[發明專利]一種電場抑制碳氫燃料管內熱解結焦的在線檢測試驗裝置

有效

• 申請號: 201810338543.2
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108760817B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 周偉星;龍琳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

本發明提供了一種電場抑制碳氫燃料管內熱解結焦的在線檢測試驗裝置，包括反應釜組件、加熱系統和電場系統，加熱系統為反應釜組件提供熱量，電場系統為反應釜組件提供電場，加熱系統設置在反應釜組件內，電場系統包括設置在加熱系統上的第一電極片和設置在反應釜組件上的第二電極片，兩個電極片之間形成電場，反應釜組件包括前、后螺紋支架、前、后壓緊螺套、進、出口導油套和石英管反應釜，加熱系統包括加熱器。本發明提供形式、強度可控電場環境，為電場作用碳氫燃料氧化結焦提供基礎；采用螺紋壓緊石英管密封方式，使得電場影響結焦的過程可視化，并且為結焦過程的在線光學診斷提供基礎；結構簡單，零部件更換方便，價格便宜且工藝上容易實現。

技術領域

本發明屬于碳氫燃料裂解結焦的試驗技術領域，尤其是涉及一種電場抑制碳氫燃料管內熱解結焦的在線檢測試驗裝置。

背景技術

燃料的熱氧化沉積通常認為在低于260℃時開始出現，直至500-600℃溶解氧消耗完全，氧化結焦量逐漸減少，碳氫燃料的熱氧化沉積是一種普遍的現象，但烴類燃料的氧化沉積機理復雜，與傳熱、流動、化學反應、溫度、壓力等均相關，同時又與通油管基底材料和表面形貌相關。

燃油被加熱會在其流動管內壁面上發生氧化沉積，重者也會直接導致油管某部位積碳成焦或堵塞；輕者部分結焦導致油管通流面積變小而增大流通阻力而引起該通油量變小，從而導致流速降低，燃料停留時間增大而碳沉積增加，因此在多種情況下燃油管熱氧化結焦是有害的，需要抑制或消除。

電場具有連續可調且調節方便的特征，同時電場對于帶電物質具有導向作用，由于其同電荷相斥異相相吸的特征也可以減少大顆粒固態或液態物質的聚集作用，電場也被證實具有改變化學反應路徑及組分分布的作用，因此電場抑制結焦具有優勢，但電場抑制結焦的研究比較少。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種電場抑制碳氫燃料管內熱解結焦的在線檢測試驗裝置，對電場抑制結焦過程進行精細化研究，盡可能多的消除可能影響結果的因素，為多種在線探測手段提供基礎，針對電場作用碳氫燃料結焦的復雜性，提供具有寬范圍變工況的試驗條件及多種探測診斷手段的新型試驗裝置，解決目前還沒有一種專門用于電場抑制碳氫燃料氧化結焦的可視化試驗裝置的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種電場抑制碳氫燃料管內熱解結焦的在線檢測試驗裝置，包括反應釜組件、加熱系統和電場系統，所述的加熱系統為反應釜組件提供熱量，所述的電場系統為反應釜組件提供電場，所述的加熱系統設置在反應釜組件內，所述的電場系統包括設置在加熱系統上的第一電極片和設置在反應釜組件上的第二電極片，兩個電極片之間形成電場。

進一步的，所述的反應釜組件包括前螺紋支架、前壓緊螺套、進口導油套、石英管反應釜、出口導油套、后壓緊螺套和后螺紋支架，所述的石英管反應釜的兩端分別與進口導油套的一端和出口導油套的一端相抵，所述的進口導油套的另一端穿過前壓緊螺套，所述的出口導油套的另一端穿過后壓緊螺套，所述的前壓緊螺套和前螺紋支架螺旋連接，所述的后壓緊螺套和后螺紋支架螺旋連接，所述的前壓緊螺套與進口導油套的未穿入前壓緊螺套的部分相抵，所述的后壓緊螺套與出口導油套未穿入后壓緊螺套的部分相抵；

所述的加熱系統包括加熱器，所述的加熱器內部設有加熱絲，所述的加熱器穿過石英管反應釜的內腔，且兩端分別穿入進口導油套內和出口導油套內并與各自導油套固定連接；

所述的第一電極片設置在加熱器的外表面，所述的第二電極片設置在石英管反應釜的外表面。

進一步的，所述前壓緊螺套和進口導油套相抵處以及后壓緊螺套和出口導油套相抵處均設有一推力軸承。

進一步的，所述石英管反應釜兩端與進口導油套和出口導油套的接觸處均設有一石墨填充墊片。

進一步的，所述加熱器的兩端均設有加熱器支架，所述的加熱器均通過加熱器支架與進口導油套和出口導油套固定連接。