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专利号: 2020113644002
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统,其特征在于,包括掺氢模块、混合器性能测量模块、供气模块、燃烧性能测量模块及废气处理模块,所述混合器性能测量模块与燃烧性能测量模块分别与掺氢模块相连,所述供气模块分别与混合器性能测量模块及燃烧性能测量模块相连,所述燃烧性能测量模块与废气处理模块相连;所述掺氢模块用于混合H2与CNG气体,所述混合器性能测量模块用于测量混合器的混合效果,所述供气模块用于混合气体与外界空气的混合,所述燃烧性能测量模块用于测量燃具的燃烧性能,所述废气处理模块用于有毒气体处理;

所述混合器性能测量模块包括压力计(6)、静态气体混合器(7)、旋转黏度计(9)、气相色谱仪(10)及流量计(11);所述压力计(6)分别安装在静态气体混合器(7)的两端,通过两个压力计(6)的数值之差得出混合器压差,并通过压差数值评判混合器性能;所述旋转黏度计(9)设置在静态气体混合器(7)流出管路的旁路上,通过旋转黏度计(9)的混合气体经过气相色谱仪(10)测量其组分含量,并流入管道;流量计(11)测量管道内气体流量;

所述供气模块包括第一防回气装置(12)、第一消焰器(13)、过滤器(16)、U形管压力计(17)及气泵(18);所述第一防回气装置(12)内设有纯净水,混合气体通过第一防回气装置(12)的进气管进入,在水中过滤后,经过第一防回气装置(12)的出气管排出,并防止混合气体回流;混合气体流经第一防回气装置(12)后进入第一消焰器(13),第一消焰器(13)的作用是防止燃具(19)燃烧发生回火时在管路中发生爆炸危险;外界空气进入首先经过空气过滤器(16),再经过U形管压力计(17)测量进气管路与外界压差,起到平衡压差的作用,随后通过气体泵(18)将外界气体送入,与通过消焰器(13)的掺氢天然气进行混合;

所述燃烧性能测量模块包括第二防回气装置(14)、第二消焰器(15)及燃具(19);将经过静态气体混合器(7)和未经过混合器混合气体分别通入燃具进行燃烧;未经过混合器混合的气体流经第二防回气装置(14)、第二消焰器(15)与外界空气混合后,进入燃具燃烧;由于氢气燃烧速度快,因此在燃具内置防回火装置,通过比较热电阻值与控制器设置的阈值判断是否发生回火,从而测量出天然气掺氢对下游设备燃具燃烧性能的影响;

所述防回火装置包括控制器(191)及热电阻(192),当燃具(19)发生回火时,火焰回流至火孔内部,引起温度变化,热电阻阻值变大,当增大到阈值时,控制器(191)会反馈给电脑控制器(3),电脑控制器(3)通过控制配气柜(4)中止配气过程,保证燃具(19)安全。

2.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统,其特征在于,所述掺氢模块包括减压站(1)、长管拖车(2)、电脑控制器(3)、配气柜(4)及减压阀(5);所述减压站(1)与长管拖车(2)分别提供甲烷、氢气,所述电脑控制器(3)通过输入掺氢比例控制配气柜(4)进行配气,并将配气后的混合气体通过减压阀(5)调节压力。

3.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统,其特征在于,所述废气处理模块包括通风橱(20),将燃具燃烧后产生的有毒气体通入到通风橱(20)中进行处理,以此来降低对环境的污染,实现节能减排。

4.根据权利要求1所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统,其特征在于,所述静态气体混合器(7)流出管路的上设有四个旁路管道,四个旁路管道接在静态气体混合器(7)流出管路的四个不同位置,从而获得四个不同的取样点,分别测量四个取样点的黏度,求出该静态气体混合器的混合不均匀度,从而判断出混合器的混合效果。

5.根据权利要求4所述的基于气体混合器结构优化的天然气掺氢燃烧性能测量系统,其特征在于,所述四个不同的取样点相邻之间互为90°。