一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置製造方法
2023-12-02 11:10:41 4
一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，屬於燃燒實驗加熱設備領域。本發明中內管與外管之間形成的環形空腔為加熱腔，在外管的外周設置有耐火隔熱層，耐火隔熱層上設置有窺視窗；樣品推送裝置安裝於爐體的第一密封法蘭，該樣品推送裝置用於將固體燃料送入爐體的內部；進排氣系統安裝於爐體的第一密封法蘭和第二密封法蘭上，該進排氣系統用於調整爐體內部的燃燒氣氛及壓力；數據採集系統分別與進排氣系統、樣品推送裝置相連，該數據採集系統用於採集爐體內部的燃燒參數。本發明實現了對燃料在不同氣氛及壓力下燃燒特性的研究，從而為探究燃料燃燒機理提供了基礎，對研究燃料燃燒機理及應用具有重要意義。
【專利說明】-種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及燃燒實驗加熱設備領域，更具體地說，涉及一種應用於固體燃料燃燒 機理研究的可視裝置。
【背景技術】
[0002] 固體燃料燃燒機理研究往往需要從溫度變化、火焰形貌結構、煙氣成分、產氣量等 多個方面同時測試燃料相關燃燒特性，而管式爐作為常用的加熱裝置廣泛應用於高等院 校、科研院所、工礦企業等實驗和小批量生產。傳統的管式爐一般都是採用螺線加熱絲供 熱，外面用薄鋼板加工成型，中間填充耐火纖維來保溫。這種管式爐的結構優點是保溫效果 好，但缺點是體積過大，熄火時散熱慢，加熱區溫度差異大，最為關鍵的是爐膛多為非透明 結構，加熱過程完全不可見，無法觀察燃料燃燒時的火焰形貌及傳播速度，且由於自身密封 性差而無法獲取燃料燃燒過程中產氣量及爐內壓力變化，對於深入研究燃料燃燒特性，探 索燃燒機理造成巨大障礙。因此開發一種能夠同時測試燃料燃燒時溫度變化、產氣量、煙氣 成分、火焰傳播速度及形貌結構的透明可視、耐高溫高壓的多用途固體燃料燃燒特性測試 實驗系統顯得極為必要。
[0003] 通過專利檢索發現，中國專利申請號201210076605. X，發明創造名稱為：一種全 透明管式電阻爐，該申請案公開了一種全透明管式電阻爐，具體結構包括進氣端、爐體和出 氣端三部分，進氣端設置流量計和針閥、指針式真空表、真空轉接接頭，爐體包括爐體支架， 透明石英外殼以及透明加熱管，透明石英外殼以及透明加熱管之間腔體為真空絕熱腔，電 熱絲纏繞到透明加熱管外壁上。上述專利方案中外殼及加熱管用透明石英管制作，方便添 料、燒制、觀察。但透明石英管輻射散熱損失大，且其電熱絲纏繞到透明加熱管外壁上，電 熱絲髮熱後光線很強，且加熱絲各匝之間間距較小，不能看清楚內部物料狀態，且其功能簡 單，僅能測試爐膛溫度，無法同時獲取煙氣成分、產氣量及爐膛內壓力變化等數據。
[0004] 此外，中國專利號ZL99245415. 8,發明創造名稱為：一種新型管式高溫爐；中國專 利號ZL201210361878. 9,發明創造名稱為：一種密封可視管式爐。上述專利方案的電阻絲 或加熱絲髮熱後均會影響觀察的效果，同樣沒有很好地解決方便觀察爐子內樣品反應狀況 及同步測試其他相關參數的問題。所以對於上述問題仍有待進一步改進。
【發明內容】
[0005] 1.發明要解決的技術問題
