油煙道油垢燃燒特性分析裝置的製作方法

2023-06-10 11:46:41

專利名稱：油煙道油垢燃燒特性分析裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試油煙道油垢燃燒特性的裝置，是以熱重分析法為原理搭
建而成的。
背景技術：
熱重分析儀是一種技術複雜，精密度高，價格昂貴的儀器。油煙道油垢其燃燒過程 中分解產物具有很強的吸附性，對現有的熱重分析儀器造成巨大的損傷。傳統的熱重分析 中樣品的用量都是在10mg左右，而油垢的組成成分十分複雜，由於樣品量的限制，很難充 分揭示油煙道油垢燃燒特性。

發明內容本實用新型提供一種油煙道油垢燃燒特性分析裝置，不僅可用於測量較大用量的 油垢的燃燒特性，而且較傳統熱重分析儀結構簡單且價格低廉。 本實用新型裝置的工作原理是採用模塊化結構，由反應系統、數據採集系統、溫度 控制系統、爐內氣氛系統和氣體採集系統五個部分組成。使用時將樣品放在坩堝內，並通過 耐高溫的掛鈎將坩堝掛於電子天平的彈簧片上，第一熱電偶和第二熱電偶分別測量反應爐 和物料的溫度，並通過數據採集卡輸入計算機中；物料的重量數據通過電子天平自帶的數 據接口傳給計算機。反應爐內反應氣體通過耐高溫軟管通入紅外光譜儀，分析發火指標氣 體。其中氣體瓶中根據需要通入指定氣體，並通過調整水蒸氣發生器和流量計來保證石英 管內所需氣氛。同時管式反應爐的溫度作為控制信號輸入到溫度控制器，通過該控制器按 照設定程序來控制反應爐溫度。 本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是它包括支架、反應爐、氣體瓶、 水蒸氣發生器、流量計、坩堝、第一熱電偶、第二熱電偶、石英管、電子天平、溫度控制器、數 據採集卡、紅外光譜儀和計算機，所述反應爐安裝在支架上，石英管置於反應爐內；第一熱 電偶置於石英管的內部且位於石英管的下半部分，電子天平置於支架上端的平臺上，坩堝 懸掛於電子天平的彈簧片上，第二熱電偶的一端置於坩堝內，第二熱電偶的另一端與數據 採集卡連接，所述氣體瓶和流量計連接，所述流量計與水蒸氣發生器連接，所述水蒸氣發生 器與石英管相連，所述電子天平通過數據線與計算機相連，所述溫度控制器分別與第一熱 電偶和反應爐相連，所述數據採集卡分別與第一熱電偶和計算機相連，所述紅外光譜儀通 過耐高溫軟管與石英管相連。 進一步地，本實用新型所述支架上設有升降臺，所述升降臺的開關安裝在支架上， 所述反應爐固定安裝在升降臺上。 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是本裝置提供較大的反應空間，坩堝可 承載較大重量的油垢，其中的稱重設備採用電子天平，可以測量較大用量油垢的重量變化； 整個裝置由簡單元件組成，而且配有自動升降開關，裝置簡單易操作且成本低廉。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的基本結構與原理圖。 圖2是本實用新型的實驗數據得到的TG關係曲線。 圖中1.電子天平，2.第二熱電偶，3.坩堝，4.氣體瓶，5.石英管，6.電熱絲，7.升 降臺開關，8.升降臺，9.水蒸氣發生器，IO.流量計，ll.第一熱電偶，12.支架，13.反應爐， 14.數據採集卡，15.溫度控制器，16.計算機，17.紅外光譜儀，18.耐高溫軟管。
具體實施方式在圖1中，它包括支架12、反應爐13、氣體瓶4、水蒸氣發生器9、流量計10、坩堝3、 第一熱電偶11、第二熱電偶2、石英管5、電子天平1、溫度控制器15、數據採集卡14、紅外光 譜儀17和計算機16，反應爐13安裝在支架12上，石英管5置於反應爐13內；第一熱電偶 11置於石英管5的內部且位於石英管5的下半部分，且第一熱電偶11 一端的頭部位於石英 管5的中心測試區域。電子天平1置於支架12上端的平臺上，坩堝3懸掛於電子天平1的 彈簧片上，第二熱電偶2的一端置於坩堝3內，第二熱電偶2的另一端與數據採集卡14連 接，氣體瓶4和流量計10連接，流量計10與水蒸氣發生器9連接，水蒸氣發生器9通過耐 高溫軟管與石英管5相連，電子天平1通過數據線和計算機16相連，溫度控制器15分別與 第一熱電偶11和反應爐13相連，數據採集卡14分別與第一熱電偶11和計算機16相連， 紅外光譜儀17通過耐高溫軟管18與石英管5相連。 