[发明专利]一种电场抑制碳氢燃料管内热解结焦的在线检测试验装置

说明书

本发明提供了一种电场抑制碳氢燃料管内热解结焦的在线检测试验装置，包括反应釜组件、加热系统和电场系统，加热系统为反应釜组件提供热量，电场系统为反应釜组件提供电场，加热系统设置在反应釜组件内，电场系统包括设置在加热系统上的第一电极片和设置在反应釜组件上的第二电极片，两个电极片之间形成电场，反应釜组件包括前、后螺纹支架、前、后压紧螺套、进、出口导油套和石英管反应釜，加热系统包括加热器。本发明提供形式、强度可控电场环境，为电场作用碳氢燃料氧化结焦提供基础；采用螺纹压紧石英管密封方式，使得电场影响结焦的过程可视化，并且为结焦过程的在线光学诊断提供基础；结构简单，零部件更换方便，价格便宜且工艺上容易实现。

技术领域

本发明属于碳氢燃料裂解结焦的试验技术领域，尤其是涉及一种电场抑制碳氢燃料管内热解结焦的在线检测试验装置。

背景技术

燃料的热氧化沉积通常认为在低于260℃时开始出现，直至500-600℃溶解氧消耗完全，氧化结焦量逐渐减少，碳氢燃料的热氧化沉积是一种普遍的现象，但烃类燃料的氧化沉积机理复杂，与传热、流动、化学反应、温度、压力等均相关，同时又与通油管基底材料和表面形貌相关。

燃油被加热会在其流动管内壁面上发生氧化沉积，重者也会直接导致油管某部位积碳成焦或堵塞；轻者部分结焦导致油管通流面积变小而增大流通阻力而引起该通油量变小，从而导致流速降低，燃料停留时间增大而碳沉积增加，因此在多种情况下燃油管热氧化结焦是有害的，需要抑制或消除。

电场具有连续可调且调节方便的特征，同时电场对于带电物质具有导向作用，由于其同电荷相斥异相相吸的特征也可以减少大颗粒固态或液态物质的聚集作用，电场也被证实具有改变化学反应路径及组分分布的作用，因此电场抑制结焦具有优势，但电场抑制结焦的研究比较少。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电场抑制碳氢燃料管内热解结焦的在线检测试验装置，对电场抑制结焦过程进行精细化研究，尽可能多的消除可能影响结果的因素，为多种在线探测手段提供基础，针对电场作用碳氢燃料结焦的复杂性，提供具有宽范围变工况的试验条件及多种探测诊断手段的新型试验装置，解决目前还没有一种专门用于电场抑制碳氢燃料氧化结焦的可视化试验装置的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电场抑制碳氢燃料管内热解结焦的在线检测试验装置，包括反应釜组件、加热系统和电场系统，所述的加热系统为反应釜组件提供热量，所述的电场系统为反应釜组件提供电场，所述的加热系统设置在反应釜组件内，所述的电场系统包括设置在加热系统上的第一电极片和设置在反应釜组件上的第二电极片，两个电极片之间形成电场。

进一步的，所述的反应釜组件包括前螺纹支架、前压紧螺套、进口导油套、石英管反应釜、出口导油套、后压紧螺套和后螺纹支架，所述的石英管反应釜的两端分别与进口导油套的一端和出口导油套的一端相抵，所述的进口导油套的另一端穿过前压紧螺套，所述的出口导油套的另一端穿过后压紧螺套，所述的前压紧螺套和前螺纹支架螺旋连接，所述的后压紧螺套和后螺纹支架螺旋连接，所述的前压紧螺套与进口导油套的未穿入前压紧螺套的部分相抵，所述的后压紧螺套与出口导油套未穿入后压紧螺套的部分相抵；

所述的加热系统包括加热器，所述的加热器内部设有加热丝，所述的加热器穿过石英管反应釜的内腔，且两端分别穿入进口导油套内和出口导油套内并与各自导油套固定连接；

所述的第一电极片设置在加热器的外表面，所述的第二电极片设置在石英管反应釜的外表面。

进一步的，所述前压紧螺套和进口导油套相抵处以及后压紧螺套和出口导油套相抵处均设有一推力轴承。

进一步的，所述石英管反应釜两端与进口导油套和出口导油套的接触处均设有一石墨填充垫片。

进一步的，所述加热器的两端均设有加热器支架，所述的加热器均通过加热器支架与进口导油套和出口导油套固定连接。