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【动态配气仪有什么用途】动态配气仪的用途及静态和动态配气法的原理与优缺点分析

承天示优官方账号 2023-05-08 资讯 394 views 0


1. 动态配气仪的用途

动态配气仪(Dynamic Gas Analyzer)是一种应用于发动机和燃料电池等燃烧系统中,对各种复杂碳水化合物燃料进行分析、实时监测其组成和质量分布情况的高精度检测设备。它通过GRI-MECH反应机理模型,利用半导体激光器或者红外线传感器,快速而准确地测定混合物中每个组分的比例及其含量。

具体来说,动态配气仪可以广泛应用于以下领域:

- 汽车行业:汽油直喷发动机、柴油直喷发动机以及天然气/液化石油气(CNG/LPG)等非常规能源汽车。

- 能源行业:钻井平台上液化天然气(LNG)、甲醇等不同类型能源储存系统。

- 化工行业:蒸馏塔回收装置、催化剂性能测试等。

2. 静态与动态配气法原理

在了解动态配气法的优缺点之前,我们需要先了解静态和动态配气法的原理。

2.1 静态配气法

静态配气法(Static Gas Sampling)是将反应体系充分均匀混合后,通过吸入或吸出方法采取一定数量并降温到稳定状态下进行成分分析。它主要包括以下三个步骤:

- 混合:通过自然对流、搅拌器等方式使反应物完全混合。

- 采样:利用针管等工具从体系中抽取少量样品并注射到色谱仪或质谱仪中进行分析。

- 分析:运用适当手段对被测物种的品种及其含量进行识别和测定。

这种方法简单易行,不会受到时间限制、机械故障等因素干扰,并且对于比较稳定、非挥发性物质有良好的测量结果。但由于此方法忽略了时间上特殊情况下化学系统内部变化引起的影响,在非常规试验中往往缺乏参考价值。

2.2 动态配气法

相比之下,在动态燃烧过程中即可得到更加准确和全面的数据,它主要包括以下两个步骤:

- 混合:引入反应物并在耐高温和气压条件下,在实验室或者现场中进行混合。开发出适用于普通雾化、蒸汽喷射等不同类型燃料的静态及动态配气技术。

- 采样:通过激光吸收传感器(TDLAS)对氧化剂和还原剂浓度计算得到反应体系中可燃性组分质量分数。

可以看到,相比之下动态配气法更具有代表性,但也存在一些局限性。

3. 静态与动态配气法优缺点

优点方面:

3.1 静态配气法

- 适用多种反应环境;

- 测试时间较长,并且会产生稳定的结果;

- 能够检测乏泵(没有内部激励源);

3.2 动态配气法

- 富含信息量:在变化过程中连续地获取关键物理参数以及催化后效果等效果,并精简测试所需时间;

- 反应准确度高: 精准控制压力、温度可以避免由于某因素而导致的测试数据误差;

- 实时反馈:能够在过程中实时获取温度、压力等参数,从而精准地控制燃烧过程。

缺点方面:

3.1 静态配气法

- 不适用于反应体系内存在稳定期和非稳定期交替出现的情况;

- 由于样品减小所带来的质量分析有限。

3.2 动态配气法

- 不适用于大气环境下;

- 成本比较高并且需要多个测试设备来实际支持工作;

4. 结论

总体来说动态配气仪是一种更加先进、灵活性强、检测结果更加真实可信的技术手段。无论是发动机还是化工等行业都可以利用它对不同类型复杂碳水化合物燃料进行快速分析和监测。但同时也要注意其成本高昂以及可能会受到占位时间紧张等因素影响。

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