Перископ для передачи оптических сигналов из реакционного пространства высокотемпературных реакторов - SU1636643A1

Код документа: SU1636643A1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройствам для передачи оптических сигналов из реакционного пространства высокотемпературных реакторов, работающих при повышенном давлении.

Известен перископ для наблюдения процессов горения в реакторах, содержащий цилиндрическую водоохлаж- даемую оболочку с выходным соплом, имеющим конфузорный участок, соосно охватывающую с образованием кольцевого канала трубу для наблюдений, снабженную системой линз, фронтальная из которых обращена в сторону реакционного пространства (патент ЩР № 76055, кл. 24К, 8, опублик. 1971).

Недостатком данного устройства является отложение шлаков на охлаждаемой торцовой поверхности перископа , которые препятствуют ходу лучей, что ограничивает работоспособность устройства

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности Указанная цель достигается тем, что труба для наблюдений снабжена конусным сужающимся насадком с центральным отверстием и продольными сквозными щелями, охватывающим фронтальную линзу и размещенным с образованием кольцевой щели в конфузор- ном участке выходного сопла оболочки , угол сужения конфузорного участка которого равен или больше угла сужения внешней поверхности насадка, а суммарная площадь проходного сечения щелей в последнем превышает соответствующую площадь его центрального отверстия Сквозные щели насадка выполнены тангенциальными Кроме того, сквозные щели расположены по насадку симметрично и выполнены криволинейными в виде части эллипса с направленными в сторону его сужения незамкнутыми ветвями разной длины, наклоненными под углом, превышающим угол конусности насадка.

Насадок в зоне переднего торцового среза выполнен с наружным цилиндрическим участком, плавно сопряженным с его конусной поверхностью.

Кольцевая щель в зоне выходного сопла равномерно разделена на отдельные отверстия радиальными перегородками , закрепленными на насадке и примыкающими к оболочке.

Отношение площади проходного сечения центрального отверстия насадка к соответствующему сечению кольцевой щели составляет 0,5-1,А, преимущественно 1, а отношение диаметра центрального отверстия к диаметру фронтальной линзы составляет 0,125-0,2.

Выходное сопло выполнено на конце с диффузором, плавно сопряженным с предрасположенным конфузорным участком .

На фиг.1 изображен перископ, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на на фиг.З - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - конуснь.й сужающийся насадок со сквозными щелями, выполненными в виде незамкнутых ветвей; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 - узел I на фиг.1.

Перископ для передачи оптических сигналов из реакционного пространства высокотемпературных реакторов содержит цилиндрическую водоохлаждае- мую оболочку 1 с выходным соплом 2, имеющим конфузорный участок, соосно охватывающую с образованием кольцевого канала 3 трубу 4 для наблюдений , снабженную системой линз.

Фронтальная линза 5 обращена в сторону реакционного пространства. Труба 4 для наблюдений снабжена конусным сужающимся насадком 6 с центральным отверстием 7 и продольными сквозными щелями б, охватывающим фронтальную линзу 5 и размещенным с образованием кольцевой щели 9 в конфузорном участке выходного сопла 2 оболочки 1, угол сужения кон- фузорного участка сопла 2 равен или

больше угла сужения внешней поверхности насадка 6, а суммарная площадь проходного сечения щелей 8 в послед- нем превышает соответствующую пло- щадь его центрального отверстия 7. Сквозные щели 8 насадка 6 выполнены тангенциальными. Кроме того, сквоз- ные щели 8 расположены по насадку 6 вращательно-симметрично и выполнены криволинейными в виде части эллипса с направленными В сторону сужения насадка 6 незамкнутыми ветвями 10 и 11 разной длины, наклоненными под углом, превышающим угол конусности насадка 6.

Насадок 6 в зоне переднего торцо- вого среза выполнен с наружным ци- линдрическим участком 12, плавно сопряженным с его конусной поверхностью .

Кольцевая щель 9 в зоне выходного сопла 2 равномерно разделена на отдельные отверстия 13 радиальными перегородками 14, закрепленными на насадке 6 и примыкающими к оболочке 1. Перегородки 14 служат для центрирования насадка.6. При этом отношение площади проходного сечения центрального отверстия 7 насадка 6 к соответствующему сечению кольцевой щели 9 составляет 0,5-1,4, преимущественной 1, а отношение диаметра центрального отверстия 7 к диаметру фронтальной линзы 5 составляет 0,125- 0,2.

