Поскольку среда в реакторе агрессивна, термопары размещены в трубках из нержавеющей стали (dнар = 8∙10–3м). Трубки введены в газогенератор через головку специальной конструкции на высоту 0,02 м и 1,17 м от дна баллона. Одновременно фиксируют температуру наружной стенки баллона.
Инерционность термопар, заделанных в металлические трубки, проверяли так же как и в разделе 4. Опыты показали, что при погружении в сосуд с кипящей водой через 5 с прибор фиксирует 86 °С, через 10 с – 93 °С, через 20 с – 95 °С, через 80 с устанавливается 97 °С.
При погружении в сосуд с маслом, нагретом до 180 °С, динамика роста температур следующая: через 20 с – 120 °С, через 60 с – 160 °С, через 120 с – 165 °С и по истечению 180 с устанавливается температура 175 °С.
Давление, развиваемое в ходе реакции, определяется манометром тип МТ ГОСТ 2405-72 № III-79, в контрольных опытах использован образцовый манометр модель МО 11202 № 4838 ГОСТ 6521-72.
Применялись сплавы ФС 75 Ба1, ФС 75 Ба4, ФСА-15, ФСА 30, ФСА 30 Мн1. В первом опыте со сплавом ФСА 30 Мн1 для разогрева реактора загружено 30∙10–3 кг сплава на основе алюминия А-98КаМг d = (0,1 - 0,5)∙10–3 м. В результате чего в первые секунды реакции произошло бурное вскипание воды. В связи с этим в последующих опытах добавка сплава А-98КаМг снижена до 20∙10–3 кг. Загрузка реагентов стандартная.
Результаты опытов со сплавами ФСА и сплавами с добавками бария представлены в таблице 3.2 и на рисунке 3.3. Дисперсный состав сплавов: ФС 75 Ба1, ФС 75 Ба4 – (0,3 - 1,2)∙10–3м, ФСА 30 и ФСА 30 Мн1 – (0,1 - 0,5)∙10–3м, ФСА 15 – (0,63 - 1,5)∙10–3м.
Таблица 3.2
Результаты испытаний газогенератора АВГ-45 на сплавах ферросилиция с добавками
бария ФС 75 Ба1 и ФС 75 Ба4 и сплавах ФСА 15, ФСА 30 и ФСА 30 Мн1
№ |
Тип сплава, кг |
Концент- рация NaOH, % |
Максимальная температура в зоне реакции, °С |
Давление в реакторе, МПа |
Общее время реакции, мин |
Количество выделившегося водорода, м3 |
1 |
ФСА 30 Мн11) |
13,3 |
258 |
5,4 |
40 (3) |
1,31 |
2 |
ФСА 30 |
13,3 |
174 |
3,75 |
58 (16) |
1,03 |
3 |
ФСА 15 |
13,3 |
164 |
3,76 |
69 (31) |
0,97 |
4 |
ФС 75 Ба1 |
10 |
240 |
5,62 |
25 (12) |
1,64 |
5 |
ФС 75 Ба4 |
13,3 |
145 |
4,31 |
32 (12) |
1,14 |
1) – для разогрева реактора добавлено 30 грамм сплава А-98КаМг.