«лэти» им. В. И. Ульянова (Ленина) (СПбгэту «лэти»)


Экспериментальное исследование в "горячем" режиме



Pdf просмотр
страница17/23
Дата27.05.2018
Размер1.12 Mb.
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   23
3.2 Экспериментальное исследование в "горячем" режиме
Для преступления к измерениям "горячего" режима, необходимо подготовить установку, для этого необходимо произвести замену измерительного коаксиального волноводного перехода на магнетрон после экспериментальной части "холодного" режима. Получив "четверку" южно- корейской марки Samsung с выходной мощностью 1кВт, на рабочей частоте от 2.45-2.6 ГГц и убедившись в ее целостности и полной работоспособности, преступаем обратной установки металлической боковой панели. Идея "горячего" режима состоит в следующем:
1.
Подключение парогенератора к реактору установки
2.
Включение магнетронов по определенному алгоритму
3.
Измерение и фиксация температуры
4.
Получение графиков, анализ и вывод результатов
В разработанном устройстве в отличие от ближайших аналогов используется коаксиальный волновод большого сечения, работающий на
Т-волне, а не прямоугольный волновод с волной
10
H
. Кроме того, конструкция обеспечивает ортогональное расположение двух пар магнетронов, что уменьшает взаимное влияние их друг на друга при совпадении фаз питающего напряжения, а так же волновод является многомодовым.


49
При подключении парогенератора к реактору, установка начала носить название "пароперегреватель". Его управление осуществляется при помощи сенсорного дисплея автоматизированной системы управления (см. рис. 3.6).
Рисунок 3.6 — Фото системы управления пароперегревателя
Основными функциями системы управления являются:
1.
Запуск магнетронов
2.
Отображение в реальном времени температуры термопара
3.
Запуск вентиляторов для охлаждения магнетронов
4.
Запуск вентиляторов для охлаждения блока питания
5.
Фиксация и запись значения температуры и термопара
Модель микроволнового пароперегревателя состоит из 4 составных частей:
1.
Устройство сложения мощности на 4кВт некогерентных микроволновых источников "четверка" ;
2.
Волновод, помещаемый в реактор и теплоизоляция;
3.
Теплоизоляция выполненная в виде ванны для реактора и сохраняющее тепло непосредственно в реакторе;
4.
Реактор с помещенными внутрь теплотрансформаторами;
Отображение температуры термопары производиться от датчика, расположенный в выходном сопле реактора, то есть можно увидеть данные температуры пара на выходе пароперегревателя. Значения фиксируются каждую секунду после включения соответствующей кнопки «Запись


50 температуры». Данные сохраняются в виде файла Excel, и при помощи локальной сети передаются на ПЭВМ.
Алгоритм проведения эксперимента выглядит следующим образом, парогенератор марки Karsher мощностью 2.5 кВт и потоком пара 3.75 литр/час подавал пар с температурой не менее 80ºC, и работая на полную мощность создавал пар с избытком. После чего включалась "двойка" магнетронов и создавался режим насыщения, то есть температура перестала расти. Добившись режима насыщения, к "двойке" были добавлены оставшиеся магнетроны, и установка работала на полную мощность. Такой подход проведения эксперимента позволяет максимально понизить вероятность перегрева термотрансформаторов и их плавления. После достижения режима насыщения температуру "четверки", установка была отключена. Далее остывшее оборудование было разобрано и было проведено визуальный анализ кварцевой колбы и термотрансформаторов из пористой керамики SiC. Так же производился контроль плотности потока энергии электромагнитного поля, при помощи измерителя П3-33М. Температуру на внешних стенках волновода фиксировал тепловизора модели FLIR T420.
Результатами данных измерений являются графики зависимости температуры пара на выходе микроволнового реактора от времени экспозиции и тепловые картины распределения температуры на поверхности волновода (см. рис. 3.7-3.9).
Рисунок 3.7 — График зависимости температуры пара от времени


51
Где:
1.
Включение первых двух магнетронов
2.
Включение "четверки"
3.
Выключение всех магнетронов
4.
Отключение одного из магнетронов и включение второго, расположенного симметрично относительно работающего
Рисунок 3.8 — Пароперегреватель в рабочем "горячем" режиме
На рисунке 3.8 изображен пароперегреватель в рабочем режиме, температура пара на выходе составляет 750ºC.
Рисунок 3.9 — Микроволновый реактор после проведения эксперимента
Рисунок 3.10 — Фиксирование тепловизора


52
По данным тепловизора распределение температуры происходит следующим образом, максимальная температура сосредоточена на выходе реактора. Так же можем наблюдать как работает теплоизоляция данного оборудования. Волновод был теплоизолирован, модель выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с отверстием с диаметром 52 мм, имитирующим помещенный внутрь реактор, на заднем конце структуры. Его размеры аналогичны реальной конструкции и равны
175 96 96


мм.
Теплоизоляция позволяет сохранять тепло непосредственно внутри реактора, не допускает перегрева стенок волновода, и исключает расход тепла на нагрев внешнего объема, в котором находится реакторе. В итоге ее применение увеличивает эффективность теплообмена термотрансформаторов, выполненных из пористой керамики SiC, с потоком пара движущегося внутри реактора.


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   23


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница