一种基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置，有效解决在荷载加压下的煤自燃特性参数的测定问题，反应釜体外的加热片外有反应釜保温层，加热片与第二程序升温温控器连，反应釜上盖上有温度传感器、进气管道和出气管道，温度传感器接温度采集模块，气体预热器和进气管道、高压气瓶、第一程序升温温控器接，出气管道接气相色谱分析仪，反应釜下底底部的油缸内有活塞，活塞上有煤样罐，油缸的上下两部分与加压系统相连通，本实用新型专利技术自动化程度高，测量结果可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置。
技术介绍
能源是一个国家的经济基础。虽然近几年新兴能源在快速发展。但是化石能源依旧在我国能源结构中占有巨大比例，尤其是煤炭。据国家统计局数据，从20世纪90年代至今，煤炭在我国能源结构中保持在70％以上。并且在未来的几十年煤炭仍将是我国能源的主要组成部分。但是矿井火灾，尤其是煤自燃引起矿井火灾严重影响着我国煤炭资源的正常开采。煤炭的自燃，其主要原因就是煤与氧气接触发生氧化产热和蓄热，进而引起煤炭的自燃。煤矿井下采空区煤炭的自燃主要是由于漏风引起的，而漏风又是由进、回风巷之间的压力差引起的。为了保证回采工作面的安全回采，必须配备足够的风量。回采工作面在设计时就已经对工作面的风压、风量进行了分配，并且在工作面正常回采期间，进、回风巷的压差基本保持不变。但是，随着煤的氧化，采空区的空隙率将发生变化。空隙率的变化将直接影响到采空区的漏风量，从而影响到煤与氧气接触的难易程度和煤的自燃进程。同时，采空遗煤并非处于自然堆积状态，而是处以一定受压状态的，而遗煤随着自燃进程的发展在受压状态下遗煤的空隙率又会受到影响。现有常用的煤自燃特性测定方式存在以下特点和问题：1)将取回的煤样破碎装入煤样罐，煤样在定流量的气氛进行氧化升温，而并非在一定气压差下进行的氧化升温的，未考虑到煤在氧化升温过程中破碎煤样的空隙率将会发生变化，进而影响气体流量；2)煤样装在煤样罐中，煤样为松散状态，未考虑到煤样在受载状态下煤样空隙率变化以及煤样升温过程的空隙率的变化。3)采用定流量的煤样氧化升温，无法判断煤样在升温过程中煤样对气体的消耗量。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本技术之目的就是提供一种基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置，可有效解决在荷载加压下的煤自燃特性参数的测定问题。本技术解决技术方案是，反应釜由反应釜体、反应釜上盖、反应釜下底组成，反应釜体为带有内腔的空芯体，反应釜上盖和反应釜下底分别密封在反应釜体的上口部和下口部，反应釜体的外壁上有加热片，加热片外部包裹有反应釜保温层，加热片与反应釜体外部的第二程序升温温控器相连，反应釜上盖上设有自反应釜体内腔伸出的温度传感器、进气管道和出气管道，温度传感器的自由端接温度采集模块，进气管道接在气体预热器的一端，气体预热器的另一端经第一流量控制器和高压气瓶连通，气体预热器连接在第一程序升温温控器上，出气管道接在气相色谱分析仪上，反应釜下底的底部设有油缸，油缸内装有油缸活塞，油缸活塞是由塞体和塞体上面及下面的上活塞杆与下活塞杆连接在一起构成，上活塞杆的上端自反应釜下底竖直伸进反应釜体内腔，上活塞杆的上端竖直装有煤样罐，煤样罐的上端接触到反应釜上盖的内壁，下活塞杆的下端自油缸的底部向下竖直伸出，塞体横向置于油缸内，塞体的外壁和油缸紧密接触，将油缸间隔成上下两部分，油缸的上下两部分分别经第一油路管道、第二油路管道与加压系统相连通，加压系统的结构是，储油仓的一端和轴向泵的一端连通，储油仓的二端连接有第四油路管道，储油仓的三端连接有第五油路管道，轴向泵的二端连接有第三油路管道，第三油路管道的外端和第一个三通管的垂直端连通，第一个三通管的水平端中的其中一端经第二个三通管分别和第四油路管道、第一油路管道连通，第一个三通管的水平端中的另一端经第三个三通管分别和第二油路管道、第五油路管道连通，第一个三通管的水平端两侧分别有多个针型阀，温度采集模块、气相色谱分析仪、第二程序升温温控器均连接在计算机上。本技术适用于破碎煤体的自燃特性参数测试，可以实现破碎煤体在承压或松散状态下，通过煤样罐、气路的进出口部分以及升温箱的加压部分可使破碎煤样在一定气压差氛围中进行氧化升温。通过气路进出部分的流量计可以观测煤样在升温过程中气体的消耗量。同时，可采用不同尺寸的煤样罐进而可实现在不同尺寸破碎煤体在定气压差不同承压状态下破碎煤体的氧化升温特性参数测试。本技术采用计算机记录数据，自动化程度高，测量结果可靠。附图说明图1为本技术的结构主视图。图2为本技术煤样罐的结构主视图。图3为本技术上多孔架的主视图。图4为本技术上多孔架的仰视图。