支架12上設有自動升降臺8，升降臺8的開關7安裝在支架上，反應爐13固定安 裝在升降臺上，啟動升降臺的開關7能使反應爐13上升下降。啟動升降臺的開關7反應爐 13上升，使坩堝3進入石英管5內部進行反應。加設升降臺8使裝置操作更加方便，也避免 了手動控制反應爐13上升下降時導致反應爐13左右搖晃碰觸坩堝3，而影響數據的測量。 使用時，將樣品放在坩堝3內，並通過耐高溫的掛鈎將坩堝3掛於電子天平1的彈 簧片上，啟動升降臺8的開關，反應爐13上升，坩堝3進入到石英管5的內部，開啟氣體瓶 4，並通過調整水蒸氣發生器9和流量計10來保證石英管5內所需氣氛，開啟溫度控制器15 按照設定程序控制反應爐13溫度，第一熱電偶11和第二熱電偶2分別測量反應爐13和坩 堝3內物料的溫度，通過數據採集卡4輸入計算機16中，坩堝3及油垢重量數據通過電子 天平1自帶的數據接口傳給計算機16，反應爐13內反應所釋放的氣體通過耐高溫軟管18 通入紅外光譜儀17，分析發火指標氣體。 在圖2中，TG曲線是一條隨著溫度升高油垢重量百分數逐漸減少的曲線，DTG曲線 是重量百分數的導數與溫度變化的關係曲線，它反應了油垢的燃燒速率的變化。在此基礎 上，可根據TG-DTG連用法求得油垢的著火溫度，即找到DTG曲線上最大燃燒速率的點，通過 此點作垂線交TG線上一點，通過TG線上交點作TG線的切線，該切線與TG線失重開始的平 行線的交點對應的溫度定義為著火溫度，就是油垢開始燃燒的溫度。著火溫度是設計滅火 探測裝置所必需的數據之一，為進一步研究油垢火災滅火系統提供了數據基礎。
權利要求一種油煙道油垢燃燒特性分析裝置，其特徵是它包括支架(12)、反應爐(13)、氣體瓶(4)、水蒸氣發生器(9)、流量計(10)、坩堝(3)、第一熱電偶(11)、第二熱電偶(2)、石英管(5)、電子天平(1)、溫度控制器(15)、數據採集卡(14)、紅外光譜儀(17)和計算機(16)，所述反應爐(13)安裝在支架(12)上，石英管(5)置於反應爐(13)內；第一熱電偶(11)置於石英管的內部且位於石英管的下半部分，電子天平(1)置於支架上端的平臺上，坩堝(3)懸掛於電子天平(1)的彈簧片上，第二熱電偶(2)的一端置於坩堝(3)內，第二熱電偶(2)的另一端與數據採集卡(14)連接，所述氣體瓶(4)和流量計(10)連接，所述流量計(10)與水蒸氣發生器(9)連接，所述水蒸氣發生器(9)與石英管(5)相連，所述電子天平(1)通過數據線與計算機(16)相連，所述溫度控制器(15)分別與第一熱電偶(11)和反應爐(13)相連，所述數據採集卡(14)分別與第一熱電偶和計算機(16)相連，所述紅外光譜儀(17)通過耐高溫軟管(18)與石英管(5)相連。
2. 根據權利要求1所述的油煙道油垢燃燒特性分析裝置，其特徵是所述支架(12)上 設有升降臺(8)，所述升降臺的開關(7)安裝在支架上，所述反應爐(13)固定安裝在升降臺 上。
專利摘要本實用新型公開了一種油煙道油垢燃燒特性分析裝置，包括安裝在支架上的反應爐，石英管置於反應爐內；第一熱電偶置於石英管的內部且位於石英管下半部分，電子天平置於支架上端的平臺上，坩堝懸掛於電子天平的彈簧片上，第二熱電偶的一端置於坩堝內，第二熱電偶的另一端與數據採集卡連接，氣體瓶和流量計連接，流量計與水蒸氣發生器連接，水蒸氣發生器與石英管相連，電子天平通過數據線與計算機相連，溫度控制器分別與第一熱電偶和反應爐相連，數據採集卡分別與第一熱電偶和計算機相連，紅外光譜儀通過耐高溫軟管與石英管相連。其優點是不僅可用於測量較大用量的油垢的燃燒特性，且較傳統熱重分析儀結構簡單、價格低。
文檔編號G01N5/00GK201522411SQ20092019938
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者曲方, 袁巧, 謝正文 申請人:中國計量學院