[0006] 本發明目的在於克服現有技術中無法同時測試燃料溫度變化、爐內壓力變化、產 氣量及煙氣成分等燃燒性能及無法方便觀察爐子內燃料燃燒火焰形貌及傳播方式的不足， 提供一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，本發明能夠通過簡單操作採集固體燃 料在不同氣氛、壓力、升溫速率等條件下加熱、燃燒、熄滅過程中溫度變化數據、爐膛壓力變 化數據、生成煙氣成分和火焰形貌及傳播方式、速度等信息，從而對固體燃料燃燒機理進行 研究分析，為燃料的使用安全及應用奠定了必要基礎，且本發明裝置的散熱損失小，受加熱 絲髮光影響小，窺視窗可以方便調整觀察角度，操作簡單，具有巨大的推廣應用價值。
[0007] 2.技術方案
[0008] 為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：
[0009] 本發明的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，包括爐體，還包括樣品 推送裝置、進排氣系統和數據採集系統，其中：所述的爐體包括內管、外管、耐火隔熱層、窺 視窗、保溫蓋、加熱絲、固定栓、第一密封法蘭和第二密封法蘭，其中：所述的內管和外管同 軸設置，在爐體的兩端部分別安裝有第一密封法蘭和第二密封法蘭，內管與外管之間形成 的環形空腔為加熱腔，該加熱腔中設置有四根或四根以上的加熱絲，該加熱絲沿內管中心 軸的長度方向設置，且加熱絲的兩端各自固定在第一密封法蘭和第二密封法蘭上；在外管 的外周設置有耐火隔熱層，所述的耐火隔熱層上設置有窺視窗，該窺視窗採用直徑為6? l〇cm的圓形耐熱玻璃，所述的窺視窗上設有保溫蓋，在保溫蓋的邊緣設置有固定栓，該固定 栓與耐火隔熱層上設置的孔配合連接；
[0010] 所述的樣品推送裝置安裝於爐體的第一密封法蘭，該樣品推送裝置用於將固體燃 料送入爐體的內部並採集固體燃料燃燒溫度；所述的進排氣系統安裝於爐體的第一密封法 蘭和第二密封法蘭上，該進排氣系統用於調整爐體內部的燃燒氣氛及壓力；所述的數據採 集系統分別與進排氣系統、樣品推送裝置相連，該數據採集系統用於採集爐體內部的燃燒 參數。
[0011] 作為本發明更進一步地改進，所述的樣品推送裝置包括密封堵頭、密封圈、樣品推 送杆和手柄，其中：在第一密封法蘭的中心位置開設有樣品推送孔，該樣品推送孔內安裝有 密封堵頭，該密封堵頭通過密封圈密封固定，在上述的密封堵頭的內部開設有通孔，在該通 孔內安裝有樣品推送杆，所述的樣品推送杆伸入爐體內部的一端設置有固體燃料放置槽， 樣品推送杆的另一端安裝有手柄，樣品推送杆通過控制手柄將固體燃料送入爐體的內部； 在固體燃料放置槽內安放有樣品測溫熱電偶，該樣品測溫熱電偶的連接導線穿過樣品推送 杆的內部連接至熱電偶冷端。
[0012] 作為本發明更進一步地改進，所述的進排氣系統包括進氣管道、出氣管道、閥門、 氣體鋼瓶和壓力控制器，其中：所述的進氣管道的一端與氣體鋼瓶相連接，進氣管道的另一 端與第二密封法蘭相連並與爐體內部相連通，該進氣管道上安裝有壓力控制器；所述的出 氣管道的一端與第一密封法蘭相連並與爐體內部相連通，該出氣管道上安裝有閥門。
[0013] 作為本發明更進一步地改進，所述的數據採集系統包括爐膛測溫熱電偶、溫度數 據採集器、溫度控制器、壓力傳感器、壓力數據採集器、煙氣採樣管、煙氣分析儀和計算機， 其中：所述的爐膛測溫熱電偶安裝於爐體的內部，該爐膛測溫熱電偶與溫度數據採集器相 連接，樣品測溫熱電偶也與溫度數據採集器相連接，樣品測溫熱電偶用於採集固體燃料燃 燒溫度，爐膛測溫熱電偶用於採集爐體的內部溫度；加熱絲的兩端均與溫度控制器相連接， 該溫度控制器通過調整加熱絲的功率控制爐體的內部溫度；煙氣採樣管的入口端安裝於爐 體的內部，該煙氣採樣管穿過第二密封法蘭連接至煙氣分析儀；壓力傳感器的檢測端安裝 於爐體的內部，該壓力傳感器的信號連接線穿過第二密封法蘭連接至壓力數據採集器，上 述的壓力數據採集器、煙氣分析儀、溫度控制器、溫度數據採集器均與計算機相連接，進氣 管道上的壓力控制器也與計算機相連接。
[0014] 作為本發明更進一步地改進，所述的加熱絲為螺旋彈簧狀，在內管與外管之間的 環形加熱腔中均勻分布有4?10根加熱絲，且窺視窗位於相鄰兩根加熱絲的間隙位置，力口 熱絲的直徑為6?8mm，所述的加熱絲為鎳鉻絲。
[0015] 作為本發明更進一步地改進，所述的第一密封法蘭和第二密封法蘭的材質為不鏽 鋼材料，煙氣採樣管、壓力傳感器信號連接線、進氣管道穿過第二密封法蘭處均設置有密封 圈，出氣管道、爐膛測溫熱電偶穿過第一密封法蘭處均設置有密封圈。
[0016] 3.有益效果
[0017] 採用本發明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下有益效果：
[0018] (1)本發明的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其樣品推送裝置用 於將固體燃料送入爐體的內部，進排氣系統用於調整爐體內部的燃燒氣氛及壓力，數據採 集系統用於採集爐體內部的燃燒參數，使得通過簡單操作即可改變燃料燃燒環境的氣體成 分，並通過計算機與壓力控制器精確控制調節爐體內部的壓力，實現對燃料在不同氣氛及 壓力下燃燒特性的研究，從而為探究燃料燃燒機理提供了基礎；同時，可以測得燃料的溫度 變化、環境壓力變化及煙氣成分，從而對研究燃料燃燒機理及應用具有重要意義。
[0019] (2)本發明的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，結構設計合理，原理 簡單，便於推廣使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置的結構示意圖；
[0021] 圖2為本發明中爐體的結構示意圖；
[0022] 圖3為本發明中樣品推送裝置的結構示意圖。
[0023] 示意圖中的標號說明：
[0024] 1、內管；2、外管；3、耐火隔熱層；4、窺視窗；5、保溫蓋；6、加熱絲；7-1、樣品測溫 熱電偶；7-2、爐膛測溫熱電偶；8、煙氣採樣管；9、壓力傳感器；10、進氣管道；11、出氣管道； 12、閥門；13、溫度數據採集器；14、溫度控制器；15、壓力數據採集器；16、煙氣分析儀；17、 計算機；18、氣體鋼瓶；19、念'封堵頭；20、固定檢；21、念'封圈；22、樣品推送杆；23、手柄； 24、熱電偶冷端；25、第一密封法蘭；26、第二密封法蘭；27、壓力控制器。
【具體實施方式】
[0025] 為進一步了解本發明的內容，結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。
[0026] 實施例1
[0027] 結合圖1、圖2和圖3所示，本實施例的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視 裝置，主要由爐體、樣品推送裝置、進排氣系統和數據採集系統等組成。如圖2所示，本實施 例中的爐體包括內管1、外管2、耐火隔熱層3、窺視窗4、保溫蓋5、加熱絲6、固定栓20、第一 密封法蘭25和第二密封法蘭26,其中：所述的內管1和外管2同軸設置，在爐體的兩端部 分別安裝有第一密封法蘭25和第二密封法蘭26,內管1與外管2之間形成的環形空腔為 加熱腔，該加熱腔中均勻分布有6根加熱絲6,且窺視窗4位於相鄰兩根加熱絲6的間隙位 置，加熱絲6的直徑為7mm，所述的加熱絲5為鎳鉻絲，且加熱絲6為螺旋彈簧狀，該加熱絲 6沿內管1中心軸的長度方向設置，且加熱絲6的兩端各自固定在第一密封法蘭25和第二 密封法蘭26上。