Palamisaerosolien hiukkaskokojakaumien reaaliaikainen mittaaminen

Esko Kauppinen, Merja Heiskanen, Matti Hahkala

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Palamisaerosolien hiukkaskokojakaumien reaaliaikaista mittaamista varten on kehitetty mittauslaitteisto, johon kuuluvat laimennusjärjestelmä sekä tietokoneohjatut, kaupalliset hiukkaskokoanalysaattorit. Palamiskaasu laimennetaan ja jäähdytetään laimennusjärjestelmää käyttäen, minkä jälkeen hiukkasten kokojakauma mitataan hiukkaskokoalueella 0,01-1 my m sähköisellä liikkuvunsanalysaattorilla ja hiukkaskokoalueella 0,5-15 my m aerodynaamisella hiukkaslaskurilla. Laimennusjärjestelmä (laimennussuhde 20-5000), johon kuuluu kaksi identtistä laimennusyksikköä, kalibroitiin laboratorio-olosuhteissa. Kun laimennusyksikön näytevirtaus oli 1,0-2,71/ min, laimennusvirtaus 10-70 Vmin ja hiukkaskoko 0,01-0,191 my m, mitatut ja lasketut laimennussuhteet olivat mittaustulosten virherajojen sisällä yhtä suuret. Kehitettyä menetelmää sovellettiin kevytöljyn palamisessa muodostuvien hiukkasten kokojakaumien mittaamiseen. Kevyttä polttoöljyä poltettiin 19 kW:n kattilassa käyttäen polttimia 1 ja 2. Hiukkasten lukumääräjakaumissa havaittiin yksi huippu hiukkaskokoalueella 0,02-0,2my m. Massajakaumat olivat selvästi kaksihuippuisia, pienhiukkasten keskimääräinen hiukkaskoko massan perusteella oli noin 0,2 my m ja suurten hiukkasten yli 10 my m. Pienten hiukkasten pitoisuus ja keskimääräinen hiukkaskoko kasvoi hyötysuhteen ja hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa eli ajettaessa kattilaa happialemäärällä. Myös runsas hapen ylimäärä kasvatti sekä hiilimonoksidi- että pienhiukkaspitoisuutta. Polttimien 1 ja 2 palamisaerosolien kokojakaumien muoto oli samanlainen. Polttimen 2 palamisaerosolien sekä pienten että suurten hiukkasten pitoisuus oli alhaisempi. Kesä- ja talviöljyillä poltinta 1 käyttäen ajettujen kokeiden kokojakaumien ero oli vähäinen.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages40
ISBN (Print)951-38-3464-6
Publication statusPublished - 1989
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number619
ISSN0358-5077

Keywords

  • aerosols
  • emissions
  • boilers
  • energy production
  • heating equipment
  • particle size distribution
  • measuring methods
  • development
  • dilution

Cite this

Kauppinen, E., Heiskanen, M., & Hahkala, M. (1989). Palamisaerosolien hiukkaskokojakaumien reaaliaikainen mittaaminen. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 619