图5为本技术图3的a-a向截面图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作详细说明。由图1-图5给出，本技术的结构是，反应釜由反应釜体15、反应釜上盖16、反应釜下底17组成，反应釜体为带有内腔的空芯体，反应釜上盖和反应釜下底分别密封在反应釜体的上口部和下口部，反应釜体的外壁上有加热片13，加热片外部包裹有反应釜保温层14，加热片与反应釜体外部的第二程序升温温控器24相连，反应釜上盖上设有自反应釜体内腔伸出的温度传感器22、进气管道B和出气管道D，温度传感器的自由端接温度采集模块23，进气管道接在气体预热器7的一端，气体预热器的另一端经第一流量控制器5和高压气瓶1连通，气体预热器连接在第一程序升温温控器12上，出气管道接在气相色谱分析仪11上，反应釜下底的底部设有油缸20，油缸内装有油缸活塞21，油缸活塞是由塞体和塞体上面及下面的上活塞杆与下活塞杆连接在一起构成，上活塞杆的上端自反应釜下底竖直伸进反应釜体内腔，上活塞杆的上端竖直装有煤样罐，煤样罐的上端接触到反应釜上盖的内壁，下活塞杆的下端自油缸的底部向下竖直伸出，塞体横向置于油缸内，塞体的外壁和油缸紧密接触，将油缸间隔成上下两部分，油缸的上下两部分分别经第一油路管道F、第二油路管道C与加压系统相连通，加压系统的结构是，储油仓25的一端和轴向泵27的一端连通，储油仓的二端连接有第四油路管道G，储油仓的三端连接有第五油路管道A，轴向泵的二端连接有第三油路管道E，第三油路管道E的外端和第一个三通管的垂直端连通，第一个三通管的水平端中的其中一端经第二个三通管分别和第四油路管道G、第一油路管道F连通，第一个三通管的水平端中的另一端经第三个三通管分别和第二油路管道C、第五油路管道A连通，第一个三通管的水平端两侧分别有多个针型阀，温度采集模块、气相色谱分析仪、第二程序升温温控器均连接在计算机34上。所述的反应釜置于支架33上，反应釜上盖和反应釜下底均通过螺钉18和第一密封垫19密封在反应釜体的上口部和下口部。所述的高压气瓶1至第一流量控制器之间的管道上依次连接有减压阀2、稳压阀3、第一气压表6、稳流阀4。所述的出气管道D和气相色谱分析仪之间的管道上，自出气管道一端向气相色谱分析仪一端依次装有第二气压表50、背压阀9和第二流量控制器10。所述的进气管道B外部套有气路保温层8以保证预热效果，气路保温层和反应釜保温层均是由玻璃棉或保温棉制成筒状结构。所述的第二油路管道C上有压力表28。所述的储油仓25和轴向泵之间连通有单向阀26。所述的第二个三通管的垂直端和第一油路管道F连通，第三个三通管的垂直端和第二油路管道C连通。所述的针型阀有4个，分别为第一针型阀、第二针型阀、第三针型阀、第四针型阀，第四油路管道G上在第二个三通管一侧有第一针型阀29，第五油路管道A上在第三个三通管一侧有第二针型阀32，第二个三通管和第一个三通管之间有第三针型阀30，第一个三通管和第三个三通管之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置，其特征在于，反应釜由反应釜体（15）、反应釜上盖（16）、反应釜下底（17）组成，反应釜体为带有内腔的空芯体，反应釜上盖和反应釜下底分别密封在反应釜体的上口部和下口部，反应釜体的外壁上有加热片（13），加热片外部包裹有反应釜保温层（14），加热片与反应釜体外部的第二程序升温温控器（24）相连，反应釜上盖上设有自反应釜体内腔伸出的温度传感器（22）、进气管道（B）和出气管道（D），温度传感器的自由端接温度采集模块（23），进气管道接在气体预热器（7）的一端，气体预热器的另一端经第一流量控制器（5）和高压气瓶（1）连通，气体预热器连接在第一程序升温温控器（12）上，出气管道接在气相色谱分析仪（11）上，反应釜下底的底部设有油缸（20），油缸内装有油缸活塞（21），油缸活塞是由塞体和塞体上面及下面的上活塞杆与下活塞杆连接在一起构成，上活塞杆的上端自反应釜下底竖直伸进反应釜体内腔，上活塞杆的上端竖直装有煤样罐，煤样罐的上端接触到反应釜上盖的内壁，下活塞杆的下端自油缸的底部向下竖直伸出，塞体横向置于油缸内，塞体的外壁和油缸紧密接触，将油缸间隔成上下两部分，油缸的上下两部分分别经第一油路管道（F）、第二油路管道（C）与加压系统相连通，加压系统的结构是，储油仓（25）的一端和轴向泵（27）的一端连通，储油仓的二端连接有第四油路管道（G），储油仓的三端连接有第五油路管道（A），轴向泵的二端连接有第三油路管道（E），第三油路管道（E）的外端和第一个三通管的垂直端连通，第一个三通管的水平端中的其中一端经第二个三通管分别和第四油路管道（G）、第一油路管道（F）连通，第一个三通管的水平端中的另一端经第三个三通管分别和第二油路管道（C）、第五油路管道（A）连通，第一个三通管的水平端两侧分别有多个针型阀，温度采集模块、气相色谱分析仪、第二程序升温温控器均连接在计算机（34）上。...

