專利名稱:自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及任何一種需要對(duì)固體顆粒樣品的燒失量和/或熱分解反應(yīng)(裂解)進(jìn)行測(cè)量進(jìn)而對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控和優(yōu)化并且對(duì)特定的粉末產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制的領(lǐng)域。
背景技術(shù):
本發(fā)明的目的,如其標(biāo)題所示,在于提供一種自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)(裂解)的裝置,所述固體顆粒自動(dòng)由導(dǎo)管內(nèi)導(dǎo)入并且在導(dǎo)管內(nèi)通過氣流被運(yùn)輸。燒失量(LOI)是在樣品顆粒在有氧環(huán)境中的受控溫度下燃燒后質(zhì)量減少量百分比表現(xiàn)形式。該參數(shù)通常與樣品顆粒中的固定碳組分有關(guān)。當(dāng)在缺氧環(huán)境下受控溫度提高時(shí),發(fā)生熱分解反應(yīng)或裂解,并在上述條件下產(chǎn)生的質(zhì)量損失與固體顆粒樣品中揮發(fā)性物質(zhì)組分相關(guān)。本發(fā)明特別適用于使用固體粉末狀燃料(煤或生物質(zhì))的鍋爐或爐子,或在流化床上使用。在上述情況下,灰燼的未燃物質(zhì)組分(燃料燃燒后的固體殘留)通過測(cè)定LOI 的值來得到確定。在同樣的環(huán)境中,本發(fā)明允許自動(dòng)對(duì)運(yùn)送給鍋爐的燃料的灰燼組分以及在特定升溫并缺氧的條件下的揮發(fā)性物質(zhì)組分的燒失量這一燃燒參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。上述參數(shù)為了對(duì)固體燃料進(jìn)行質(zhì)量控制而在實(shí)驗(yàn)室中被周期性測(cè)量。用于評(píng)價(jià)燃燒固體燃料(煤或生物質(zhì))的表現(xiàn)的一個(gè)最重要的參數(shù)是在作為生成的燃燒殘余物的灰燼中的未燃物質(zhì)組分。對(duì)該參數(shù)的控制對(duì)于建立消耗優(yōu)化的操作策略和后續(xù)的CO2排放來說都是至關(guān)重要的。測(cè)量上述參數(shù)的好處還在于對(duì)于灰燼的特性的足量監(jiān)控的可能性有利于其作為水泥工業(yè)的添加劑的銷售并且有助于確定控制NOx的操作策略的界限。上述重要參數(shù)以前都通過每天的手動(dòng)提取樣本并對(duì)其在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行后續(xù)分析來進(jìn)行測(cè)定,上述樣品通常從連接電除塵器灰塵收集斗和簡倉的氣動(dòng)傳輸導(dǎo)管中取得。上述分析通常遵循各種不同標(biāo)準(zhǔn)中的步驟來進(jìn)行,如標(biāo)準(zhǔn)ISO 1171 “固體物質(zhì)燃料-灰燼的測(cè)定”或者其與在其他國家中與其等同的標(biāo)準(zhǔn),如西班牙的標(biāo)準(zhǔn)UNE32-004-84“固體燃料的灰分測(cè)定”或者ASTM C311-07 “用于波特蘭水泥混凝土的粉煤灰或天然火山灰的取樣和測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法”。上述標(biāo)準(zhǔn)中所述的操作過程均十分相似,包括在分析天平上對(duì)冷坩堝進(jìn)行稱重,對(duì)裝有灰燼樣品的坩堝進(jìn)行稱重,將樣品加熱到特定溫度直至質(zhì)量恒定(在ISO 中是815°C,在ASTM中是750°C,或者其他任何在有氧環(huán)境下使得固體顆??梢猿浞诌M(jìn)行熱分解反應(yīng)的溫度),在干燥器中冷卻并對(duì)裝有加熱后的樣品的坩堝進(jìn)行稱重。另外,上述通過受控的溫度升高而進(jìn)行測(cè)量的方式用于測(cè)定固體燃料中的灰燼組分。下文所述的在有氧環(huán)境下進(jìn)行熱分解反應(yīng)的方法和標(biāo)準(zhǔn)與上文提到測(cè)定灰燼中未燃物質(zhì)的方法和標(biāo)準(zhǔn)非常類似,只是在進(jìn)行熱分解反應(yīng)的情況下測(cè)定灰燼組分時(shí),殘余物質(zhì)的質(zhì)量增加而不是減少。
