[發明專利]一種穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺

在審

• 申請號: 201810224735.0
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108279282A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 謝啟源;雷晴晴
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;盧紀

1.一種穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，包括：

一個側邊焊接有若干輔助測量臂的圓柱型反應容器，用于盛放粒狀活性炭，是實驗發生的主要容器，圓柱型反應容器側壁和輔助測量臂按照一定測量要求設置有若干熱對應的電偶測量孔，用于固定熱電偶并保證其測量位置準確，輔助測量臂與勾狀熱電偶線固定架連接，通過將熱電偶線固定于熱電偶線固定架上以達到消除熱電偶對實驗實時質量的測量的影響；

包含風機、風管、漸擴管、耐高溫氣流穩定器的可控通風裝置，通過具有支撐連接作用的圓柱型外殼體向與其連接的圓柱型反應容器內部通入具有一定風速的、均勻的氣流，所述可控通風裝置通過圓柱型爐體支架連接而成；

一個可移動可調壓的電加熱器，以一定的功率將圓柱型反應容器內某一指定部位的粒狀活性炭加熱，并可控制加熱時長，固定于圓柱型反應容器側壁；

正上方設有的一臺垂直拍攝的攝像機，用于拍攝圓柱型反應容器內的顆粒狀活性炭表面的水平火蔓延情況，對其火蔓延情況進行實時監測，所述攝像機由獨立支架進行固定與圓柱型反應容器正上方并保持一定安全距離，避免攝像機鏡頭受熱損壞，獨立支架應避免與待測量裝置接觸，影響實驗實時質量的測量；

該測試平臺整體放置于一個絕緣隔熱模塊之上，絕緣隔熱模塊下方放置電子天平，測試平臺整體上方設置集煙罩。

2.根據權利要求1所述的穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，所述圓柱型反應容器與輔助測量臂和勾狀熱電偶線固定架焊接，且圓柱型反應容器和輔助測量臂對應位置均設有對應的熱電偶孔洞。

3.根據權利要求1所述的穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，所述可移動可調壓的電加熱器與穿透氣流速度耦合，可實現多種氣流速度條件下的引燃以及順流燃燒、逆流燃燒測試條件。

4.根據權利要求1所述的穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，所述通風系統設有一個調節風量的控制器和使氣流穩定的耐高溫氣流穩定器。

5.根據權利要求1所述的穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，所述攝像機設置于圓柱型反應容器的正上方的安全距離處垂直對準待測材料表面。

6.一種穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，包括一個圓柱型反應容器(1)，所述圓柱型反應容器(1)底部為一塊充滿均勻分布微小孔洞的沖孔網板(21)以保證通風條件，側壁按照一定測量要求設置熱電偶測量孔，側壁測量孔對應位置焊接若干個具有一定長度輔助測量臂(2)，輔助測量臂(2)對應位置設置熱電偶測量孔，若干軸向輔助測量臂(2)底部焊接有勾狀熱電偶線固定架(3)，圓柱型反應容器(1)相鄰底部依次為一個起連接支撐作用的圓柱型外殼體(6)，一個孔徑均勻分布的耐高溫氣流穩定器(9)，一個由圓柱型爐體支架(7)與漸擴管(8)連接，漸擴管(8)通過風管(10)與一臺可調節風機(11)連接形成通風條件，圓柱型反應容器(1)側邊布置有一個可調節夾持器(4)，可調節夾持器(4)用于固定電加熱器(5)，電加熱器(5)通過導線(18)與電壓調節器(16)連接獲得電能，待測粒狀活性炭堆垛均勻裝填于圓柱型反應容器(1)內，圓柱型反應容器(1)正上方為第一攝像機(12)對材料表面的水平火蔓延進行觀測，其側上方為第二攝像機(13)對實驗整體過程進行觀測，該測試平臺主體與風機放置于一塊隔熱絕緣模塊(14)之上，隔熱絕緣模塊下方放置一個電子天平(15)，所述測試平臺的上方設置有集煙罩(22)和排煙管道(23)。

7.根據權利要求6所述的穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，所述圓柱型反應容器(1)內部均勻裝填粉末狀或顆粒狀待測材料，熱電偶通過輔助測量臂(2)孔洞及對應側壁孔洞插入容器內部進行溫度測量，熱電偶線固定在勾狀熱電偶線固定架(3)上，從而防止熱電偶因為熱電偶線的移動而發生偏移以保證熱電偶布置位置的準確性，熱電偶測量得數據通過溫度采集模塊(17)實時傳輸到電腦。

8.根據權利要求6所述的穿透氣流可調的粒狀活性炭堆垛燃燒性能測試平臺，其特征在于，所述的布置于圓柱型反應容器(1)正上方的第一攝像機(12)，能夠實時高清拍攝粉粒狀待測活性炭材料水平方向的火蔓延前鋒的位置變化情況，便于之后進行圖像處理得出材料水平方向的火蔓延規律。