一种固体物质燃烧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种固体物质燃烧系统，其包括燃烧反应模块、加热模块、数据采集模块及供气模块，燃烧反应模块用作固体物质燃烧反应的区域，加热模块位于燃烧反应模块中，数据采集模块与燃烧反应模块连接，其包括温度采集传感器、火焰传感器、压力传感器、一氧化碳传感器及氧浓度传感器，供气模块与燃烧反应腔体连接，以为处于封闭状态时的燃烧反应腔体提供气体。本发明专利技术通过引入一氧化碳传感器来检测固体物质燃烧后所生成的一氧化碳的含量，确保固体物质燃烧完全，通过氧浓度传感器测得物质燃烧前后的腔体内的氧浓度含量，利用耗氧法计算出固体物质释放出的总热量，以计算获得燃烧物质的热值，热值测试结果准确度高。热值测试结果准确度高。热值测试结果准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种固体物质燃烧系统


[0001]本专利技术涉及燃烧实验设备，特别是涉及一种固体物质燃烧系统。

技术介绍

[0002]固体燃烧室是用于固体燃烧物质特性的实验研究，在不同实验条件下(可在常压、高压、低压、常温、高温、低温、模拟风速、多路气氛、预热温度等条件下进行试验)通过实验测量标准燃烧物质，获得特定实验条件下各种燃烧物热解及燃烧过程的数据，可获得数据包括热解产物、燃烧火焰、温度、压力、热释放速率、热传导速度、热辐射强度、热对流强度等。
[0003]目前，会运用到氧耗原理来计算固体物质燃烧的热值，但是在封闭腔室内进行燃烧时，无法确保腔室内的氧气是否能够满足固体物质的充分燃烧，当固体燃烧物质燃烧不充分时，无法准确获得该固体物质燃烧的热值，易对实验结果造成影响。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于精确获得固体物质燃烧热值，故提供了一种固体物质燃烧系统。
[0005]一种固体物质燃烧系统，包括燃烧反应模块、加热模块、数据采集模块及供气模块；
[0006]所述燃烧反应模块包括燃烧反应腔体，其用作固体物质燃烧反应的区域，所述燃烧反应模块的一端设置开口，其另一端设置通风口，所述燃烧反应腔体靠近所述风筒口的一侧设有用于封闭所述通风口的封闭组件；
[0007]所述加热模块位于所述燃烧反应模块中，以为固体物质的燃烧提供其燃烧所需温度；
[0008]所述数据采集模块与燃烧反应模块连接，其包括温度采集传感器、火焰传感器、压力传感器、一氧化碳传感器及氧浓度传感器，所述温度采集传感器用于采集并保存所述加热模块的实时温度值，所述火焰传感器用于实时检测固体物质燃烧时的火焰，所述一氧化碳传感器用于检测所述燃烧反应腔体中的固体物质燃烧生成的一氧化碳含量，氧浓度传感器用于测量固体物质在燃烧前后腔体内体积分数的变化；
[0009]所述供气模块与所述燃烧反应腔体连接，以为处于封闭状态时的燃烧反应腔体提供气体。
[0010]本专利技术的固体燃烧物质系统通过引入一氧化碳传感器来检测固体物质燃烧后所生成的一氧化碳的含量，确保固体物质燃烧完全，再通过氧浓度传感器测得物质燃烧前后的腔体内的氧浓度含量，利用耗氧法计算出固体物质释放出的总热量，以计算获得燃烧物质的热值，通过本申请的固体燃烧物质系统实验测得的物质的热值准确度高。
[0011]优选地，所述加热模块从所述燃烧反应腔体的开口处进出所述燃烧反应腔体，所述加热模块包括坩埚及加热部件，所述加热部件包括加热电阻丝，所述加热电阻丝上设有
陶瓷垫片，所述坩埚置于所述陶瓷垫片上。
[0012]优选地，所述坩埚连接连接有热电偶，所述热电偶与所述温度采集传感器连接以实时采集并保存所述坩埚内的温度变化。
[0013]优选地，所述坩埚为陶瓷坩埚，所述坩埚的净深为5mm。
[0014]优选地，所述封闭组件包括插置在所述燃烧反应腔体设置开口一侧的插槽中的连接轴及叶片，所述叶片与所述通风口的大小及形状一致，所述连接轴与所述插槽之间设有弹簧。
[0015]优选地，所述连接轴的端部设有供所述加热模块推动其移动的推块，所述连接轴上设有螺旋槽，所述插槽内壁上设有插入螺旋槽内的凸块。
[0016]优选地，所述燃烧反应腔体上设置至少两个连通其内部的观察窗，所述观察窗包括主观察视窗和辅助视窗，所述主观察视窗用于进行红外探测、拍摄和观察所述燃烧反应腔体内的燃烧过程，所述辅助视窗用于对所述燃烧反应腔体内部进行补光和设备监测。
[0017]优选地，所述燃烧反应腔体上设有用于与所述供气模块连接的进气口，所述供气模块包括气源及连接气源与进气口的气管。
[0018]优选地，所述燃烧反应腔体上设有多个进气口，不同的所述进气口连接不同的气管及气源。
