CN211825784U - 用于模拟卷烟加热不燃烧抽吸的恒温热气流源发生装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于模拟卷烟加热不燃烧抽吸的恒温热气流源发生装置，包括由内置温控系统控制的加热气室以及用于采集热气出口温度的温度采集模块，加热气室通过压缩空气提供系统提供进气气流，加热气室的出口管路上设置有由外置温控系统控制的二次加热带，加热气室的热气出口端连接有烟支接口，通过与外接的恒温抽吸系统实现对卷烟加热不燃烧情况下烟支内部气流状态的模拟。本实用新型能提供稳定温度的出口热风，加热温度高，温控精确，升温速率快，能耗少，稳定性好，易操作，可提供设定流量、温度的热气流以模拟卷烟在加热不燃烧状态下恒速抽吸时烟支内部气流流动。
Description
技术领域
本实用新型属于恒温热气流发生领域，具体来说，是一种用于模拟卷烟加热不燃烧抽吸的小型恒温热气流源发生装置。
背景技术
加热非燃烧型卷烟是新兴战略性烟草产品，其特征在于加热烟草而非燃烧烟草，改变了烟气产生及传递机制，从而有效降低了烟气中的有害成分释放量并提供消费者一定的烟草特征感受。对于加热非燃烧烟草制品，由于发烟剂等添加剂的添加，导致烟支含水率较高，抽吸过程中烟支内部水分迁移对传热特性产生重大影响，极大影响消费者感官体验，研究卷烟加热非燃烧抽吸过程的热气流流动引起的热湿传递行为，对于新型加热非燃烧卷烟产品烟支与烟具的设计开发具有重要意义。为深入分析烟支内部水分迁移过程，因此需要开发设计一套用于加热卷烟的恒温热气流实验装置，使烟支内部传热和传质方向一致，以简化物理过程，降低热质耦合分析难度。
高温热气流广泛存在于各种实验过程和工业过程中，热气流发生装置是产生高温热气流的主要设备。通常要求热气流发生装置可以连续不断地产生温度可调、流量可调、成分稳定的热气流。目前，电热式加热仍然是高温热气流发生装置加热元件的主流加热方式。现有技术公开了申请号为：CN200720171356.7的一种新型工业级热气流发生装置包括箱体、控制电路、发热头、发热元件、在所述箱体的背面设置有电源接入口，气流接入口，及电源开关，箱体的正面设置有气压显示屏，工作状态指示灯，启动按键，开大气压调节按键，减小气压调节按键及复位键；从电源接入口接入电源，从气流接入口接入压缩空气，开启电源开关，在气压显示屏上设定气压值，按下启动按键，固定气压值的压缩空气通过气流导管接入热烘装置，气压感应元件感应到压缩空气后通过控制电路自动启动发热元件工作。申请号为：CN201910382353.5 的可调节电热式热气流发生装置介绍了一种可调节电热式热气流发生装置，包括一加热器，配置有多个加热单元，其中每个加热单元配置一加热棒，所述加热棒为硅碳棒或硅钼棒，用于通电后加热气流；一风机，一端与气源连接，另一端与所述加热器相连，用于将气源内待加热气流推送至加热器内；一流量计，配置在气源与风机之间，用于记录所加热气体流量；一控制器，与所述加热器电连接，用于控制该加热器内加热单元的加热功率，与所述风机电连接，用于调节该风机的气流流量，与所述流量计电连接，用于获取加热气体流量数据。
上述热气流发生装置产生的热风并不适用于加热卷烟烟支，同时存在很难解决因空气在管道传输中的高热扩散率而带来的热损失，难以精确调控热风出口温度等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术的不足，提供一种用于模拟卷烟加热不燃烧抽吸过程的小型恒温热气流源发生装置，即能提供设定流量、温度的热气流以模拟卷烟在加热不燃烧状态下恒速抽吸时烟支内部气流流动。该装置可提供稳定温度的出口热风，装置加热温度高，温控精确，升温速率快，能耗少，稳定性好，易操作。
本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：
一种用于模拟卷烟加热不燃烧抽吸的恒温热气流源发生装置，包括由内置温控系统控制的加热气室以及用于采集热气出口温度的温度采集模块，加热气室通过压缩空气提供系统提供进气气流，加热气室的出口管路上设置有由外置温控系统控制的二次加热带，加热气室的热气出口端连接有烟支接口，通过与外接的恒温抽吸系统实现对卷烟加热不燃烧情况下烟支内部气流状态的模拟，温度采集模块通过热电偶采集加热气室热风出口温度或采集抽吸状态时的试验烟支内部气流温度，温度采集模块与计算机处理系统相连。
所述压缩空气提供系统包括空气压缩机和减压阀。
所述加热气室设有由内置温控系统控制的热电阻加热器，可实现闭环控制、程序升温。升温速率快，能耗少，能产生最高200℃、3L/min的热气流。
所述二次加热带为包覆在加热气室的出口管路上的电热丝，由外置温控系统进行控制实现对加热气室出来的热风进行二次加热，保证热风出口温度的稳定性。
所述恒温抽吸系统包括真空泵、调速器和加压阀，保证恒流抽吸流量。
所述烟支接口内置有密封垫圈，接口直径可调，适用于不同结构烟支。
所述加热气室以及内置温控系统控制、烟支接口可以置于一箱体内，外置温控系统、恒温抽吸系统、计算机处理系统置于该箱体外，在箱体的箱壁上设有一风机，用于对箱体内整个系统进行降温。
