一種煙草燃燒熱測量裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種煙草燃燒熱測量裝置，其包括：供氣裝置、燃燒裝置、過濾裝置以及分析裝置；所述燃燒裝置包括環形加熱爐及控制器，石英管設于環形加熱爐內的一端為加熱端，另一端為非加熱端，在該端設有密封件，石英舟設于石英管內并由步進電機推動勻速移動，在密封件上設有兩個通孔用于供氣管路通路和步進電機傳動通路，過濾裝置包括直接連接在環形加熱爐出氣端的耐高溫過濾器以及與分析裝置連通的第二級過濾器，兩級過濾器之間通過冷卻管路連接；過濾裝置用于過濾燃燒產物中的粒相物和水分，避免對分析裝置的影響；所述分析裝置包括通過管路與所述第二級過濾器連通的氧氣分析儀。本發明實現了對煙草在穩定貧氧燃燒狀態下燃燒熱的準確測量。
【專利說明】一種煙草燃燒熱測量裝置
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種煙草燃燒熱測量裝置，屬于熱量測量【技術領域】。
【背景技術】:
[0002]卷煙是一種依靠燃燒來體現其品質的特殊消費品。煙草燃燒熱是煙草燃燒特性的重要參數之一，與煙草感官質量、煙氣中香味成分形成和有害物質釋放以及卷煙引燃特性等都密切相關。
[0003]目前，可用于材料燃燒熱的測量裝置主要包括錐型量熱儀和微燃燒量熱儀。錐形量熱儀和微燃燒量熱儀的設計均是根據氧消耗原理，具體指物質燃燒時每消耗單位質量的氧會產生基本上相同的熱量，即物質的氧消耗燃燒熱基本相同。氧消耗原理是由Thornton在1917年發現的。Huggett在1980年應用氧消耗原理對常見的易燃聚合物及天然材料進行了系統計算，得到了氧消耗燃燒熱的平均值為13.lkj/g，材料間的E值偏差為5%。需要說明的是，燃燒熱釋放特性與材料所處燃燒環境密切相關，對于煙草來說，其燃燒熱的測量只有在接近卷煙燃燒環境的條件下才更具有價值和實際意義。現階段，大量實驗和數值模擬結果已經證實，卷煙燃燒環境處于貧氧富氫的陰燃狀態。錐型量熱儀是用于測試特定規則試樣在氧氣充足的敞開體系內劇烈燃燒情況下的熱釋放，由于煙草樣品物理性狀的特殊性，很難實現其對煙草燃燒熱的精確測量。微燃燒量熱儀在測定材料的燃燒熱釋放時，是將極少量(一般4-5毫克)樣品在裂解爐充分裂解后，再將裂解氣體置于燃燒爐燃燒，因此其反映的是微觀尺度下物質的熱解和燃燒行為，而且重復性較差。很明顯，錐型量熱儀和微燃燒量熱儀都無法做到模擬卷煙貧氧燃燒環境，不適用于煙草燃燒熱的測量。
[0004]標準IS019700提出了等值比(φ)的概念，核心在于控制燃料的產生速率(V W4)與空氣的供給速率(V sn)之比，具體如下式所示，
[0005]
【權利要求】
1.一種煙草燃燒熱測量裝置，其特征在于包括: 供氣裝置(I)、燃燒裝置(2)、過濾裝置(3)以及分析裝置(4)； 所述燃燒裝置包括環形加熱爐(26 )及其控制器(27 )，石英管(23 )設于所述環形加熱爐內的一端為加熱端，另一端為非加熱端，在所述非加熱端設有密封件(22)，石英舟(24)設于所述石英管內并由外部的步進電機(21)推動能夠在石英管內勻速移動，在所述密封件上設有兩個通孔用于供氣管路通路和步進電機傳動通路，所述供氣管路與所述供氣裝置連通； 所述過濾裝置(3)包括直接連接在所述環形加熱爐出氣端的耐高溫過濾器(31)以及與所述分析裝置連通的第二級過濾器(32)，所述耐高溫過濾器與所述第二級過濾器之間通過冷卻管路(33)連接； 所述分析裝置(4)包括通過管路與所述第二級過濾器連通的氧氣分析儀(42)，所述管路中設有第一流量計(41)。
2.根據權利要求1所述的一種煙草燃燒熱測量裝置，其特征在于，所述供氣裝置(I)包括儲氣罐(11)及第二流量計(12)，所述儲氣罐通過所述供氣管路向所述環形加熱爐供氣，所述第二流量計(12)設于所述供氣管路上。
3.根據權利要求1所述的一種煙草燃燒熱測量裝置，其特征在于，所述氧氣分析儀(42)為順磁性氧分析儀，分析范圍至少在0-25%之間。
4.一種煙草燃燒熱測量裝置，其特征在于包括: 供氣裝置(I)、燃燒裝置(2)、過濾裝置(3)以及分析裝置(4)； 所述燃燒裝置包括環形加熱爐(26)及其控制器(27)，石英管(23)設于所述環形加熱爐內的一端為加熱端，另一端為非加熱端，在所述非加熱端設有密封件(22)，石英舟(24)設于所述石英管內并由外部的步進電機(21)推動能夠在石英管內勻速移動，在所述密封件上設有兩個通孔用于供氣管路通路和步進電機傳動通路，所述供氣管路與所述供氣裝置連通； 所述過濾裝置(3)包括直接連接在所述環形加熱爐出氣端的耐高溫過濾器(31)以及與所述分析裝置連通的第二級過濾器(32)，所述耐高溫過濾器與所述第二級過濾器之間通過冷卻管路(33)連接； 所述分析裝置(4)包括通過第一管路與所述第二級過濾器連通的集氣袋(420)、以及通過第二管路與所述集氣袋連通的氧氣分析儀(42);在所述第一管路上設有第一控制閥(410)，在所述第二管路上設有第二控制閥(430 )及凈化器(440 )。
5.根據權利要求4所述的一種煙草燃燒熱測量裝置，其特征在于，所述供氣裝置(I)包括儲氣罐(11)及第二流量計(12)，所述儲氣罐通過所述供氣管路向所述環形加熱爐供氣，所述第二流量計(12)設于所述供氣管路上。
6.根據權利要求4所述的一種煙草燃燒熱測量裝置，其特征在于，所述氧氣分析儀(42)為順磁性氧分析儀，分析范圍至少在0-25%之間。
7.根據權利要求4所述的一種煙草燃燒熱測量裝置，其特征在于，所述冷卻管路(33)外部設有冷卻水流道，所述冷卻水的流向與煙草樣品燃燒產物流向相反。
【文檔編號】G01N25/22GK103983663SQ201410151064
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】周順, 王孝峰, 何慶, 張亞平, 徐迎波 申請人:安徽中煙工業有限責任公司