[發(fā)明專利]一種敞開式廂體煤自燃檢測裝置及其檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111269370.1
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113899851A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張嬿妮;舒盼;劉雪夢;段正肖;張陸陸;王偉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12;G01N25/22
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 李勝強

本發(fā)明公開了一種敞開式廂體煤自燃檢測裝置及其檢測方法，包括數(shù)據(jù)分析單元、溫度控制單元和用于放置煤樣的爐體，所述溫度控制單元包括溫度控制器以及設(shè)置在煤樣中的若干加熱棒和若干熱電偶，若干所述加熱棒和熱電偶均分層布置在所述煤樣中，每層所述熱電偶和所述加熱棒交替布置，所述溫度控制器用于控制每層所述加熱棒的溫度，所述數(shù)據(jù)分析單元用于分析每層所述熱電偶的信號后整合并得出整個煤樣的溫度場，進而通過所述加熱棒的溫度變化得出所述溫度場的變化規(guī)律；本發(fā)明通過將加熱棒和熱電偶分層布置在整個煤樣中，并通過溫度控制單元完成對整個煤樣內(nèi)溫度場的測量，進而通過對加熱棒溫度的改變，得出整個煤樣內(nèi)溫度場的變化規(guī)律。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤自燃實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種敞開式廂體煤自燃檢測裝置及其檢測方法。

背景技術(shù)

煤炭一直以來作為我國能源經(jīng)濟的重要組成部分，同時也是鐵路運輸?shù)闹攸c物資。目前，中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國，同時也是最大的出口國和消費國，煤炭作為主要的能源在相當長的時期內(nèi)不會改變。此外，煤火不僅浪費寶貴的煤炭資源，而且還在世界范圍內(nèi)引起許多問題和風險。

由于我國科技水平不足，在運輸過程中煤自燃的現(xiàn)象更是普遍存在。這不僅影響了鐵路在運輸過程中的正常秩序，給人類帶來經(jīng)濟損失，甚至危及人民生命安全。隨著此類問題越加嚴重，探究鐵路運輸過程中煤炭自燃的原因，確定煤炭自燃的性質(zhì)是解決問題的前提。

目前存在的大部分實驗廂體裝置以及實驗研究方法都主要側(cè)重于探究煤樣在底部進行升溫加熱時，煤體溫度的變化與氣體產(chǎn)生的變化規(guī)律。無法真實有效的檢測出整個廂體中局部或者整體的煤樣在發(fā)生自燃現(xiàn)象后溫度場和氣體場的變化；如公開號為CN111650242A的檢測煤自燃產(chǎn)熱產(chǎn)氣特性對瓦斯?jié)舛葓鲇绊懙难b置及方法中，將加熱裝置置于煤樣底部進行加熱，只能模擬溫度從下向上的加熱過程，無法真實的模擬煤樣在燃燒過程中對于整體煤樣的溫度影響，如公開號為CN108931499A的一種煤自燃氧氣濃度實驗測試裝置及實驗測試方法中同樣存在上述問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種敞開式廂體煤自燃檢測裝置及其檢測方法，來解決無法真實、準確的模擬煤體在自燃情況下整體煤樣的溫度場的變化規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種敞開式廂體煤自燃檢測裝置及其檢測方法，達到真實、準確的模擬煤體在自燃情況下整體煤樣的溫度場的變化規(guī)律的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種敞開式廂體煤自燃檢測裝置,包括數(shù)據(jù)分析單元、溫度控制單元和用于放置煤樣的爐體，所述溫度控制單元包括溫度控制器以及設(shè)置在煤樣中的若干加熱棒和若干熱電偶，若干所述加熱棒和熱電偶均分層布置在所述煤樣中，每層所述熱電偶和所述加熱棒交替布置，所述溫度控制器用于控制每層所述加熱棒的溫度，所述數(shù)據(jù)分析單元用于分析每層所述熱電偶的信號后整合并得出整個煤樣的溫度場，進而通過所述加熱棒的溫度變化得出所述溫度場的變化規(guī)律。

優(yōu)選地，還包括氣體采集單元，所述氣體采集單元包括設(shè)置在煤樣中的抽氣管路以及設(shè)置在爐體外的氣泵、氣體吸收池以及氣體檢測器，所述抽氣管路一端向上延伸出所述煤樣，另外一端向下延伸出所述爐體并與所述氣泵一端連接，所述氣泵另外一端與所述氣體吸收池一端連接，所述氣體吸收池另外一端與所述氣體檢測器一端連接，所述氣體檢測器另外一端與所述數(shù)據(jù)分析單元連接，所述數(shù)據(jù)分析單元用于分析氣體場的變化規(guī)律。

優(yōu)選地，所述溫度控制單元還包括儀表顯示盤，若干所述熱電偶分別與所述儀表顯示盤連接，所述儀表顯示盤和所述溫度控制器均與所述數(shù)據(jù)分析單元連接。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述爐體上的風流調(diào)節(jié)單元，所述風流調(diào)節(jié)單元包括輸風管路、設(shè)置在所述輸風管路上的進風管路、出風管路和氣壓控制換向閥，所述輸風管路設(shè)置在所述爐體內(nèi)煤樣的上方，所述出風管路位于所述輸風管路所在平面的下方，所述氣壓控制換向閥設(shè)置在所述出風管路的出口端。