本实用新型更具体的说：包括内置温控系统，低压变压器，加热气室，加热带，外置温控系统，压缩空气提供系统，转子流量计，卷烟接口，温度数据采集器和计算机处理系统。通过空气压缩机提供气流，经转子流量计设定流速，进入加热气室；由内置温控系统设定程序温度，经由变压器提供稳压的电流为加热气室的热电阻供能，对空气进行加热；加热室出口管路上的加热带连接外置温控系统，为热风提供二次加热；热风出口处连接烟支接口，通过热电偶与温度采集模块实时采集热风出口温度；通过外接的恒速抽吸装置，实现对卷烟加热不燃烧情况下烟支内部气流状态的模拟。
本实用新型的优点如下：
1.本仪器设备体积小，稳定性高，程序升温易操作
2.加热温度高，升温速率快，能耗少，双控温系统实现了对空气热损的补偿，保证可提供稳定温度的出口热风。
3.烟支接口处接热电偶温度计，可实现出口热气流温度的实时监测。
4. 可提供设定流量、温度的热气流实现对卷烟加热不燃烧情况下烟支内部气流状态的模拟。
附图说明
图1是本实用新型恒温热气流源发生装置的结构原理图。
图中：1-交流电源，2-内置温控系统，3-变压器，4-加热气室，5-外置温控系统，6-空气压缩机，7-减压阀，8-转子流量计，9-加热带，10-烟支接口，11-温度采集模块，12-计算机处理系统，13-风机，14-恒温抽吸系统。
具体实施方式
本实用新型以下结合附图做进一步描述：
如图1所示：一种用于模拟卷烟加热不燃烧抽吸的恒温热气流源发生装置，包括由内置温控系统2控制的加热气室4以及用于采集热气出口温度的温度采集模块11，加热气室4通过压缩空气提供系统提供进气气流，加热气室4的出口管路上设置有由外置温控系统5控制的二次加热带9，加热气室的热气出口端连接有烟支接口10，通过与外接的恒温抽吸系统14实现对卷烟加热不燃烧情况下烟支内部气流状态的模拟，温度采集模块11通过热电偶采集加热气室热风出口温度或采集抽吸状态时的试验烟支内部气流温度，温度采集模块11与计算机处理系统12相连。
所述压缩空气提供系统包括空气压缩机6、减压阀7和转子流量计8。
所述加热气室4设有由内置温控系统2控制的热电阻加热器，可实现闭环控制、程序升温。升温速率快，能耗少，能产生最高200℃、3L/min的热气流。
所述二次加热带9为包覆在加热气室的出口管路上的电热丝，由外置温控系统5进行控制实现对加热气室出来的热风进行二次加热，保证热风出口温度的稳定性。
所述恒温抽吸系统14包括真空泵、调速器和加压阀，保证恒流抽吸流量。
所述烟支接口内置有密封垫圈，接口直径可调，适用于不同结构烟支。
在本实用新型中，所述加热气室4以及内置温控系统2、烟支接口10可以置于一箱体内，外置温控系统5、恒温抽吸系统14、计算机处理系统12置于该箱体外，在箱体上设有一风机13，用于对箱体内整个系统进行降温。
本实用新型的工作原理及过程如下：
由交流电源1供电，经内置温控系统2设定程序升温温度，电流经变压器3稳压后进入加热气室4对电阻丝供能。
由空气压缩机6、减压阀7组成的压缩空气提供系统提供压缩空气，经转子流量计8，实现对压缩空气进气的流速控制，进入加热气室4，经由加热气室加热后，再由包裹在加热室出口加热带9进行二次加热，实现对空气热损的补偿，加热带9由外置温控系统5控制温度，风机13可对整个系统进行降温。经过以上双控温系统加热后得到的热风，温度是稳定的，经烟支接口10流出，实现对烟支的恒温加热。烟支接口10是本装置与连接提供ISO抽吸流量的恒速抽吸系统14的接口。烟支接口处10通过温度采集模块11连接计算机处理系统12，实现对出口热气流温度的实时监测。
Claims (6)
1.用于模拟卷烟加热不燃烧抽吸的恒温热气流源发生装置，其特征在于：包括由内置温控系统控制的加热气室以及用于采集热气出口温度的温度采集模块，加热气室通过压缩空气提供系统提供进气气流，加热气室的出口管路上设置有由外置温控系统控制的二次加热带，加热气室的热气出口端连接有烟支接口，通过与外接的恒温抽吸系统实现对卷烟加热不燃烧情况下烟支内部气流状态的模拟，温度采集模块通过热电偶采集加热气室热风出口温度或采集抽吸状态时的试验烟支内部气流温度，温度采集模块与计算机处理系统相连。
2.根据权利要求1所述的恒温热气流源发生装置，其特征在于：所述压缩空气提供系统包括空气压缩机和减压阀。
3.根据权利要求1所述的恒温热气流源发生装置，其特征在于：所述加热气室设有由内置温控系统控制的热电阻加热器，可实现闭环控制、程序升温。
4.根据权利要求1所述的恒温热气流源发生装置，其特征在于：所述二次加热带为包覆在加热气室的出口管路上的电热丝，由外置温控系统进行控制实现对加热气室出来的热风进行二次加热，保证热风出口温度的稳定性。
5.根据权利要求1所述的恒温热气流源发生装置，其特征在于：所述恒温抽吸系统包括真空泵、调速器和加压阀，保证恒流抽吸流量。
6.根据权利要求1所述的恒温热气流源发生装置，其特征在于：所述烟支接口内置有密封垫圈，接口直径可调，适用于不同结构烟支。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113777131A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-10 | 南通醋酸纤维有限公司 | 一种卷烟烟气热容量测量方法和装置 |
| CN115083253A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 上海烟草集团有限责任公司 | 一种多功能烟草烘丝模拟装置及其使用方法 |
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