[发明专利]一种超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热实验系统

权利要求书

1.一种超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热实验系统，其特征在于，包括供给部分、预热部分、实验部分和产物处理部分，其中，供给部分用于分开存储液态的水和碳氢燃料，并向实验系统注入反应物水和燃料，预热部分用于将水和燃料分别进行预热，使水完全汽化，燃料达到超临界态，并均匀混合，实验部分用于模拟发动机主动冷却通道的其中一个通道，产物处理部分用于处理实验段排出的产物以及剩余的反应物；

所述供给部分包括水箱(1)、水过滤器(2)、高压水泵(3)、一号单向阀(4)、一号质量流量计(5)、一号球阀(6)、燃料箱(7)、燃料过滤器(8)、高压燃料泵(9)、二号单向阀(10)、二号质量流量计(11)和二号球阀(12)，所述水箱(1)、水过滤器(2)、高压水泵(3)、一号单向阀(4)、一号质量流量计(5)和一号球阀(6)依次连接，所述燃料箱(7)、燃料过滤器(8)、高压燃料泵(9)、二号单向阀(10)、二号质量流量计(11)和二号球阀(12)依次连接；

所述预热部分包括一号绝缘子(13)、二号绝缘子(14)、一号稳压电源(15)、水预热段(16)、燃料预热段(17)、一号铠装热电偶(19)和混合段(20)，所述一号球阀(6)、一号绝缘子(13)、水预热段(16)和一号铠装热电偶(19)依次连接，所述二号球阀(12)、二号绝缘子(14)、燃料预热段(17)和一号铠装热电偶(19)依次连接，所述水预热段(16)和碳氢燃料预热段(17)通过一号电极(18)与一号稳压电源(15)连接，所述一号铠装热电偶(19)与混合段(20)连接；

所述实验部分包括一号压力变送器(23)、二号稳压电源(25)、蒸汽重整反应器(26)、压差计(28)、二号压力变送器(31)、二号铠装热电偶(22)、三号铠装热电偶(32)、三号绝缘子(21)、四号绝缘子(29)、五号绝缘子(30)和六号绝缘子(33)，所述混合段(20)与三号绝缘子(21)连接，所述三号绝缘子(21)、二号铠装热电偶(22)、蒸汽重整反应器(26)、三号铠装热电偶(32)和六号绝缘子(33)依次连接，所述二号铠装热电偶(22)、四号绝缘子(29)、一号压力变送器(23)、压差计(28)、二号压力变送器(31)、五号绝缘子(30)和三号铠装热电偶(32)依次连接，所述蒸汽重整反应器(26)经二号电极(24)与二号稳压电源(25)连接；

所述产物处理部分包括三号球阀(34)、一号冷凝器(35)、气液分离器(36)、二号冷凝器(37)、背压罐(38)和废液回收桶(39)，所述六号绝缘子(33)与一号冷凝器(35)、三号球阀(34)和气液分离器(36)依次连接，所述六号绝缘子(33)还与二号冷凝器(37)、背压罐(38)和废液回收桶(39)依次连接，经二号冷凝器(37)冷凝后的流体，气体产物存储在背压罐(38)中，液体残余物流入废液回收桶(39)中收集。

2.根据权利要求1所述的超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热实验系统，其特征在于，所述碳氢燃料预热段(17)和水预热段(16)均采用高温合金制成的圆形截面中空管道。

3.根据权利要求1所述的超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热实验系统，其特征在于，所述混合段(20)是高温合金制成的中空通道。

4.根据权利要求1所述的超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热试验系统，其特征在于，所述水预热段(16)和碳氢燃料预热段(17)的长度不同，通过改变其长度而改变管道电阻，进而使水预热段(16)和碳氢燃料预热段(17)在使用同一个电柜加热时加热功率不同，实现水完全汽化时，碳氢燃料刚好达到超临界态。

5.根据权利要求1所述的超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热实验系统，其特征在于，所述蒸汽重整反应器(26)是高温合金制成的圆形截面中空管道。

6.根据权利要求1所述的超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热实验系统，其特征在于，多个K型热电偶均匀焊接在蒸汽重整反应器(26)外表面，用于测量轴向不同位置的外壁温。

7.根据权利要求1所述的超临界碳氢燃料蒸汽重整电加热实验系统，其特征在于，所述一号冷凝器(35)和二号冷凝器(37)均为绕管式冷凝器，通过水与流体的热交换使流体降温而冷凝。