在外管2的外周設置有耐火隔熱層3,所述的耐火隔熱層3上設置有窺視 窗4,該窺視窗4採用直徑為8cm的圓形耐熱玻璃，所述的窺視窗4上設有保溫蓋5,在保溫 蓋5的邊緣設置有固定栓20,該固定栓20與耐火隔熱層3上設置的孔配合連接，可通過旋 轉開啟和關閉保溫蓋5,本實施例中設置耐火隔熱層3,爐體的保溫效果好，且窺視窗4上設 有保溫蓋5,在不觀察時蓋上保溫蓋5,可以減少爐體的散熱損失。本實施例中窺視窗4位 於相鄰兩根加熱絲6的間隙位置，不會因加熱絲6發熱發亮而遮擋視線，且窺視窗4與耐火 隔熱層3通過關節軸承活動連接，窺視窗4外部安裝有CCD高速攝像機，可在一定範圍內旋 轉窺視窗4,方便調整觀察角度，從而可以清楚地觀察加熱的樣品情況、各熱電偶的位置及 操作過程等。
[0028] 樣品推送裝置安裝於爐體的第一密封法蘭25,該樣品推送裝置用於將固體燃料送 入爐體的內部並採集固體燃料燃燒溫度，樣品推送裝置的結構如圖3所示。具體在本實施 例中的樣品推送裝置包括密封堵頭19、密封圈21、樣品推送杆22和手柄23,其中：在第一 密封法蘭25的中心位置開設有樣品推送孔，該樣品推送孔內安裝有密封堵頭19,該密封堵 頭19通過密封圈21密封固定，在上述的密封堵頭19的內部開設有通孔，在該通孔內安裝 有樣品推送杆22,所述的樣品推送杆22伸入爐體內部的一端設置有固體燃料放置槽，樣品 推送杆22的另一端安裝有手柄23,樣品推送杆22通過控制手柄23將固體燃料送入爐體的 內部；在固體燃料放置槽內安放有樣品測溫熱電偶7-1，該樣品測溫熱電偶7-1的連接導線 穿過樣品推送杆22的內部連接至熱電偶冷端24。
[0029] 進排氣系統安裝於爐體的第一密封法蘭25和第二密封法蘭26上，該進排氣系統 用於調整爐體內部的燃燒氣氛及壓力。具體在本實施例中的進排氣系統包括進氣管道10、 出氣管道11、閥門12、氣體鋼瓶18和壓力控制器27,其中：所述的進氣管道10的一端與氣 體鋼瓶18相連接，進氣管道10的另一端與第二密封法蘭26相連並與爐體內部相連通，該 進氣管道10上安裝有壓力控制器27 ;所述的出氣管道11的一端與第一密封法蘭25相連 並與爐體內部相連通，該出氣管道11上安裝有閥門12。本實施例中的氣體鋼瓶18盛裝有 高壓C0 2氣體。
[0030] 數據採集系統分別與進排氣系統、樣品推送裝置相連，該數據採集系統用於採集 爐體內部的燃燒參數，可以實時記錄及顯示燃料燃燒的溫度變化、煙氣成分、及裝置內部壓 力變化等數據信息。具體在本實施例中的數據採集系統包括爐膛測溫熱電偶7-2、溫度數據 採集器13、溫度控制器14、壓力傳感器9、壓力數據採集器15、煙氣採樣管8、煙氣分析儀16 和計算機17,其中：所述的爐膛測溫熱電偶7-2安裝於爐體的內部，該爐膛測溫熱電偶7-2 與溫度數據採集器13相連接，樣品測溫熱電偶7-1也與溫度數據採集器13相連接，樣品測 溫熱電偶7-1用於採集固體燃料燃燒溫度，爐膛測溫熱電偶7-2用於採集爐體的內部溫度； 加熱絲6的兩端均與溫度控制器14相連接，該溫度控制器14通過調整加熱絲6的功率控 制爐體的內部溫度；煙氣採樣管8的入口端安裝於爐體的內部，該煙氣採樣管8穿過第二 密封法蘭26連接至煙氣分析儀16 ;壓力傳感器9的檢測端安裝於爐體的內部，該壓力傳感 器9的信號連接線穿過第二密封法蘭26連接至壓力數據採集器15,上述的壓力數據採集器 15、煙氣分析儀16、溫度控制器14、溫度數據採集器13均與計算機17相連接，進氣管道10 上的壓力控制器27也與計算機17相連接，因此可以通過壓力數據採集器15和壓力控制器 27準確控制爐體內的壓力。本實施例中應用爐膛測溫熱電偶7-2和溫度控制器14綜合使 用，可以實現爐體溫度的精密控制，保證爐體內溫度的恆定，而且檢測的爐體的內部溫度通 過計算機17顯示，可以讀取溫度數據，實時顯示和記錄，方便準確。為了保證整個裝置的密 封性，第一密封法蘭25和第二密封法蘭26的材質為不鏽鋼材料，煙氣採樣管8、壓力傳感器 9信號連接線、進氣管道10穿過第二密封法蘭26處均設置有密封圈21，出氣管道11、爐膛 測溫熱電偶7-2穿過第一密封法蘭25處均設置有密封圈21 ;且加熱絲6的兩端各自固定 在第一密封法蘭25和第二密封法蘭26的位置也通過密封圈21密封固定。
