[發明專利]一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置

有效

• 申請號: 201810636912.6
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN109001419B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 趙丹;齊昊;李宗翔;潘競濤
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，包括供風系統、升溫氧化爐和氣體分離測量裝置，所述供風系統與所述升溫氧化爐相連，所述升溫氧化爐與所述氣體分離測量裝置相連，本發明利用氣體分離測量裝置并采用蓄流的方法測量CO含量，解決因CO生成量少難以檢測的問題，大大的提高了實驗結果的精度；本發明裝置中的氣體分離膜屬于物理選擇性滲透膜，不會對氣體的成分造性影響，并且本發明可以根據不同供氣條件、不同溫度條件和不同氣體選擇相應的氣體分離膜，適用范圍廣泛；本發明裝置結構簡單、操作方便、安全，適用于不同條件下不易燃煤氧化速度的實驗研究。

技術領域

本發明屬于煤礦災害防治研究技術領域，具體涉及一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置。

背景技術

根據資料顯示，我國67％以上的煤炭資源屬于低變質煤炭資源，發生煤自燃的概率比較高，同時，我國煤層構造極度復雜，采煤方法各異，煤的回采率不高，礦井內部和外部漏風比較嚴重，使得我國煤礦自燃現象異常嚴重。煤自燃氧化特性研究是煤自燃防治的重要依據。煤自燃氧化的研究方法有很多種，其中包括通氣法檢測不同溫度、不同粒度、不同煤質條件下CO的生成量，研究不同條件下煤氧化特性的變化規律，但是不易自燃煤在常溫環境下耗氧量較小，流態CO生成速率往往難以精確測量，檢測值誤差較大，如果有一種改進裝置可以實現不同條件下不易燃煤氧化后CO生成量的精確測量，將為淺埋藏煤層煤自然發火的研究提供有力的實驗參數。

發明內容

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，包括供風系統、升溫氧化爐和氣體分離測量裝置，所述供風系統與所述升溫氧化爐相連，所述升溫氧化爐與所述氣體分離測量裝置相連。

所述供風系統包括氧氣瓶和氮氣瓶，所述氧氣瓶輸出端通過管線依次連接減壓閥、穩壓閥、穩流閥、壓力表、支流量計、第一流量傳感器，所述第一流量傳感器通過管線與第一三通閥相連，所述氮氣瓶輸出端通過管線依次連接減壓閥、穩壓閥、穩流閥、壓力表、支流量計、第一流量傳感器，所述第一流量傳感器通過管線與第一三通閥相連，所述第一三通閥通過管線與總流量計相連，所述總流量計通過管線與第二流量傳感器相連。

所述減壓閥出口壓力設置為0.5Mpa。

所述升溫氧化爐包括控溫箱，所述控溫箱內腔底部設置有基座，所述基座頂部設置有煤樣罐，所述煤樣罐頂部設置有密封蓋，所述煤樣罐中下部左端通過管線與氣體溫度傳感器相連，所述氣體溫度傳感器通過氣體預熱管路與第二流量傳感器相連，所述氣體預熱管路外壁設置有熱線圈，所述控溫箱右上端設置有溫度控制系統，所述氣體溫度傳感器與溫度控制系統輸入端相連，所述熱線圈與溫度控制系統輸出端相連，所述溫度控制系統輸出端與數據采集系統輸入端相連。

所述控溫箱包括內壁和外壁，所述內壁與外壁之間設置有保溫層，所述控溫箱內的溫度為室溫-350℃，控溫精度±0.5℃。

所述氣體預熱管路設置為純銅管路。

所述氣體分離測量裝置包括氣體收容器，所述氣體收容器頂部設置有氣體濃度電子檢測儀，用于計算煤的氧化速度，所述氣體收容器中上部左端通過管線與加壓泵固定安裝，加壓泵用于對氣體進行加壓處理，所述加壓泵輸入端通過管線與第二三通閥相連，所述第二三通閥輸入端通過管線與升溫氧化爐內的煤樣罐的出口端相連，所述氣體收容器內腔中下部凹槽處設置有氣體分離膜組件，所述氣體分離膜組件包括邊框，所述邊框的內壁中部設置有氣體分離膜，所述氣體分離膜用于將混合氣體中的CO分離出來，所述邊框側壁頂部設置有密封圈，且密封圈與氣體收容器內壁緊密貼合，所述邊框左右端側壁中部設置有盲孔，所述盲孔孔底與彈簧一端固定安裝，所述彈簧另一端與卡體固定安裝，所述氣體分離膜組件與氣體收容器通過卡體與氣體收容器內壁凹槽配合固定安裝，所述邊框底部左右兩端設置有拉手，所述氣體收容器中下部左端通過管線與止氣閥相連。

所述氣體收容器包括上殼體和蓋體，所述上殼體底端設置有蓋體，所述止氣閥通過管線與蓋體中下部相連。