在同樣的背景下,通常情況下在受控的溫度升高后測(cè)定重量的減少,但在無氧環(huán)境下,通常都對(duì)固態(tài)燃料中的揮發(fā)性物質(zhì)組分進(jìn)行測(cè)定。上述測(cè)定的示例可以參照標(biāo)準(zhǔn)ISO 562,UNE 32-019-84或ASTM D 3175中的方法。在上述標(biāo)準(zhǔn)中確定的步驟與測(cè)定LOI的十分類似,不同之處在于在加熱過程中坩堝上設(shè)置有一個(gè)蓋并且對(duì)每種燃料都設(shè)有不同的加熱程序(溫度和時(shí)間)。目前,已經(jīng)有自動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置可以簡化分析過程,將人工操作降至最低,特別是涉及到稱重和加熱過程。上述裝置的大幅應(yīng)用意味著針對(duì)其設(shè)計(jì)和使用的標(biāo)準(zhǔn)的誕生ASTM D5142 “使用儀器化的過程進(jìn)行煤和焦炭的工業(yè)分析的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法”,上述標(biāo)準(zhǔn)用于使用自動(dòng)實(shí)驗(yàn)室裝置對(duì)煤進(jìn)行快速分析。此種裝置的示例可以為商業(yè)系統(tǒng),如FERCo生產(chǎn)的s Hot Foil LOI Instrument 或者 LECO 生產(chǎn)的 MAC400。類似地,美國專利文件US 4,846,292描述了手動(dòng)將多組樣品放入一系列的容器中并依次對(duì)其進(jìn)行分析來測(cè)定未燃物質(zhì)的自動(dòng)裝置。另外還有一種實(shí)驗(yàn)室裝置通過燃燒已知質(zhì)量的樣品并測(cè)量生成的C02來測(cè)定灰燼樣品中的碳組分。由于灰燼中大部分未燃物質(zhì)是碳,所以上述測(cè)量結(jié)果與LOI值在數(shù)值上非常相似。這些儀器通常對(duì)樣品進(jìn)行元素分析,而主要元素便是碳、氫和氧。具體參照標(biāo)準(zhǔn)ASTM D5373 “儀器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室樣品中的碳、氫和氧的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法”。在所有上文描述過的情況下,在提取樣品并將其放置至自動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析裝置和在測(cè)量完成后將其移除的過程中,操作員的參與是必不可少的。在多數(shù)情況下,此種操作將對(duì)上述重要參數(shù)的監(jiān)控限定在提取樣品后一天的單一值上,從而使得對(duì)燃燒條件的有效調(diào)整(作為灰燼中未燃物質(zhì)含量或燃料性質(zhì)的改變的結(jié)果)變得不可能??紤]到針對(duì)灰燼中未燃物質(zhì)的測(cè)量,近幾年開發(fā)出了多種管線測(cè)量裝置用于測(cè)量上述參數(shù)并且其對(duì)上述參數(shù)的測(cè)量的響應(yīng)時(shí)間足夠?qū)^程進(jìn)行有效的控制。通常這種裝置包括一種自動(dòng)提取樣品、連接到運(yùn)送導(dǎo)管的系統(tǒng),以及一個(gè)分析提取的灰燼的系統(tǒng)。在所有上述情況下,裝置都是基于非直接的測(cè)量方式(電容紅外或微博傳感器),上述測(cè)量方式非常容易受到灰燼中性質(zhì)的變化的影響。進(jìn)而導(dǎo)致在灰燼改變時(shí)測(cè)量值的不確定性較大這一情況的出現(xiàn)頻率增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于管線測(cè)量固體顆粒的燒失量的裝置,其主要用于燃煤熱電廠中的固體燃料鍋爐或者爐子中的灰燼未燃物質(zhì)的測(cè)定,以及揮發(fā)性物質(zhì)和燃料中灰燼的測(cè)定。