[0031] 使用時，稱量lg的50nm鋁粉，將其置於樣品推送杆22前端的固體燃料放置槽內， 使得樣品測溫熱電偶7-1完全埋入鋁粉樣品內。迅速將樣品推送到爐體內部，並通過密封 堵頭19將燃料樣品密封固定於爐膛內；然後緩慢打開C0 2氣體鋼瓶18,當煙氣分析儀16顯 示〇2含量接近為零時關閉出氣管道11並將壓力控制器27設定壓力為0· 5MPa，待壓力穩定 後，使用計算機17對溫度控制器14進行升溫調節，以15K/s的升溫速率對爐膛進行升溫， 並使用C⑶高速攝像機通過窺視窗4對樣品的燃燒火焰傳播及形貌進行記錄。溫度數據採 集器13對樣品測溫熱電偶7-1及爐膛測溫熱電偶7-2的數據進行記錄，計算機17對溫度 數據採集器13、壓力數據採集器15和煙氣分析儀16的數據進行記錄。本實施例可以對納 米鋁粉燃料在〇. 5MPa的C02環境氣氛中的著火溫度、最高溫度、火焰形貌及產物中C0含量 進行研究，並將燃燒產物置於掃描電鏡（SEM)、透射電鏡（TEM)以及X射線衍射（XRD)等下 進行觀察分析，從而可以研究50nm鋁粉在C0 2中的燃燒機理。
[0032] 實施例2
[0033] 本實施例的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其基本結構同實施例 1，不同之處在於：在內管1與外管2之間的環形加熱腔中均勻分布有4根加熱絲6,加熱絲 6的直徑為8mm，窺視窗4米用直徑為10cm的圓形耐熱玻璃，且使用氦氣（Ar)鋼瓶作為氣 體鋼瓶18與進氣管道10進行連接。
[0034] 使用時，分別稱量lg的含有0%、2%、4%、6%、8%高氯酸銨仏?）的鋁/水基高 能燃料，將其置於樣品推送杆22前端的固體燃料放置槽內，使得樣品測溫熱電偶7-1完全 埋入樣品內。迅速將樣品推送到爐體內部，並通過密封堵頭19將燃料樣品密封固定於爐膛 內；然後緩慢打開Ar氣體鋼瓶18,當煙氣分析儀16顯示0 2含量接近為零時關閉氣體鋼瓶 18和出氣管道11，以15K/s的升溫速率對爐膛進行升溫，並使用(XD高速攝像機通過窺視 窗4對樣品的燃燒火焰傳播及形貌進行記錄。溫度數據採集器13對樣品測溫熱電偶7-1 及爐膛測溫熱電偶7-2的數據進行記錄，計算機17對溫度數據採集器13、壓力數據採集器 15和煙氣分析儀16的數據進行記錄。本實施例可以對不同含量高氯酸銨添加劑的鋁/水 基高能燃料在一個大氣壓的Ar環境氣氛中的著火溫度、最高溫度、火焰形貌進行研究，並 對爐膛內壓力變化進行換算，並對燃料燃燒產物分別進行掃描電鏡（SEM)、透射電鏡（TEM) 以及X射線衍射（XRD)等下觀察分析，可以得出添加劑對鋁/水基高能燃料燃燒特性、比衝 及相關機理，為研究鋁/水基高能燃料的應用奠定基礎。
[0035] 實施例3
[0036] 本實施例的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其基本結構同實施例 1，不同之處在於：在內管1與外管2之間的環形加熱腔中均勻分布有10根加熱絲6,加熱 絲6的直徑為6mm，窺視窗4米用直徑為6cm的圓形耐熱玻璃，且使用氦氣（Ar)鋼瓶作為氣 體鋼瓶18與進氣管道10進行連接。
