石油产品热值测定仪是用于精准测定石油及石化产品发热量的专用设备,其整体结构围绕 “精准控温、稳定点火、准确计量" 的核心需求设计,主要由量热系统、控温系统、点火系统、数据采集与处理系统及辅助配套装置五大核心模块组成,各部件分工明确、协同工作。
量热系统这是测定仪的核心测量单元,直接决定热值检测的准确性,主要包含:
氧弹:又称弹体,是密闭的耐压容器,用于装填石油样品并充入高压氧气,为样品的燃烧提供环境,其材质多为高强度不锈钢,需具备良好的密封性和耐压性。
内筒:盛装蒸馏水或去离子水,氧弹置于其中,样品燃烧释放的热量会先传递至内筒水,通过监测内筒水温变化计算热值;部分仪器会配备内筒搅拌装置,确保水温均匀。
外筒:包裹在内筒外侧,起到恒温隔热作用,可减少内筒与外界的热交换,分为恒温式和绝热式两种类型,恒温式外筒通过控温元件维持温度稳定,绝热式外筒则可实时跟踪内筒温度,降低热损耗。
控温系统用于维持内外筒温度稳定,消除环境温度波动对检测结果的干扰,核心部件有:
温度传感器:多为高精度铂电阻或热敏电阻,分别监测内筒、外筒的实时温度,精度可达 0.001℃,保障温度数据的准确性。
温控元件:包括加热丝、制冷片等,根据外筒温度的变化自动启停,将外筒温度控制在设定范围内;部分仪器还会配备水循环控温模块,提升控温的均匀性和稳定性。
点火系统负责引燃氧弹内的石油样品,确保样品燃烧,主要组件为:
点火丝:常用镍铬丝或铂丝,一端连接电极,另一端贴近样品,通电后产生高温引燃样品;对于黏稠或不易点燃的石油样品,还可搭配点火棉辅助引燃。
点火电极与控制器:电极向点火丝提供稳定电流,控制器可精准控制点火时间和电流大小,避免因点火能量不足导致样品燃烧不充分,或能量过高影响温度检测。
数据采集与处理系统实现温度数据的实时采集、计算和结果输出,包含:
数据采集模块:接收温度传感器的信号,将模拟量转化为数字量,保障数据传输的及时性和精准度。
嵌入式控制器 / 计算机终端:内置专用测定软件,可自动完成水温变化曲线记录、热值公式计算(如高位热值、低位热值换算),并生成检测报告,支持数据存储、打印和导出。
辅助配套装置为整体检测流程提供支撑,常见的有:
充氧装置:包括充氧泵、氧气减压阀和连接管路,用于向氧弹内充入规定压力(一般为 2.8-3.0MPa)的高纯氧气,确保样品燃烧全。
压片机:针对液体石油样品,可将其与助燃剂混合后压制成片,便于在氧弹内稳定放置和引燃;对于固体石油焦类样品,也可通过压片机成型,提升燃烧的均匀性。
排气与清洗组件:样品燃烧后,氧弹内会残留废气,排气组件可安全排出废气;清洗组件则用于清理氧弹内壁的燃烧残渣,保障下次检测的准确性。