[0019]优选地，所述气源上设有用于控制输入燃烧反应腔体中气体流量的气体质量流量计。
[0020]相对于现有技术，本专利技术的固体物质燃烧系统采用燃烧反应腔室来进行固体物质的燃烧反应实验，并且通过加热模块实现对固体物料的逐渐升温，在加热模块逐渐加热的同时，通过火焰传感器的在线监测，可将产生火焰瞬间的温度值读取，以获得该固体物质的着火点温度。
[0021]同时，通过氧浓度传感器测得物质燃烧前后的腔体内的氧浓度含量，利用耗氧法计算出固体物质释放出的总热量，以计算获得燃烧物质的热值。本申请还引入了一氧化碳传感器来检测燃烧后所生成一氧化碳的含量，确保固体物质燃烧完全，提高燃烧物质的热值的准确性。
[0022]此外，本申请还设置了通风口，在加热模块退出燃烧反应腔体时，通风口打开可与开口形成对流，能够加速燃烧反应腔体的散热。
[0023]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的固体物质燃烧系统的燃烧反应模块的示意图；
[0025]图2是本专利技术的固体物质燃烧系统的加热模块的示意图；
[0026]图3是本专利技术的固体物质燃烧系统中的法兰门及移动机构的示意图；
[0027]图4是本专利技术的固体物质燃烧系统的燃烧反应腔体的通风口的示意图；
[0028]图5是本专利技术的固体物质燃烧系统的封闭组件的示意图。
具体实施方式
[0029]在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等
方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
[0030]以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
[0031]在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0032]请结合图1和图2，本申请的固体物质燃烧系统包括燃烧反应模块1、加热模块2、数据采集模块及供气模块，其中，所述燃烧反应模块1包括燃烧反应腔体11，所述燃烧反应腔体11内部用作固体物质燃烧反应的区域，其采用高不锈钢制成，本实施例中的燃烧反应腔体11的内部体积为6L，最高工作压力达3MPa。所述加热模块2位于所述燃烧反应腔体11中，其为固体物质输出不同的温度，以为固体物质的燃烧提供其燃烧所需温度。所述数据采集模块与所述燃烧反应模块1及加热模块2连接，以用于检测固体物质燃烧实验的各项数据。所述供气模块与所述燃烧反应腔体11连接，以为处于封闭状态时的燃烧反应腔体11提供实验需求的气体。
[0033]具体地，所述燃烧反应腔体11呈圆筒形设置，其一端设置开口13，所述开口13用于向所述燃烧反应腔体11中补充固体物质，同时所述加热模块2可从所述燃烧反应腔体1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体物质燃烧系统，其特征在于，包括燃烧反应模块、加热模块、数据采集模块及供气模块；所述燃烧反应模块包括燃烧反应腔体，其用作固体物质燃烧反应的区域，所述燃烧反应模块的一端设置开口，其另一端设置通风口，所述燃烧反应腔体靠近所述风筒口的一侧设有用于封闭所述通风口的封闭组件；所述加热模块位于所述燃烧反应模块中，以为固体物质的燃烧提供其燃烧所需温度；所述数据采集模块与燃烧反应模块连接，其包括温度采集传感器、火焰传感器、压力传感器、一氧化碳传感器及氧浓度传感器，所述温度采集传感器用于采集并保存所述加热模块的实时温度值，所述火焰传感器用于实时检测固体物质燃烧时的火焰，所述一氧化碳传感器用于检测所述燃烧反应腔体中的固体物质燃烧生成的一氧化碳含量，氧浓度传感器用于测量固体物质在燃烧前后腔体内体积分数的变化；所述供气模块与所述燃烧反应腔体连接，以为处于封闭状态时的燃烧反应腔体提供气体。2.根据权利要求1所述的固体物质燃烧系统，其特征在于，所述加热模块从所述燃烧反应腔体的开口处进出所述燃烧反应腔体，所述加热模块包括坩埚及加热部件，所述加热部件包括加热电阻丝，所述加热电阻丝上设有陶瓷垫片，所述坩埚置于所述陶瓷垫片上。3.根据权利要求2所述的固体物质燃烧系统，其特征在于，所述坩埚连接连接有热电偶，所述热电偶与所述温度采集传感器连接以实时采集并保存所述坩埚内的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏书精，罗斯生，宋兆，肖立辉，钟映霞，周宇飞，王振师，李小川，戴瑞坤，
申请(专利权)人：合肥点石仪器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：