CN104879778B - 利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，属于生物质新能源领域。其包括如下步骤：(1)预设开启条件；(2)制备不同电导率的醇基燃料；(3)安装电导率电极探头和传感控制器；(4)得到检测信号，控制智能燃烧器点火。本发明是在醇基燃料中添加盐类和互溶性助剂，得到不同电导率的醇基燃料，通过电导率电极传感控制了智能燃烧器的点火，实现自我自动识别控制的目的，使非正常渠道的醇基燃料在智能燃烧器中不燃烧，达到保护醇基燃料配方和燃烧器知识产权的目的，同时保证了正常渠道的醇基燃料，使其安全有效地使用，避免造成客户的中毒污染及火灾隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，具体地说，是通过醇基燃料的电导率传感器控制电磁阀的开启，进而控制智能燃烧器点火，属于生物质新能源领域。
背景技术
液化气、天然气、煤油、煤焦油、重油、柴油、汽油和煤炭等燃料属于化石能源，醇基燃料和生物柴油属于非化石能源。非化石能源也称之为生物质能源。醇基燃料是绿色环保能源，燃烧最完全彻底，热转换效率最高，排放以水与二氧化碳为主，是未来最清洁、最环保、最有发展潜力的燃料。醇基燃料就是以醇类(如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等)物质为主体配置的燃料。自2008年起，醇基燃料的优势已引起业内的重视，但它的技术难度大，要合成与汽油、柴油相媲美的燃料，还需要更高深的技术研究与实践。
生物燃料甲醇：醇基燃料中最简单的就是甲醇，它是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，常温下对金属无腐蚀性(铅、铝除外)，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，燃烧热725.76KJ/mol，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg，21.2℃)，蒸气与空气混合物***极限6.0～36.5％(体积比)，能与水、乙醇、***、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，但是不与石油醚混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧，易挥发，运输不安全，挥发途中也会使物体油漆表面遭腐蚀。
生物燃料乙醇：醇基燃料中比较简单的是乙醇，它是无色澄清液体。有灼烧味、易流动、极易从空气中吸收水分，能与水和氯仿、***等多种有机溶剂以任意比例互溶，能与水形成共沸混合物(含水4.43％)，共沸点78.15℃，相对密度0.789(20/4℃)，熔点-114.1℃，沸点78.5℃，折光率(n20 D)1.361，闭杯时闪点13℃，易燃，蒸气与空气能形成***性混合物，***极限3.5～18.0％(体积)。
电导率测定仪是一款多量程仪器，能够满足从去离子水到海水等多种应用检测要求。这款仪器能够提供自动温度补偿，并能设置温度系数，因此能够用于测量温度系数与水不同的液体样品。它能够提供三个量程并具有量程自动选择功能，能够在检测时自动选择最为合适的量程。
电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系，当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：2μS/cm＝1ppm(每百万单位CaCO3)。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率＝0.5ppm硬度。
智能燃烧器，指的是一键点火智能燃烧器，即燃料流量、进风量和压电电子点火等程控可调设计的一体机。目前，无论是国内还是国外，无论是醇基燃料还是智能燃烧器的研究和应用比较表面化，没有醇基燃料和智能燃烧器对应性应用，因为没有相互自动识别体系，导致非正常渠道以次充好的醇基燃料泛滥，比如损伤了智能燃烧器、污染了燃料燃烧时周边环境等等，导致许多人对醇基燃料应用的错误认识，延长了醇基燃料推广应用的速度。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法。本发明是在醇基燃料中添加盐类和互溶性助剂，得到不同电导率的醇基燃料，通过电导率电极传感控制了智能燃烧器的点火，实现自我自动识别控制的目的，使非正常渠道的醇基燃料在智能燃烧器中不燃烧，达到保护醇基燃料配方和燃烧器知识产权的目的，同时保证了正常渠道的醇基燃料，使其安全有效地使用，避免造成客户的中毒污染及火灾隐患。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，包括如下步骤：
(1)预设开启条件：选用电导率电极，在电极传感控制器上预设检测的上限和下限；
(2)制备不同电导率的醇基燃料：取0.1～0.5g盐类、1～20mL水、1～20mL互溶性助剂，连续搅拌≥20分钟，混合均匀后，再加入10～200mL甲醇、10～180mL乙醇，搅拌均匀后，再置于恒温20～50℃的水浴锅中，持续搅拌≥60分钟，即得不同电导率的的醇基燃料；
(3)安装电导率电极探头和传感控制器：在醇基燃料传送到智能燃烧器的过程中安装电导率电极探头和传感控制器，通过依次连接的燃料液体储罐、前端电磁阀、传送管线、后端电磁阀和智能燃烧器实现点火的自动识别，粘度电极探头和传感控制器之间用电线相连，将电导率电极探头安装在液体储罐内、或安装在传送管线内、或安装在智能燃烧器内，将传感控制器固定安装在燃料液体储罐附近；