本裝置的測(cè)量方法的基本原則與代表灰燼(或未燃物質(zhì))的測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)ISO 1171 和代表揮發(fā)性物質(zhì)的測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)UNE 32-019-84相同,雖然上述過程已經(jīng)被用于安裝在導(dǎo)管附近的自動(dòng)測(cè)量裝置中,上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均指手動(dòng)參數(shù)測(cè)量。因此本裝置的測(cè)量方法兼具上述基于參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量的儀器的精準(zhǔn)(但此種儀器對(duì)灰燼屬性和物理化學(xué)參數(shù)的改變不敏感)以及與上述過程相關(guān)的管線系統(tǒng)的相應(yīng)速度。本裝置使得整個(gè)測(cè)量過程均為全自動(dòng)的并且不需要任何操作員的參與。其包括必要的部件使得灰燼樣品從導(dǎo)管中被取出,被通過氣流在導(dǎo)管中進(jìn)行傳送,對(duì)待分析的等份樣品進(jìn)行稱重,根據(jù)待測(cè)量的參數(shù)值而決定在有氧或無氧環(huán)境中對(duì)樣品在依據(jù)特定的程序控制的溫度(舉例來說,在ISO 1171中對(duì)灰燼組分或未燃物質(zhì)檢測(cè)時(shí)設(shè)定在815°C,或者在其他任何溫度或熱曲線下使得其具有更容易確定等份樣品的燒失量和熱分解反應(yīng)的特征) 下對(duì)樣品進(jìn)行加熱,在加熱后對(duì)樣品進(jìn)行稱重,計(jì)算燒失量,將被分析的樣品從其來源的導(dǎo)管內(nèi)除去,清潔并準(zhǔn)備下一循環(huán)。本裝置的最基本特性在于可以將顆粒樣本放置于一個(gè)始終處于爐子內(nèi)的受體或圓柱形坩堝中并可以將樣本除去以進(jìn)行一個(gè)新的循環(huán),所述爐子最好是具有溫度控制的電爐;所有上述步驟均自動(dòng)完成。為了實(shí)現(xiàn)上述特性,本裝置具有一個(gè)從頂部穿透爐子的導(dǎo)管,所述導(dǎo)管的一端較佳地呈圓頂狀并位于坩堝的靠上部分。樣品在重力作用下通過上述導(dǎo)管并且沉積在坩堝內(nèi)受熱處。坩堝被一個(gè)不接觸爐子側(cè)壁穿過坩堝底部并最終依靠在一個(gè)分析天平上的桿所支撐。通過這種方式,樣品重量的改變從進(jìn)入爐子的入口到最終被燃燒的過程中均被持續(xù)測(cè)量并獲得一個(gè)連續(xù)的重量值。在分析過后,包括天平、支撐桿和坩堝的組件沿爐子軸線的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng),使得坩堝底部接近顆粒進(jìn)入的導(dǎo)管釋放部分的圓頂狀部分。與此同時(shí),隨著坩堝接近圓頂狀部分,裝置通過顆粒進(jìn)入的導(dǎo)管進(jìn)行抽氣使得燃盡的樣品被全部清除。燃燒所需的空氣在有氧狀態(tài)下從爐子底蓋和支撐坩堝的桿之間的自由空間內(nèi)進(jìn)入爐子,在自然吸力的作用下進(jìn)行循環(huán)并從爐子頂蓋的開口處排出。對(duì)于在無氧狀態(tài)下進(jìn)行加熱的情況來說,由于需要對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量,裝置有可能在坩堝上設(shè)置一個(gè)蓋子以防止空氣進(jìn)入。上述蓋子最好具為圓形冠形,并且其內(nèi)圓周被上述導(dǎo)管穿過使得顆??梢赃M(jìn)入爐子內(nèi)部。所述蓋可以在垂直方向上自由移動(dòng)使得其依靠自身重量??吭陬w粒進(jìn)入的導(dǎo)管圓頂狀部分上。上述坩堝在垂直方向上移動(dòng)使得其可以??吭谀硞€(gè)位置上從而使其邊緣表面與蓋接觸,進(jìn)而防止空氣的進(jìn)入。在分析后排出樣品的過程中,坩堝升起將所述蓋送至依靠在導(dǎo)管上的位置上,使得抽氣產(chǎn)生的清潔空氣得以進(jìn)入。本發(fā)明中的上述結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了其一個(gè)重要特性,測(cè)量的精度。