Выходное сопло 2 выполнено на конце с диффузором 15, плавно сопряженным с предрасположенным конфузор- ным участком.

Радиус R диффузорной поверхности выбирается таким, что угол обзора в реакторе не изменяется. Это значит, что поверхность диффузора 15 расположена за центральным отверстием 7.

Труба 4 для наблюдений через огнеупорную футеровку 16 вводится в реакционное пространство и фланцем 17 связывается герметично с кожухом реактора. Перископ закрывается рассчитанным на высокое давление окном 18. В кольцевой канал 3 подается продувочный газ через патрубок 19. Давление продувочного газа выше, чем давление в реакционном пространстве и составляет примерно 3,5 МПа. Труба 4 снабжена отверстиями 20, служащими для выравнивания давления между кольцевым каналом 3 и внутренним про-

странством трубы 4. Угол сужения поверхности насадка 6 к оси перископа равен 25°, а в реакционном пространстве угол обзора составляет примерно 50°. При эффективном диаметре фронтальной линзы 5 порядка 20 мм диаметр центрального отверстия 7 составляет 3 мм.

Оболочка 1 снабжена патрубками 21 и 22 для подачи и отвода охл.. «дающей воды и перегородкой 23.

Перископ работает следующим образом .

Через патрубок 19 подается продувочный газ в кольцевой канал 3. Часть продувочного газа проходит через кольцевую щель 9 в реакционное пространство . Другая часть через тангенциальные щели 8 поступает внутрь насадка 6 и затем закрученным потоком через центральное отверстие 7 также поступает в реакционное пространство. В оболочку 1 через патрубок 21 поступает охлаждающая вода. Благодаря перегородке 23 все количество воды подводится к особенно перегретым частям оболочки 1 - диффузору и торцовой поверхности .

При расходе продувочного газа примерно 30. м /ч перископ при продолжительной работе не подвержен отложениям шлака и- пыли, которые ограничивают угол обзора.

Формула изобретения

1. Перископ для передачи оптических сигналов из реакционного пространства высокотемпературных реакторов , содержащий цилиндрическую во- доохлаждаемую оболочку с выходным соплом, имеющим конфузорный участок, соосно охватывающую с образованием кольцевого канала трубу для наблюдений , снабженную системой линз, фронтальная из которых обращена в сторону реакционного пространства, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, труба для наблюдений снабжена конусным сужающимся насадком с центральным отверстием и продольными сквозными щелями, охватывающим фронтальную линзу и размещенным с образованием кольцевой щели в конфузорном участке выходного сопла оболочки, угол сужения конфузорного участка которого равен или больше

угла сужения внешней поверхности насадка , а суммарная площадь проходного сечения щелей в последнем превышает соответствующую площадь его центрального отверстия

2. Перископ по.п.1, отличающийся тем, что сквозные щели насадка выполнены тангенциальными .

3 Перископ по п.1, отличающий ся тем, что сквозные щели расположены по насадку симметрично и выполнены криволинейными в виде части эллипса с направленными в сторону его сужения незамкнутыми ветвями разной длины, наклоненными под углом, превышающим угол конусности насадка

4. Перископ по пп.1-3, отличающийся тем, что насадок в зоне переднего торцового среза выполнен с наружным цилиндрическим участком, плавно сопряженным с его конусной поверхностью

5 Перископ по , отличающийся тем, что кольцевая щель в зоне выходного сопла равномерно разделена на отдельные отверстия радиальными перегородками, закрепленными на насадке и примыкающими к оболочке

6 Перископ по , отличающий ся тем, что отношение площади проходного сечения центрального отверстия насадка к соответствующему сечению кольцевой щели составляет 0,5-1,4, преимущественно -1

7 Перископ по , отличающийся тем, что отношение диаметра центрального отверстия к диаметру фронтальной линзы составляет 0,125-0,2.

8 Перископ по пп.1-7, отличающий ся тем, что выходное сопло выполнено на конце с диффузором , плавно сопряженным с предрасположенным конфузорным участком