结合快速压缩机的油浴加热系统及其控制方法

本发明涉及清洁能源燃烧，尤其涉及一种结合快速压缩机的油浴加热系统及其控制方法。

背景技术：

1、从能源角度出发，使用零碳燃料是实现碳达峰、碳中和十分有效的方法，因此使用燃烧过程无碳排放的氨、氢燃料的内燃机非常具有前景。氢尽管有着能量密度高、易着火等优点，但在制备、储运及车用等多方面仍存在难以解决的问题。相比之下，氨的生产运输技术成熟、产量高、成本低，且具有应用到内燃机不易爆震等优点，这使得氨的基础燃烧研究引起广泛关注。

2、快速压缩机是极佳的研究燃料自燃、火焰与自燃交互及化学反应动力学的实验装置，其基本原理是利用气压驱动与液压制动，推动活塞快速压缩使预制混合气的热力学状况得到快速、大幅度提升，从而达到预定的温度压力条件并捕捉混合气自燃时刻，计算燃料着火延迟期；通过在进一步采用可视化燃烧室，快速压缩机还可结合高速相机记录混合气火焰传播与自燃过程；当耦合分子束采样装置与气相色谱诊断系统时，便可实现对燃烧过程的中间产物演化进行定量分析。采用快速压缩机对燃料燃烧过程开展分析的前提是，测试燃料可在快速压缩机覆盖的温度压力工况下发生自燃。对于具有高自燃温度的燃料，如氨气，其在发动机混合气条件与常用压力工况下，自燃温度高于1000k(已有研究表明，在压缩终点压力25bar条件下，氨-空气化学计量比混合气在压缩终点温度达到1050k才可发生自燃)，超过快速压缩机通过改变混合气组成与提升压缩比所能达到的最高压缩终点温度。因此，如何精确地提高快速压缩机的最高压缩终点温度，从而达到预制混合气的自燃温度是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种结合快速压缩机的油浴加热系统及其控制方法，用以解决现有技术中如何精确地提高快速压缩机的最高压缩终点温度，从而达到预制混合气的自燃温度的缺陷。

2、本发明提供一种结合快速压缩机的油浴加热系统，包括：

3、加热压缩装置，具有压缩腔和油浴腔，所述油浴腔为筒状结构，所述油浴腔套设于所述压缩腔的外侧，并与所述压缩腔热耦合，所述压缩腔用于通入惰性燃料，所述油浴腔用于通入加热油；

4、热油加热装置，所述热油加热装置与所述油浴腔连接，用于将加热的热油通入所述油浴腔。

5、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，所述压缩腔和所述油浴腔通过导热材料连接形成一体结构。

6、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，所述油浴腔设置多个，多个所述油浴腔沿所述压缩腔的轴向排列，且相邻所述油浴腔之间通过隔板隔离。

7、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，所述热油加热装置设置多个，且每个所述热油加热装置与所述油浴腔一一对应连接。

8、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，还包括：第一管路和第二管路；

9、所述油浴腔设有第一油口和第二油口，所述热油加热装置的一端通过所述第一管路与所述第一油口连接，所述热油加热装置的另一端通过所述第二管路与所述第二油口连接。

10、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，还包括：

11、第一阀体，所述第一阀体设于所述第二管路上；

12、卸油气路，所述卸油气路与所述第二管路连接。

13、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，还包括：

14、第二阀体，所述第二阀体设于所述卸油气路上。

15、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，还包括：第三阀体和第四阀体；

16、所述第一管路包括：汇流管以及与所述汇流管连通的第一支管和第二支管，所述汇流管与所述第一油口连接，所述第一支管和所述第二支管分别与所述热油加热装置连接，所述第三阀体设于所述汇流管上，所述第四阀体设于所述第一支管上。

17、根据本发明提供的结合快速压缩机的油浴加热系统，还包括：

18、油泵，所述油泵设于所述第二支管上。

19、本发明还提供一种结合快速压缩机的油浴加热系统的控制方法，包括：

20、基于设定模式，启动热油加热装置，加热热油至预设温度，并将加热的热油通入到油浴腔，利用油浴腔对压缩腔内的惰性燃料加热；

21、基于设定模式，关闭热油加热装置，向油浴腔内通入高压气流，使得油浴腔内的热油回流至热油加热装置。

22、本发明提供的一种结合快速压缩机的油浴加热系统，其包括：加热压缩装置和热油加热装置；加热压缩装置具有压缩腔和油浴腔，油浴腔为筒状结构，油浴腔套设于压缩腔的外侧，并与压缩腔热耦合，压缩腔用于通入惰性燃料，油浴腔用于通入加热油。热油加热装置与油浴腔连接，用于将加热的热油通入油浴腔。本发明提供的一种结合快速压缩机的油浴加热系统，利用热油加热装置提供加热的热油，满足压缩腔内惰性燃料达到自燃温度的需要，将加热的热油通入到油浴腔内，利用油浴加热的稳定性，实现对惰性燃料快速、精准、稳定的加热效果，为在快速压缩机中实现氨等惰性燃料的稳定着火提供保障。

技术特征：

1.一种结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，所述压缩腔(10)和所述油浴腔(8)通过导热材料连接形成一体结构。

3.根据权利要求1所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，所述油浴腔(8)设置多个，多个所述油浴腔(8)沿所述压缩腔(10)的轴向排列，且相邻所述油浴腔(8)之间通过隔板(9)隔离。

4.根据权利要求3所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，所述热油加热装置(1)设置多个，且每个所述热油加热装置(1)与所述油浴腔(8)一一对应连接。

5.根据权利要求1所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，还包括：第一管路和第二管路(12)；

6.根据权利要求5所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，还包括：第三阀体(6)和第四阀体(3)；

9.根据权利要求8所述的结合快速压缩机的油浴加热系统，其特征在于，还包括：

10.一种结合快速压缩机的油浴加热系统的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及清洁能源燃烧技术领域，尤其涉及一种结合快速压缩机的油浴加热系统及其控制方法。该结合快速压缩机的油浴加热系统包括：加热压缩装置，具有压缩腔和油浴腔，油浴腔为筒状结构，油浴腔套设于压缩腔的外侧，并与压缩腔热耦合，压缩腔用于通入惰性燃料，油浴腔用于通入加热油；热油加热装置，热油加热装置与油浴腔连接，用于将加热的热油通入油浴腔。本发明利用热油加热装置提供加热的热油，满足压缩腔内惰性燃料达到自燃温度的需要，将加热的热油通入到油浴腔内，利用油浴加热的稳定性，实现对惰性燃料快速、精准、稳定的加热效果，为在快速压缩机中实现氨等惰性燃料的稳定着火提供保障。技术研发人员：张日东,张启航,齐运亮,王志受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26