坩堝在爐子內(nèi)處于恒定的溫度上并且從樣品進(jìn)入坩堝內(nèi)開始便開始對(duì)樣品重量進(jìn)行了持續(xù)性的測(cè)量,防止了在加熱后稱重前樣品冷卻情況的發(fā)生。在坩堝溫度變化時(shí),其吸收的濕度可能與被分析的樣品的重量數(shù)量級(jí)相近或大于被分析的樣品的重量,在這種情況下,上述特性就顯得尤為重要。因此,在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室過程中,坩堝必須在燃燒前和燃燒后被放置在干燥器中一段時(shí)間,使得稱重在與坩堝的濕度相同的條件下進(jìn)行(實(shí)驗(yàn)室的溫度通常保持恒定)。這在自動(dòng)裝置中通常是很難控制的,特別是在稱重過程中,冷卻循環(huán)可能帶來與環(huán)境溫度和濕度條件相關(guān)的不確定性。另外在加熱過程中的持續(xù)稱重使得確定連續(xù)重量在時(shí)間上的對(duì)應(yīng)值(在分析后) 成為可能,從而避免了再次進(jìn)行確定性重量測(cè)量的麻煩,并且優(yōu)化了裝置的響應(yīng)時(shí)間。
附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例,并與說明書一起,用來解釋本發(fā)明的原理。通過以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述,可以更清楚地理解本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征,并非是為了限制本發(fā)明,其中圖1顯示了與用于在氣流中運(yùn)輸顆粒的運(yùn)輸管相連的裝置組件。在本圖中,坩堝在爐子內(nèi)部處于將待測(cè)樣品放置到坩堝上的狀態(tài)。這與使用本裝置測(cè)量揮發(fā)性物質(zhì)組分在無氧狀態(tài)下加熱的位置相符。圖2顯示了在有氧環(huán)境下對(duì)未燃物質(zhì)組分或灰燼組分進(jìn)行測(cè)量的步驟中坩堝在爐子中的位置。圖3顯示了在去除被檢測(cè)后的樣品過程中坩堝在爐子中的位置。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了本發(fā)明要保護(hù)的一個(gè)實(shí)施例的圖示。本裝置的結(jié)構(gòu)使得在有氧環(huán)境和無氧環(huán)境下測(cè)量燒失量均成為可能。在顯示的實(shí)施例中,用于管線測(cè)量燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置通過一個(gè)運(yùn)輸管2 被連接至一個(gè)氣動(dòng)的顆粒傳輸導(dǎo)管1處,上述連接處設(shè)置有一個(gè)自動(dòng)關(guān)閉閥門3。該裝置使用噴射泵4來吸收由待檢測(cè)顆粒和用于傳輸?shù)目諝獾幕旌衔锝M成的雙向氣流,所述噴射泵 4通過一個(gè)自動(dòng)關(guān)閉閥門5來供應(yīng)壓縮空氣。抽出的顆粒由旋流干燥器6分離并被收集至腔室7中,腔室7在下端處被一個(gè)自動(dòng)關(guān)閉閥門8所隔離。旋流干燥器6、腔室7和閥門8被垂直并成一直線地設(shè)置在電爐子9的上方,電爐子9的溫度即將進(jìn)行的分析來決定并控制。爐子9內(nèi)部有圓柱形的坩堝10,坩堝10的容量足夠容納收集的待檢測(cè)顆粒。坩堝10由桿11所支撐,桿11通過底蓋12上的開口 13穿出爐子,所述開口 13的直徑要大于桿11的直徑。桿11除了起到提供支撐的作用,其主要功能還在于將待測(cè)量樣品的質(zhì)量傳送到爐子9下方的高精度天平14上去。為防止熱量傳導(dǎo)至天平14上去,桿11連接至制冷機(jī)15上,制冷機(jī)15包括兩塊由兩塊隔膜連接的平行的平板。制冷機(jī)15被穩(wěn)固地放置在天平14上的方式使得由坩堝10、桿11和制冷機(jī)15組成的組件的垂直性被保證,并且在天平盤14和爐子9的組件之間沒有接觸。由腔室7至坩堝10的顆粒樣本的釋放通過一個(gè)垂直導(dǎo)管16在重力下完成,導(dǎo)管 16 一端連接隔離閥8而其另一端穿過絕緣材料形成的頂蓋17并且形成圓頂狀部件。顆粒的降落由作用在腔室7上的氣動(dòng)振蕩器18保證,并且上述氣動(dòng)振蕩器18在隔離閥8打開的時(shí)候被觸發(fā)。