно-измеритель НБ1йи-приборами, включающими маномет. ры 27 и 28, датчик перепада давления на контрольном фильтре 29, ротаметр 30, штихпробер 31 с трехходовым краном 32, термопары 33-36. Кроме то го, установка имеет краны перепуска топлива 37 и тонкой регулировки ра.схода 38. Установка работает следующим образом. Перед испытанием нагреваемые и контактирующие с топливом узлы и детали (оценочную трубку 5, узел 7 контрольного фильтра, вставки 10 и 11) разбирают и промывают растворителем. . Заправку топлива в бак осуществляют включением насоса 24 и открытием запорного крана 2.5. Предварительную фильтрацию топлива осуществляют через фильтры 22 и 23 с тонкостью пор 5-8 мкм и 1,0 мкм, соответственно. Запорный кран 25 закрывают и осуществляют барботах топлива азотом,после чего производят надув бака 1 до давления 5 ати через барботажную труб ку 2. Предварительно регуляторы 15 и 16 настраивают на давление 6 и 5 ати, соответственно, а предохранительный клапан 17 на давление 6,5 ати. Осуществляют проток топлива через .контрольные,элементы, для этого закрывсиот кран 37 и открывают кран 38. Последним регулируют расход, устанавливая его равным 1,1 л/ч, с помощью ротаметра 30 и штихпробера 31. Включают электропитание оценочной трубки 5 и контрольного фильтра 8 и е помощью ЛАТРов устанавливают заданные температуры таким образом,чтобы профиль температур по длине контрольных элементов был возрастающим. Поддерживают температуру в точке с равной 190°С, а температуру, замеряемую термопарой 36, равной 200с.Проток топлива через контрольные элементы осуществляют в течение 5,ч. Если за время меньшее 5 ч перепад давления на контрольном фильтре достигает значения 0,85 ати (предельное значение перепада), то открывают обводной кран 37, После окончания испытания и охлаждения установки ее разбирают для контроля отложений на оценочной трубке 5 и подготовки к следующему испытанию. В случае необходимости проводят серию испытаний на вставках 10 и 11, изготовленных из различных конструкци.онных материалов, дл:р определения влияния последних на термоокислительную стабильность топлив. Для оценки термоокислительной стабильности топлива замеряют перепад давления на контрольном фильтре с помощью датчика 29 давления. После окончания испытания и разборки установки визуально регистрируют отложения на оценочной трубке 5. Применение предлагаемой установки позволяет повысить точность оценки термоокислительной стабильности реактивных топлив, ее достоверность за счет того, что нагреватель 9 на цилиндре большего диаметра предотвращает отток тепла от торцовых деталей оценочной трубки 5 и отнрвременно явЛяется подогревателем контрольного фильтра, что позволяет избежать паде ния температуры по тракту контрольных -элементов. Кроме того, относительная погрешность по скорости забивки конт рольного фильтра в зависимости от ре зультата испытания снизится в 3-5 ра по сравнению с прототипом. Применение предлагаемой установки позволяет сократить расход топлива на испытание в 3-4 раза относительно базового объекта, т.е. относительно установки, применяемой в настоящее время по ГОСТ 17751-79. Формула изобретения 1. Установка для определения термоокислительной стабильности реактивных топлив, содержащая топливный бак к которому подключены вытеснительная система дачи топлива и система пред варительно, фильтрации, и размещенные в корпусе, установленные последовател но, соединенные друг .с другом оценочная трубка со средством обогрева и контрольный фильтр, связанный своим выходом с холодильником, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности результатов за счет цриближения условий испытания к условиям применения топлива, корпус выполнен ступенчатым в виде двух Несоосных цилиндров разного диаметра, в цилиндре меньшего диаметра размещена оценочная трубка с {установленным внутри нее по всей длиле средством оборева, а цилиндр большего диаметра снабжен размещенным снаружи нагревателем и имеет отверстие, в котором закреплен контрольный фильтр. 2. Установка поп..1, отличающаяся тем,, что, с целью повышения точности оценки влияния конструкционных материалов на термоокислительную стабильность топлива, цилиндр большего диаметра снабжен выемками с установленными в них вставками из конструкционных материалов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.ГОСТ-17751-79. 2.ASTM-3241 Annual Book of ASTM Standarts, part 25, p. 138-160, 1974.