(4)得到检测信号，控制智能燃烧器是否点火：采用步骤(3)所述电导率电极探头对步骤(2)所得醇基燃料实施检测，得到检测信号，自动判断所述检测信号与步骤(1)所述预设的检测上限和下限的大小，由步骤(3)所述传感控制器控制智能燃烧器是否点火；当所述检测信号不在检测上下限范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均不开启，则智能燃烧器不点火；当检测信号在检测上下限范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均开启，所述醇基燃料流向智能燃烧器，则智能燃烧器点火。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤(1)所述预设定的方式为电压或电流，所述电压检测的上限为100mV、下限为1mV，所述电流检测的上限为100mA、下限为1mA。
进一步，步骤(2)所述盐类为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠中的一种或多种；所述互溶性助剂为水、乙二醇、甘油、正己醇中的一种或多种。
进一步，步骤(2)所述盐类的重量为0.2g，所述互溶性助剂的体积为10mL，所述甲醇的体积为120mL，所述乙醇体积为20mL。
进一步，所述盐类的用量为醇基燃料体积百分数的0.1～5％，所述互溶性助剂的用量为醇基燃料体积百分数的2～15％。
进一步，所述醇基燃料的电导率为0.05～200ms/m，开杯闪点为20～50℃。
本发明的有益效果是：
1.本发明是在醇基燃料中添加盐类和互溶性助剂，得到不同电导率的醇基燃料，通过电导率电极传感控制了智能燃烧器的点火，实现自我自动识别控制的目的，使非正常渠道的醇基燃料在智能燃烧器中不燃烧，达到保护醇基燃料配方和燃烧器知识产权的目的。
2.本发明亦保证了正常渠道的醇基燃料，使其安全有效地使用，避免造成客户的中毒污染及火灾隐患。
3.本发明的制备方法简单，市场前景广阔，适合规模化生产。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1所示，利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，包括如下步骤：
(1)预设开启条件：选用电导率电极，在电极传感控制器上预设电压检测的上限为100mV、下限为1mV；
(2)制备醇基燃料：取0.1g碳酸钠、1mL水、1mL乙二醇，连续搅拌20分钟，混合均匀后，再加入10mL甲醇、10mL乙醇，搅拌均匀后，再置于恒温20～50℃的水浴锅中，持续搅拌60分钟，即得液体体积22mL，电导率1.3×10-4～2.0×10-4ms/m的醇基燃料，其中，盐类的用量为醇基燃料体积百分数的0.45％，互溶性助剂的用量为醇基燃料体积百分数的4.5％；
(3)安装电导率电极探头和传感控制器：在醇基燃料传送到智能燃烧器的过程中安装电导率电极探头和传感控制器，通过依次连接的燃料液体储罐、前端电磁阀、传送管线、后端电磁阀和智能燃烧器实现点火的自动识别，电导率电极探头和传感控制器之间用电线相连，将电导率电极探头安装在液体储罐内，将传感控制器固定安装在燃料液体储罐附近；
(4)得到检测信号，控制智能燃烧器是否点火：采用步骤(3)所述电导率电极探头对步骤(2)所得醇基燃料实施检测，得到检测信号，自动判断所述检测信号与步骤(1)所述预设的检测上限和下限的大小，由步骤(3)所述传感控制器控制智能燃烧器是否点火；当所述检测信号不在电导率10×10-4～15×10-4ms/m范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均不开启，则智能燃烧器不点火；当检测信号在该范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均开启，所述醇基燃料流向智能燃烧器，则智能燃烧器点火。
实施例2
如图1所示，利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，包括如下步骤：
(1)预设开启条件：选用电导率电极，在电极传感控制器上预设电流检测的上限为100mA、下限为1mA；
(2)制备醇基燃料：取0.2g氯化钾、10mL水、5mL甘油、5mL正己醇，连续搅拌25分钟，混合均匀后，再加入120mL甲醇、20mL乙醇，搅拌均匀后，再置于恒温20～50℃的水浴锅中，持续搅拌65分钟，即得液体体积160mL，电导率2.1×10-4～2.5×10-4ms/m的醇基燃料，其中，盐类的用量为醇基燃料体积百分数的0.13％，互溶性助剂的用量为醇基燃料体积百分数的6.25％；
(3)安装电导率电极探头和传感控制器：在醇基燃料传送到智能燃烧器的过程中安装电导率电极探头和传感控制器，通过依次连接的燃料液体储罐、前端电磁阀、传送管线、后端电磁阀和智能燃烧器实现点火的自动识别，电导率电极探头和传感控制器之间用电线相连，将电导率电极探头安装在传送管线内，将传感控制器固定安装在燃料液体储罐附近；