[0037] 使用時，稱取lg的鋁/水基高能燃料，將其置於樣品推送杆22前端的固體燃料放 置槽內，使得樣品測溫熱電偶7-1完全埋入樣品內。迅速將樣品推送到爐體內部，並通過密 封堵頭19將燃料樣品密封固定於爐膛內；然後緩慢打開Ar氣體鋼瓶18,當煙氣分析儀16 顯示〇2含量接近為零時關閉出氣管道11，並將壓力控制器27分別設定為0. lMPa、0. 5MPa、 1. 0MPa、l. 5MPa、2. OMPa，以20K/s的升溫速率對爐膛進行升溫，並使用C⑶高速攝像機通過 窺視窗4對樣品的燃燒火焰傳播及形貌進行記錄。溫度數據採集器13對樣品測溫熱電偶 7-1及爐膛測溫熱電偶7-2的數據進行記錄，計算機17對溫度數據採集器13、壓力數據採 集器15和煙氣分析儀16的數據進行記錄。本實施例可以對不同壓力下的鋁/水基高能燃 料在惰性氣體環境下的著火溫度、最高溫度、火焰形貌進行研究，並對爐膛內壓力變化進行 換算，並對燃料燃燒產物分別進行掃描電鏡（SEM)、透射電鏡（TEM)以及X射線衍射（XRD) 等下觀察分析，可以探究壓力因素對鋁/水基高能燃料燃燒及比衝的影響機理，並通過計 算擬合得到壓力對燃料燃燒特性的影響指數。
[0038] 以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所 示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構並不局限於此。所以，如果本領域的普通技 術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案 相似的結構方式及實施例，均應屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，包括爐體，其特徵在於，還包括樣品 推送裝置、進排氣系統和數據採集系統，其中： 所述的爐體包括內管（1)、外管（2)、耐火隔熱層（3)、窺視窗（4)、保溫蓋（5)、加熱絲 (6)、固定栓（20)、第一密封法蘭（25)和第二密封法蘭（26)，其中：所述的內管（1)和外管 (2)同軸設置，在爐體的兩端部分別安裝有第一密封法蘭（25)和第二密封法蘭（26)，內管 (1)與外管（2)之間形成的環形空腔為加熱腔，該加熱腔中設置有四根或四根以上的加熱 絲（6)，該加熱絲（6)沿內管（1)中心軸的長度方向設置，且加熱絲￠)的兩端各自固定在 第一密封法蘭（25)和第二密封法蘭（26)上；在外管（2)的外周設置有耐火隔熱層（3)，所 述的耐火隔熱層（3)上設置有窺視窗（4)，該窺視窗（4)採用直徑為6?10cm的圓形耐熱 玻璃，所述的窺視窗（4)上設有保溫蓋（5)，在保溫蓋（5)的邊緣設置有固定栓（20)，該固 定栓（20)與耐火隔熱層（3)上設置的孔配合連接； 所述的樣品推送裝置安裝於爐體的第一密封法蘭（25)，該樣品推送裝置用於將固體燃 料送入爐體的內部並採集固體燃料燃燒溫度； 所述的進排氣系統安裝於爐體的第一密封法蘭（25)和第二密封法蘭（26)上，該進排 氣系統用於調整爐體內部的燃燒氣氛及壓力； 所述的數據採集系統分別與進排氣系統、樣品推送裝置相連，該數據採集系統用於採 集爐體內部的燃燒參數。
