[发明专利]一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置及其使用方法

摘要

一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置及其使用方法，属于高粘度易结焦油液滴蒸发与自燃的实验技术领域。实验装置的密闭高压外容器为高压环境，而内部高温室为高温高压环境，加热空间小，加热效率高。液滴悬挂装置采取交叉石英丝方式，利用油滴高粘度的特点，实现油液滴近距离滴落到交叉石英丝上完成悬挂，解决了液滴在进入到高温室后提前挥发的问题，提高实验精度。在实验装置底部加装蜗轮蜗杆传动装置，来完成石英丝支架的自动定角度旋转，以实现油滴蒸发自燃结焦后石英丝支架的自动换取，并通过升降气缸进行实现液滴支架的快速定时的高温环境的送入，解决了液滴悬挂支架结焦后换支架难的问题，缩短了每组实验时间，使实验更精确便利。 1

主权项

1.一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置，它包括由上端盖（30）、下端盖（3）以及侧板（2）围成的密闭高压外容器（1）、单液滴发生器（25）、光学摄影设备（19）和背光源（31），其特征是：它还包括内部蜗轮蜗杆传动装置（7）、液滴悬挂装置（9）、石英丝支架（14）和内部高温室（17），所述上端盖（30）上设有氮气增压进气口（23）、空气增压进气口（24）、单液滴发生器（25）和安全阀（29）；所述密闭高压外容器（1）中除设有液滴悬挂装置（9）和内部高温室（17）外，还设有下隔热板（5）、压力传感器（13）和热电偶（22）；所述下端盖（3）上设有用传动装置保护盖（6）保护的内部蜗轮蜗杆传动装置（7）和排污阀（11），内部蜗轮蜗杆传动装置（7）的传动轴与位于密闭高压外容器（1）中的液滴悬挂装置（9）连接；所述液滴悬挂装置（9）上设有由内部蜗轮蜗杆传动装置（7）驱动的旋转支撑盘（9a），在旋转支撑盘（9a）上环形布置多个石英丝支架（14），石英丝支架（14）的交叉石英丝中心位置与单液滴发生器（25）的石英喷嘴（28）中心位置相对应，在旋转支撑盘（9a）的下部设有多个升降气缸（10）；所述内部高温室（17）包括一个固定的高温壳体，高温壳体上设有与侧板（2）上相匹配的石英玻璃窗和与水泵（21）连接的冷却水套（15），所述氮气增压进气口（23）、空气增压进气口（24）通过管道与设有加热装置（16）的高温壳体内腔连通；所述光学摄影设备（19）、背光源（31）、侧板（2）上的两个石英玻璃窗和高温壳体上的两个石英玻璃窗布置在一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置，其特征是：所述上端盖（30）和下端盖（3）通过螺栓与侧板（2）固定连接，采用紫铜垫密封。

3.根据权利要求1所述的一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置，其特征是：所述加热装置（16）采用4kw的电加热丝和用于支撑电加热丝、隔热的陶瓷圈。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置，其特征是：所述石英丝支架（14）均布在旋转支撑盘（9a）周围，旋转支撑盘（9a）与内部蜗轮蜗杆传动装置（7）进行螺纹连接，通过对蜗轮蜗杆传动装置的控制，自动控制石英丝支架（14）的定角度旋转。

5.根据权利要求1所述的一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置，其特征是：所述单液滴发生器（25）包括压电陶瓷片（27）、石英喷嘴（28）和液滴发生器冷却水套（26）。

6.根据权利要求1所述的一种高温高压润滑油单液滴蒸发和着火装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

（a）调节液滴喷射器密封性及其液面，使液滴在高压情况下顺利滴下；

（b）通过氮气增压进气口（23）、空气增压进气口（24）注入气体，使密闭压力容器中形成高压环境；同时对加热装置（16）通电使热电偶（22）测得温度为实验指定温度，形成高温环境；

（c）当电信号控制压电片使液滴滴落时，单液滴发生器（25）滴入液滴，滴到交叉石英丝上，使石英丝支架（14）上的液滴、背光源（31）、石英玻璃（18）、光学摄影设备（19）位于同一条水平直线上，通过升降气缸（10）的自动控制实现液滴悬挂装置（9）定时定速的快速上送到内部高温室（17）中加热装置（16）的下部位置，同时，光学摄影设备（19）进行拍摄，记录高温高压环境下液滴的蒸发自燃特性；

（d）实验完成，将液滴悬挂装置（9）下放，通过自动控制系统转动蜗轮蜗杆传动装置，使下一个崭新的石英丝支架（14）和交叉石英丝平稳转到刚好悬挂到滴落的新油滴的位置，并进行下一组实验。