1.一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置,包括设有炉膛(9)的加热炉(11),以及位于加热炉(11)内的支持平台(14);所述炉膛(9)的下端对准支持平台(14),其特征在于:还包括飞灰供给组件和气源组件;所述飞灰供给组件包括飞灰容器(1)和蠕动泵(3),飞灰容器(1)、蠕动泵(3)和炉膛(9)的上端依次连接;所述气源组件用于向炉膛(9)内通入流动气体。
2.根据权利要求1所述的一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置,其特征在于:所述飞灰供给组件还包括磁力搅拌器(2),所述飞灰容器(1)置于磁力搅拌器(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置,其特征在于:所述气源组件包括截止阀(6)和氮气瓶(8),氮气瓶(8)的出口经截止阀(6)分别连接炉膛(9)的上端和加热炉(11)的上端。
4.根据权利要求3所述的一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置,其特征在于:所述气源组件还包括质量流量计(7)和预热炉(5),质量流量计(7)设置于截止阀(6)和氮气瓶(8)之间,预热炉(5)对截止阀(6)流出的气体加热后通入炉膛(9)和加热炉(11)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置,其特征在于:还包括平台温控组件;所述平台温控组件包括温控管和空气压缩机(19);所述温控管的上端接支持平台(14),下端为空气入口(21),其侧面靠下位置设有空气出口(22);所述空气压缩机(19)的出口连接温控管的空气入口(21)。
6.根据权利要求5所述的一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置,其特征在于:所述平台温控组件还包括温度采集仪(16)、电动调节阀(17)和PID控制器(18);所述温度采集仪(16)中的热电偶(20)连接支持平台(14),用于采集支持平台(14)的温度,温度采集仪(16)连接计算机(15),计算机(15)、PID控制器(18)和电动调节阀(17)依次连接,电动调节阀(17)设置于空气压缩机(19)与温控管的空气入口(21)之间。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置,其特征在于:还包括尾气处理部分,尾气处理部分包括依次相连的旋风分离器(23)、冷凝器(24)、除尘器(25)和引风机(26),所述旋风分离器(23)的进口连接加热炉(11)下端的气体出口。
8.一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置的使用方法,其操作步骤为:
首先,取毫克级的飞灰放入飞灰容器(1)中,加水稀释,并通过磁力搅拌器(2)进行搅拌;然后,打开截止阀(6),并启动蠕动泵(3),飞灰混合液随氮气瓶(8)中经预热炉(5)加热的氮气进入炉膛(9),在炉膛(9)内水蒸汽迅速蒸发,而飞灰颗粒在高温气体的携带作用下,从炉膛(9)下端喷出,射向支持平台(14)的表面;
在飞灰颗粒射向支持平台(14)的过程中,通过红外热像仪(12)监测飞灰颗粒接触支持平台(14)瞬间温度,通过高速摄像机(13)拍摄飞灰颗粒的运动轨迹图像;
支持平台(14)的温度控制过程为:热电偶(20)监测支持平台(14)的温度,被温度采集仪(16)采集并输送至计算机(15),计算机(15)通过PID控制器(18)控制电动调节阀(17)的开度,控制空气压缩机(19)通入温控管中的气体流速,实现支持平台(14)的动态温控。
9.一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度的测量方法,其操作步骤为:首先,采用权利要求
8的方法进行飞灰颗粒撞击支持平台(14)操作,通过高速摄像机(13)拍摄飞灰颗粒支持平台(14)前后的照片,计算飞灰颗粒法向入射速度和法向反弹速度;然后,通过条件流量和喷嘴的大小来改变飞灰颗粒入射速度大小,进行多次撞击操作,获取多组飞灰颗粒的法向入射速度和法向反弹速度,计算法向恢复系数,并以法向恢复系数为X轴,法向入射速度为Y轴绘制恢复系数随法向入射速度的变化曲线图;最后,变化曲线与X轴的交点值即为临界反弹速度。