2. 根據權利要求1所述的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其特徵在 於：所述的樣品推送裝置包括密封堵頭（19)、密封圈（21)、樣品推送杆（22)和手柄（23)， 其中：在第一密封法蘭（25)的中心位置開設有樣品推送孔，該樣品推送孔內安裝有密封堵 頭（19)，該密封堵頭（19)通過密封圈（21)密封固定，在上述的密封堵頭（19)的內部開設 有通孔，在該通孔內安裝有樣品推送杆（22)，所述的樣品推送杆（22)伸入爐體內部的一端 設置有固體燃料放置槽，樣品推送杆（22)的另一端安裝有手柄（23)，樣品推送杆（22)通過 控制手柄（23)將固體燃料送入爐體的內部；在固體燃料放置槽內安放有樣品測溫熱電偶 (7-1)，該樣品測溫熱電偶（7-1)的連接導線穿過樣品推送杆（22)的內部連接至熱電偶冷 端（24)。
3. 根據權利要求2所述的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其特徵在 於：所述的進排氣系統包括進氣管道（10)、出氣管道（11)、閥門（12)、氣體鋼瓶（18)和壓 力控制器（27)，其中：所述的進氣管道（10)的一端與氣體鋼瓶（18)相連接，進氣管道（10) 的另一端與第二密封法蘭（26)相連並與爐體內部相連通，該進氣管道（10)上安裝有壓力 控制器（27);所述的出氣管道（11)的一端與第一密封法蘭（25)相連並與爐體內部相連 通，該出氣管道（11)上安裝有閥門（12)。
4. 根據權利要求3所述的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其特徵在 於：所述的數據採集系統包括爐膛測溫熱電偶（7-2)、溫度數據採集器（13)、溫度控制器 (14)、壓力傳感器（9)、壓力數據採集器（15)、煙氣採樣管（8)、煙氣分析儀（16)和計算機 (17)，其中：所述的爐膛測溫熱電偶（7-2)安裝於爐體的內部，該爐膛測溫熱電偶（7-2)與 溫度數據採集器（13)相連接，樣品測溫熱電偶（7-1)也與溫度數據採集器（13)相連接，樣 品測溫熱電偶（7-1)用於採集固體燃料燃燒溫度，爐膛測溫熱電偶（7-2)用於採集爐體的 內部溫度；加熱絲（6)的兩端均與溫度控制器（14)相連接，該溫度控制器（14)通過調整加 熱絲（6)的功率控制爐體的內部溫度；煙氣採樣管（8)的入口端安裝於爐體的內部，該煙氣 採樣管（8)穿過第二密封法蘭（26)連接至煙氣分析儀（16);壓力傳感器（9)的檢測端安 裝於爐體的內部，該壓力傳感器（9)的信號連接線穿過第二密封法蘭（26)連接至壓力數據 採集器（15)，上述的壓力數據採集器（15)、煙氣分析儀（16)、溫度控制器（14)、溫度數據採 集器（13)均與計算機（17)相連接，進氣管道（10)上的壓力控制器（27)也與計算機（17) 相連接。
5. 根據權利要求4所述的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其特徵在 於：所述的加熱絲（6)為螺旋彈簧狀，在內管（1)與外管（2)之間的環形加熱腔中均勻分布 有4?10根加熱絲￠)，且窺視窗（4)位於相鄰兩根加熱絲￠)的間隙位置，加熱絲（6)的 直徑為6?8mm,所述的加熱絲（5)為鎳鉻絲。
6. 根據權利要求5所述的一種應用於固體燃料燃燒機理研究的可視裝置，其特徵在 於：所述的第一密封法蘭（25)和第二密封法蘭（26)的材質為不鏽鋼材料，煙氣採樣管 (8)、壓力傳感器（9)信號連接線、進氣管道（10)穿過第二密封法蘭（26)處均設置有密封 圈（21)，出氣管道（11)、爐膛測溫熱電偶（7-2)穿過第一密封法蘭（25)處均設置有密封圈 (21)。
【文檔編號】G01N25/26GK104089976SQ201410326059
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】朱寶忠, 李 浩, 孫運蘭, 孫華建, 孫蓉, 堵同寬, 劉永午 申請人:安徽工業大學