[實用新型]一種煤樣升溫氧化測試裝置

有效

• 申請號: 201620702113.0
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN206235585U
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 邱晗;范韜;徐茂;張琦;王家遠;邱磊;馮博
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本實用新型涉及煤樣分析領域，尤其涉及一種煤樣升溫氧化測試裝置。

背景技術

我國是世界上少數幾個以煤炭作為主要能源的國家之一，同時也是世界產煤大國。煤炭在我國一次性能源消費中占76％，在國民經濟中占有十分重要的地位。煤炭自燃會造成嚴重的后果，一方面威脅礦井的安全生產和礦工的身心健康；另一方面，也會凍結大量的煤炭資源、燒毀井下設備。因此，必須采取有效的方法和手段去阻止煤炭自燃，然而為了阻止煤炭的自然發火就必須更加清楚的了解其發火的原因及規律。但是由于煤炭自燃的形成原因復雜，與煤的變質程度、分子結構、煤巖成分、煤的粒度與孔隙結構、含硫量、水分等因素都有關系。所以，目前亟需一套可以和其他實驗設備功能相匹配的性能較為全面的實驗平臺，這樣可以更加準確的測試煤的升溫氧化規律，以預防煤炭自燃災害的發生。

現階段，煤樣升溫氧化規律測試多基于程序升溫與絕熱氧化這兩種測試手段，相互為獨立裝置，并且僅僅從宏觀層面上去分析煤樣的升溫特性曲線、放熱規律以及煤樣氧化產生的指標氣體變化規律等，缺忽視了從微觀層面上考慮煤樣堆垛結構、分子結構對其自然發火的影響。而且，傳統的煤樣升溫氧化測試平臺在選取微觀實驗所需要的煤樣時，往往費時，費力，還伴隨有高溫氣體溢出傷人的風險。同時，也由于沒有考慮井下氣體成分復雜這一現實情況，測試結果較為片面。

實用新型內容

鑒于上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供的一種煤樣升溫氧化測試裝置，有效的模擬煤樣傳熱升溫和絕熱氧化，同時還能與熱重實驗相結合，在實現自動取樣的同時，也為紅外光譜，X射線衍射實驗取樣提供了便捷，在節省成本，提高效率的同時，更保證了操作的安全性。

為解決上述技術問題，本實用新型方案包括：

一種煤樣升溫氧化測試裝置，其包括用于控制測試平臺運行的控制中心，其中，包括：

配氣進氣部，用于自動控制各種將要流入所述裝置的氣體的流量及比例，并將其進行混合，然后將混合氣體引入對應測試運行部；

測試運行部包括外部絕熱箱體，外部絕箱體內設置有帶取樣口的內絕熱實驗箱體，內絕熱實驗箱體內設置有傳熱煤樣罐與絕熱煤樣罐，傳熱煤樣罐與絕熱煤樣罐上均設置有重力傳感器，傳熱煤樣罐與絕熱煤樣罐分別配置有一自動取樣機構，傳熱煤樣罐與絕熱煤樣罐內均設置有高密度硅酸鋁纖維層、溫度探頭，傳熱煤樣罐通過傳熱煤管路、絕熱煤樣罐通過絕熱煤管路分別與控制中心相聯接，傳熱煤管路、絕熱煤管路均通過一冷卻機構，傳熱煤管路、絕熱煤管路上分別設置有對應閥門，絕熱煤管路上設置有一熱量表；內絕熱實驗箱體內設置有加熱器，溫度傳感器，重力傳感器、溫度傳感器、溫度探頭均與控制中心通信連接，外部絕熱箱體內設置有加熱器，溫度傳感器，重力傳感器、溫度傳感器、溫度探頭均與控制中心通信連接。

所述的多功能煤樣升溫氧化規律測試平臺，其中，上述配氣進氣部包括至少一個主管路與若干個支管路，主管路上設置有空氣壓縮機、主路穩壓器、主路穩流閥、主路壓力表與主路空氣流量計，支管路上設置有氣瓶、支路穩壓器、支路穩流閥、支路壓力表與支路空氣流量計，主管路與若干個支管路均與一連接管路相連通，連接管路上設置有三通排氣閥門，連接管路另一端與一混氣室相連通，混氣室上設置有一蒸汽管路，蒸汽管路上設置有一蒸汽發生器、蒸汽穩壓閥、蒸汽穩流閥、蒸汽壓力表與蒸汽流量計，混氣室上設置有第一管路與第二管路，第一管路與傳熱煤樣罐相連通，第二管路與絕熱煤樣罐相連通，第一管路、第二管路上分別設置有混氣濕度測量儀、混氣穩壓閥、混氣流量計、截止閥、煤樣壓力表。

所述的多功能煤樣升溫氧化規律測試平臺，其中，內絕熱實驗箱體一側設置有由多個加熱器圍繞形成的加熱部，第一管路穿過加熱部與傳熱煤樣罐相連通，加熱部內設置有內部風扇，加熱器、內部風扇均與控制中心通信連接；外絕熱實驗箱體一側設置有由多個加熱器圍繞形成的加熱部，第二管路穿過加熱部與絕熱煤樣罐相連通，加熱部內設置有外部風扇，加熱器、外部風扇均與控制中心通信連接。

所述的多功能煤樣升溫氧化規律測試平臺，其中，上述控制中心包括上位機，上位機與一氣相色譜分析儀通信連接，傳熱煤管路、絕熱煤管路均與氣相色譜分析儀相連通；外部絕箱體上設置有用于放置顯示控制儀表的控制柜，控制柜與上位機通信連接。