[发明专利]一种用于型煤燃烧的可视化宏观热重分析仪

说明书

本发明提供一种用于型煤燃烧可视化宏观热重分析仪，在于测量大质量颗粒和大体积颗粒样品燃烧过程中质量以及燃烧温度随时间的动态变化，该热重分析仪采用丝网托盘承载型煤，能够承载质量更大的型煤，同时能够在不改变型煤的形状下使型煤均热受热，同时结合测重仪对型煤燃烧过程中质量变化进行测量并记录，实现了大质量型煤的测量；其次通过采集装置实时采集型煤在燃烧过程中燃烧形状和燃烧温度的动态变化，实现型煤等大质量颗粒和大体积颗粒样品在不同气氛、不同进气量、不同升温速率和不同反应温度下的热失重及热转化特性测量与记录。

技术领域

本发明涉及热重分析技术领域，具体为一种用于型煤燃烧的可视化宏观热重分析仪。

背景技术

热重分析仪是一种利用热天平原理检测物质温度与质量变化关系的仪器，广泛用于科研实验室。传统的热重分析仪只能测量几至几十毫克微量粉末，量程较小，且对样品要求苛刻，主要用于粉末样品热特性测量。而工程技术实验所用的实验样品的质量和尺寸都比较大，且要求设备对原料的适应性更广，现有一些热重分析仪能够实现100～200g样品的热重测量，但一些工程技术实验需数百克的样品热重测量，如铁矿石与型煤等的热重测量，而现有的热重分析仪不能满足要求。

现有的热重分析仪大多使用坩埚作为试样支持器，坩埚的大小和形状对热重曲线有一定的影响，浅坩埚比深而大的坩埚得到的曲线更准确，但是能搭载的试样量较小，深而大的坩埚可以搭载稍大的试样量，但是气体产物的溢出困难，也不利于炉内气氛进入试样内部，使热重曲线发生偏移。因此，现有的热重分析仪在保证测量精度的情况下，不能测量大质量的型煤；同时现有的热重分析仪不能在样品燃烧过程中，观察并记录样品燃烧形状以及燃烧温度随时间的动态变化。

基于现有热重分析仪的缺陷，有必要提供一种用于型煤燃烧的可视化宏观热重分析仪。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于型煤燃烧的可视化宏观热重分析仪，测量并记录大质量颗粒和大体积颗粒样品燃烧过程的质量以及燃烧温度在不同气氛、不同进气量、不同反应温度以及不同升温速率下随时间的动态变化。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于型煤燃烧可视化宏观热重分析仪，包括炉体，炉体中设置有加热装置，加热装置与温度控制装置连接，炉体的底部通过管道与供气系统连接；

炉体中悬空设置有丝网托盘，丝网托盘通过绳索与炉体外的砝码连接，砝码设置在测重仪上，砝码的重量与测试的型煤的重量相同；炉体上还设置有用于采集型煤燃烧形状与燃烧温度的采集装置。

可选的，所述供气系统包括气体流量计、混合器和多个供气装置；多个供气装置分别通过一个气体流量计与混合器连接，混合器与炉体的底部连接。

可选的，所述炉体的底部设置有均匀布风板，均匀布风板上均布有多个进气口，混合器通过管道与均匀布风板连接。

可选的，所述均匀布风板的进气口上均设置有风帽。

可选的，所述均匀布风板的底部设置有风室，风室为倒梯形结构，风室的上端与均匀布风板连接，下端通过管道与混合器连接。

可选的，所述采集装置包括高速摄像机和红外摄像仪，炉体上设置有观察窗，高速摄像机和红外摄像仪通过观察窗分别采集型煤在燃烧过程中的燃烧形状与燃烧温度。

可选的，所述观察窗为密封设置在炉体上的石英玻璃。

可选的，所述加热装置为硅碳棒，多个硅碳棒均布在炉体的侧壁上。

可选的，所述炉体的内壁上还铺设有一层保温层。

可选的，所述炉体的顶部设置有排烟孔，排烟孔的上方设置有定滑轮，绳索依次穿过定滑轮和排烟孔与丝网托盘连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：