垂直導(dǎo)管16也是在垂直方向上和桿11的軸對(duì)齊,并且圓頂狀部件最寬處的直徑在2至4毫米之間并且小于坩堝10的直徑。坩堝10與垂直導(dǎo)管16的顆粒釋放點(diǎn)之間的距離是相應(yīng)于測(cè)量過程的階段不同而進(jìn)行變化的。為實(shí)現(xiàn)上述功能,天平14和它的全部負(fù)荷,包括制冷機(jī)15、桿11和坩堝10可以通過垂直移動(dòng)裝置19、20、21而垂直移動(dòng),垂直移動(dòng)裝置19、20、21至少包括一個(gè)直線驅(qū)動(dòng)器19,所述直線驅(qū)動(dòng)器19連接至一個(gè)用于支撐整個(gè)組件的平臺(tái)20上。為了防止天平盤 14與爐子9的側(cè)壁發(fā)生側(cè)向上的接觸,運(yùn)動(dòng)的垂直性由垂直移動(dòng)裝置19、20、21的引導(dǎo)裝置 21來保證,其中所述引導(dǎo)裝置21穿過平臺(tái)20。在將樣品卸載至坩堝10的階段中,垂直導(dǎo)管16的顆粒釋放點(diǎn)被提升至其高度的一半使得垂直導(dǎo)管16的顆粒釋放點(diǎn)被引入坩堝10的內(nèi)部,如圖1所示。在讀取重量值和在有氧環(huán)境下加熱的階段中,坩堝10被放置為其邊緣部分距離垂直導(dǎo)管16的顆粒釋放點(diǎn)幾厘米的狀態(tài),如圖2所示。更具體地說,垂直移動(dòng)裝置19、20、21可以對(duì)垂直導(dǎo)管16的顆粒釋放點(diǎn)和坩堝的內(nèi)部底面之間的距離進(jìn)行調(diào)整,使其至少處于三種不同的垂直位置上在第一種位置上時(shí)上述距離小于2毫米,在第二種位置上時(shí)上述距離等于或大于2毫米但小于坩堝10的高度,在第三種位置上時(shí)上述距離大于坩堝10的高度。爐子9內(nèi)的空氣循環(huán)對(duì)于確保燃燒反應(yīng)所需氧氣的存在是必須的,上述空氣循環(huán)由位于爐子頂蓋17上的開口 22形成的天然引力而實(shí)現(xiàn)??諝獾母峦ㄟ^桿11和開口 13 之間環(huán)形空間而實(shí)現(xiàn),上述開口 13的直徑大于桿11的直徑,并且桿11通過開口 13穿過爐子的底蓋。為了實(shí)現(xiàn)在無氧環(huán)境下的加熱,所述裝置包含一個(gè)圓形冠狀的蓋23,所述蓋23的外直徑等于或大于坩堝10的外直徑,而其內(nèi)直徑比釋放顆粒的垂直導(dǎo)管16非圓頂狀區(qū)域的外直徑大幾毫米。垂直導(dǎo)管16穿過所述蓋23,而所述蓋23在其自身重力的作用下放置于圓頂狀部件的表面。在加熱并對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)組成進(jìn)行分析的過程中,坩堝10被升起直到其邊緣表面與蓋23的下表面重合,如圖1所示。上述運(yùn)動(dòng)過程由于蓋23輕輕地被放置于天平盤14上而導(dǎo)致重量的增加,進(jìn)而被記錄下來。在加熱過程中需要關(guān)閉隔離閥8進(jìn)而形成無氧環(huán)境。在上述情況下,蓋23、坩堝10和釋放顆粒的導(dǎo)管16的尺寸被設(shè)置為可以滿足下列條件在上述第一種位置時(shí),蓋23依靠在坩堝10上并由其支撐而不與垂直導(dǎo)管16相接觸; 在第二種位置時(shí),蓋23與坩堝10的上部相接觸;在第三種位置時(shí),蓋23由垂直導(dǎo)管16的圓頂狀部件的表面所支持。在有氧環(huán)境中的燒失量測(cè)量中,由于氧氣的存在不影響所述裝置在測(cè)量中的功能,所述裝置不需要使用坩堝10的蓋23。為了在分析后去除樣品,通過向噴射泵4提供壓縮空氣來實(shí)現(xiàn)垂直導(dǎo)管16的抽氣,此時(shí)保持閥3處于關(guān)閉狀態(tài)。與此同時(shí),坩堝10被升起直到其內(nèi)側(cè)底部碰觸到垂直導(dǎo)管16的顆粒釋放點(diǎn),如圖3所示。一旦樣品被清除后,坩堝10被放置到圖1所示的位置, 新的樣品可以被放上從而開始一個(gè)新的循環(huán)。所述裝置的自動(dòng)控制通過控制系統(tǒng)24實(shí)現(xiàn),控制系統(tǒng)24通常是一個(gè)可編程式邏輯控制器(PLC),所述控制系統(tǒng)24控制閥3、5和8的打開和關(guān)閉,直線驅(qū)動(dòng)器19的觸發(fā)和天平14的工作??