(4)得到检测信号，控制智能燃烧器是否点火：采用步骤(3)所述电导率电极探头对步骤(2)所得醇基燃料实施检测，得到检测信号，自动判断所述检测信号与步骤(1)所述预设的检测上限和下限的大小，由步骤(3)所述传感控制器控制智能燃烧器是否点火；当所述检测信号不在50×10-4～70×10-4ms/m范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均不开启，则智能燃烧器不点火；当检测信号在该范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均开启，所述醇基燃料流向智能燃烧器，则智能燃烧器点火。
实施例3
如图1所示，利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，包括如下步骤：
(1)预设开启条件：选用电导率电极，在电极传感控制器上预设电流检测的上限为100mA、下限为1mA；
(2)制备醇基燃料：取0.3g碳酸钠、0.2g磷酸钠、20mL水、5mL水、5mL乙二醇、5mL甘油、5mL正己醇，连续搅拌30分钟，混合均匀后，再加入200mL甲醇、180mL乙醇，搅拌均匀后，再置于恒温20～50℃的水浴锅中，持续搅拌70分钟，即得液体体积420mL，电导率2.3×10-4～3.0×10-4ms/m的醇基燃料，其中，盐类的用量为醇基燃料体积百分数的0.12％，互溶性助剂的用量为醇基燃料体积百分数的4.76％；
(3)安装电导率电极探头和传感控制器：在醇基燃料传送到智能燃烧器的过程中安装电导率电极探头和传感控制器，通过依次连接的燃料液体储罐、前端电磁阀、传送管线、后端电磁阀和智能燃烧器实现点火的自动识别，电导率电极探头和传感控制器之间用电线相连，将电导率电极探头安装在智能燃烧器内，将传感控制器固定安装在燃料液体储罐附近；
(4)得到检测信号，控制智能燃烧器是否点火：采用步骤(3)所述电导率电极探头对步骤(2)所得醇基燃料实施检测，得到检测信号，自动判断所述检测信号与步骤(1)所述预设的检测上限和下限的大小，由步骤(3)所述传感控制器控制智能燃烧器是否点火；当所述检测信号不在50×10-4～70×10-4ms/m范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均不开启，则智能燃烧器不点火；当检测信号在该范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均开启，所述醇基燃料流向智能燃烧器，则智能燃烧器点火。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预设开启条件：选用电导率电极，在电极传感控制器上预设检测的上限和下限；
(2)制备不同电导率的醇基燃料：取0.1～0.5g盐类、1～20mL互溶性助剂，连续搅拌≥20分钟，混合均匀后，再加入10～200mL甲醇、10～180mL乙醇，搅拌均匀后，再置于恒温20～50℃的水浴锅中，持续搅拌≥60分钟，即得不同电导率的的醇基燃料；
(3)安装电导率电极探头和传感控制器：在醇基燃料传送到智能燃烧器的过程中安装电导率电极探头和传感控制器，通过依次连接的燃料液体储罐、前端电磁阀、传送管线、后端电磁阀和智能燃烧器实现点火的自动识别，电导率电极探头和传感控制器之间用电线相连，将电导率电极探头安装在液体储罐内、或安装在传送管线内、或安装在智能燃烧器内，将传感控制器固定安装在燃料液体储罐附近；
(4)得到检测信号，控制智能燃烧器是否点火：采用步骤(3)所述电导率电极探头对步骤(2)所得醇基燃料实施检测，得到检测信号，自动判断所述检测信号与步骤(1)所述预设的检测上限和下限的大小，由步骤(3)所述传感控制器控制智能燃烧器是否点火；当所述检测信号不在检测上下限范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均不开启，则智能燃烧器不点火；当检测信号在检测上下限范围内时，前端电磁阀和后端电磁阀均开启，所述醇基燃料流向智能燃烧器，则智能燃烧器点火。
2.根据权利要求1所述的利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，其特征在于，步骤(1)所述预设定的方式为电压或电流，所述电压检测的上限为100mV、下限为1mV，所述电流检测的上限为100mA、下限为1mA。
3.根据权利要求1所述的利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，其特征在于，步骤(2)所述盐类为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠中的一种或多种；所述互溶性助剂为水、乙二醇、甘油、正己醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，其特征在于，步骤(2)所述盐类的重量为0.2g，所述互溶性助剂的体积为10mL，所述甲醇的体积为120mL，所述乙醇体积为20mL。
5.根据权利要求4所述的利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，其特征在于，所述盐类的用量为醇基燃料体积百分数的0.1～5％，所述互溶性助剂的用量为醇基燃料体积百分数的2～15％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的利用醇基燃料电导率控制智能燃烧器点火自动识别的方法，其特征在于，所述醇基燃料的电导率为0.05～200ms/m，开杯闪点为20～50℃。
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