【技术特征摘要】
1.一种基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置，其特征在于，反应釜由反应釜体（15）、反应釜上盖（16）、反应釜下底（17）组成，反应釜体为带有内腔的空芯体，反应釜上盖和反应釜下底分别密封在反应釜体的上口部和下口部，反应釜体的外壁上有加热片（13），加热片外部包裹有反应釜保温层（14），加热片与反应釜体外部的第二程序升温温控器（24）相连，反应釜上盖上设有自反应釜体内腔伸出的温度传感器（22）、进气管道（B）和出气管道（D），温度传感器的自由端接温度采集模块（23），进气管道接在气体预热器（7）的一端，气体预热器的另一端经第一流量控制器（5）和高压气瓶（1）连通，气体预热器连接在第一程序升温温控器（12）上，出气管道接在气相色谱分析仪（11）上，反应釜下底的底部设有油缸（20），油缸内装有油缸活塞（21），油缸活塞是由塞体和塞体上面及下面的上活塞杆与下活塞杆连接在一起构成，上活塞杆的上端自反应釜下底竖直伸进反应釜体内腔，上活塞杆的上端竖直装有煤样罐，煤样罐的上端接触到反应釜上盖的内壁，下活塞杆的下端自油缸的底部向下竖直伸出，塞体横向置于油缸内，塞体的外壁和油缸紧密接触，将油缸间隔成上下两部分，油缸的上下两部分分别经第一油路管道（F）、第二油路管道（C）与加压系统相连通，加压系统的结构是，储油仓（25）的一端和轴向泵（27）的一端连通，储油仓的二端连接有第四油路管道（G），储油仓的三端连接有第五油路管道（A），轴向泵的二端连接有第三油路管道（E），第三油路管道（E）的外端和第一个三通管的垂直端连通，第一个三通管的水平端中的其中一端经第二个三通管分别和第四油路管道（G）、第一油路管道（F）连通，第一个三通管的水平端中的另一端经第三个三通管分别和第二油路管道（C）、第五油路管道（A）连通，第一个三通管的水平端两侧分别有多个针型阀，温度采集模块、气相色谱分析仪、第二程序升温温控器均连接在计算机（34）上。2.根据权利要求1所述的基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置，其特征在于，所述的反应釜置于支架（33）上，反应釜上盖和反应釜下底均通过螺钉（18）和第一密封垫（19）密封在反应釜体的上口部和下口部；所述的高压气瓶（1）至第一流量控制器之间的管道上依次连接有减压阀（2）、稳压阀（3）、第一气压表（6）、稳流阀（4）。3.根据权利要求1所述的基于荷载加压方式的煤自燃特性参数测定装置，其特征在于，所述的出气管道（D）和气相色谱分析仪之间的管道上，自出气管道一端向气相色谱分析仪一端依次装有第二气压表（50）、背压阀（9）和第二流量控制器（10）；所述的进气管道（B）外部套有气路保温层（8），气路保温层和反应釜保温层均是由玻璃棉或保温棉制成筒状结构；所述的第二油路管道（C）上有压力表（28）；所述的储油仓（25）和轴向泵之间连通有单向阀（26）；所述的第二个三通管的垂直端和第一油路管道（F）连通，第三个三通管的垂直端和第二油路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少坤，宋志鹏，位亚南，徐永亮，王兰云，褚廷湘，余明高，荆国松，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南;41