刂葡到y(tǒng)24還管理著爐子9的溫度控制裝置25、26,溫度控制裝置25、26 包括一個(gè)溫度傳感器25和一個(gè)溫度控制模塊26,所述溫度傳感器25和所述控制模塊26電連接??刂葡到y(tǒng)24另外還進(jìn)行燒失量的計(jì)算,還具有通過遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)送上述數(shù)值的裝置或者在可視化顯示裝置上顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,所述固體顆粒由導(dǎo)管 (1)導(dǎo)入并且在導(dǎo)管(1)內(nèi)通過氣流被運(yùn)輸,所述裝置包括-旋流干燥器(6),其在切向上接收來自導(dǎo)入有上述固體顆粒的導(dǎo)管(1)的輸入,上述旋流干燥器(6)連接至下方的收集腔室(7)中;-爐子(9),其具有一個(gè)頂蓋(17)和底蓋(12),所述頂蓋(17)和底蓋(12)包含用于外部空氣循環(huán)的開口(13,22);-坩堝(10),用于收集和點(diǎn)燃來自于收集腔室(7)的顆粒; -分析天平(14),用于對(duì)坩堝(10)進(jìn)行稱重; 其特征在于,包括_垂直釋放導(dǎo)管(16),連接收集腔室(7)與始終處于爐子(9)內(nèi)的坩堝(10),所述垂直釋放導(dǎo)管(16)穿過爐子(9)的頂蓋(17)并設(shè)置有一個(gè)靠近坩堝(10)的下端釋放開口 ;_剛性桿(11),其連接至坩堝(10),所述剛性桿(11)的軸與導(dǎo)管(16)的軸對(duì)齊,并且所述剛性桿(11)穿過爐子的底蓋(12)與分析天平(14)相關(guān)聯(lián),使得所述分析天平(14) 至少支持坩堝(10)和桿(U)保持坩堝(10)在水平位置;_噴射泵(4),連接至進(jìn)行抽取的旋流干燥器(6),并促進(jìn)從導(dǎo)管(1)至旋流干燥器(6) 的樣品抽取和燃燒后坩堝(10)內(nèi)的殘留物的抽??;-分析天平(14)和其天平盤的垂直移動(dòng)裝置(19,20,21),其控制坩堝(10)的內(nèi)側(cè)底面相對(duì)于導(dǎo)管(16)的釋放開口的垂直位置;-以及控制系統(tǒng)(24),其用于自動(dòng)控制向坩堝(10)進(jìn)行顆粒的釋放、分析天平(14)的垂直移動(dòng)裝置(19,20,21)的位置、爐子(9)的溫度控制裝置(25、26)、分析天平(14)的工作、燒失量的計(jì)算以及從坩堝(10)內(nèi)提取燃燒后的顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,所述釋放導(dǎo)管(16)的下端開口呈圓頂狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,還包括一個(gè)呈冠狀的蓋(23),所述蓋(23)可關(guān)閉所述坩堝(10)的上端開口,其內(nèi)直徑略大于垂直導(dǎo)管(16)非圓頂狀部分的外直徑,垂直導(dǎo)管(16)穿過所述蓋(23)并且不通過任何方式與之連接,所述蓋(23)通過其自身重量放置于垂直導(dǎo)管(16)的所述圓頂狀部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,所述坩堝(10)是圓柱形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置, 其特征在于,蓋(23)的冠狀部分為圓形并且其外部直徑等于或大于坩堝(10)的外直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,收集腔室(7)下端連接有一個(gè)自動(dòng)關(guān)閉閥(8)和一個(gè)振動(dòng)裝置(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,所述爐子(9)的開口(22)在頂蓋(17)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,所述爐子(9)的開口(13)在底蓋(12)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,爐子(9)的底蓋(12)上的開口(13)中穿過桿(11)并形成一個(gè)供空氣自由流入的環(huán)形空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,噴射泵(4)處供給有壓縮空氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,垂直移動(dòng)裝置(19,20,21)包括通過其活塞桿連接至平臺(tái)(20)的直線驅(qū)動(dòng)器 (19),所述天平(14)設(shè)置于平臺(tái)(20)上,所述垂直移動(dòng)裝置(19,20,21)可以改變垂直導(dǎo)管(16)的開口和坩堝(10)的底部之間的距離使其處于至少三種位置上在第一種位置上時(shí)上述距離小于2毫米,在第二種位置上時(shí)上述距離等于或大于2毫米但小于坩堝(10)的高度,在第三種位置上時(shí)上述距離大于坩堝(10)的高度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,垂直移動(dòng)裝置(19,20,21)還包括至少一個(gè)引導(dǎo)裝置(21),所述平臺(tái)(20)沿著所述引導(dǎo)裝置(21)滑動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3或11所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,所述蓋(23)、坩堝(10)和釋放顆粒的導(dǎo)管(16)的尺寸被設(shè)置為可以滿足下列條件在上述第一種位置時(shí),蓋(23)依靠于坩堝(10)上并由其支撐而不與垂直導(dǎo)管(16)相接觸;在第二種位置時(shí),蓋(23)與坩堝(10)的上部相接觸;在第三種位置時(shí),蓋 (23)由垂直導(dǎo)管(16)的圓頂狀部件的表面所支持。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,還包括一個(gè)設(shè)置于分析天平(14)和桿(11)之間的制冷機(jī)(15)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,所述爐子(9)的溫度控制裝置(25、26)包括一個(gè)溫度傳感器(25)和一個(gè)溫度控制模塊(26)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,控制系統(tǒng)(24)包括一個(gè)數(shù)據(jù)顯示裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置,其特征在于,控制系統(tǒng)(24)包括一個(gè)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)送上述數(shù)值的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自動(dòng)管線測(cè)量固體顆粒的燒失量和熱分解反應(yīng)的裝置。其中顆粒在管道中被運(yùn)送并且自動(dòng)從管道中提取。本方法適用于測(cè)定固體燃料中的灰燼組分和揮發(fā)性物質(zhì)組分以及灰燼中的未燃物質(zhì)。顆粒沉積在坩堝(10)上,坩堝(10)始終處于一個(gè)溫度受控的電爐子(9)內(nèi)。本裝置包含穿過爐子(9)并且一端為圓頂狀的位于坩堝(10)上部的導(dǎo)管(16)。顆粒通過導(dǎo)管(16)在重力作用下沉積在坩堝(10)加熱的部位上。坩堝(10)被穿過爐子底部的桿(11)支撐并??吭诜治鎏炱?14)上。在加熱后,樣品被垂直導(dǎo)管(16)抽取除去出去以進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
文檔編號(hào)G01N5/04GK102449461SQ200980159361
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者巴里亞 佛朗西斯科·羅德里格斯, 霍爾加多 恩里克·托瓦, 加萊亞諾 文森特·科爾特斯, A·德爾加多 拉薩諾 米格爾, 塞拉諾 路易斯·卡納達(dá)斯, 維爾 馬里亞諾·雷耶斯 申請(qǐng)人:因納克工程和技術(shù)咨詢股份有限公司