一种煤粉泄漏流场分布测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤粉泄漏流场分布测量装置及方法，煤粉泄漏模拟装置用于模拟模拟煤气化过程中煤粉泄漏的情况；密相气力输送系统用于将煤粉加压并通过载气将处于流态化状态煤粉管线经主烧嘴进入管道；温度监测系统用于控制煤粉加热温度并实时测量煤粉泄漏模拟装置内煤粉温度；检测系统包括红外热像仪、PIV检测仪、纹影仪和高速摄像仪，红外热像仪、PIV检测仪、纹影仪和高速摄像仪分别测量煤粉泄漏过程中大量煤粉在大气中的流场分布和获取温度分布信息；数据采集处理系统用于将检测系统检测得到的图像进行融合处理。本发明专利技术，用于定量研究不同温度的煤尘在泄漏时流场分布情况的同时也可以用于测量不同温度对煤粉泄漏流场分布的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种煤粉泄漏流场分布测量装置及方法
本专利技术涉及煤粉泄漏
，具体而言，涉及一种煤粉泄漏流场分布测量装置及方法。
技术介绍
我国是一个煤炭大国，煤矿开采程度大，煤炭资源日益减少，为了更好的满足国家发展以及对环境保护的需求，新型煤化工工艺蓬勃发展，而煤气化作为煤化工产业的龙头技术，其发展和安全状况对煤化工业的稳定运行产生至重要的影响。煤气化是指以煤和焦炭等固体燃料在特定的容器内，高温常压或加压条件下使煤粉中的有机质与气化剂发生一系列反应，转化为气体产物和少量残渣的过程。但在实际生产过程中，煤气化装置以及相应的运输管道普遍都存在煤粉泄漏的情况，一旦在煤气化过程中出现大量煤粉泄漏并引起煤粉尘爆炸将会造成难以想象的损失。在煤气化过程中伴随着大量的煤粉粒子的运动，在加压条件下容易导致煤粉的泄漏，在煤气化过程中的煤粉粒径小，泄漏出的煤粉更容易发生聚集形成粉尘云且极易发生爆炸。现有的煤粉粉尘浓度检测仪只能对泄漏的煤粉浓度进行检测，常用的CCD高速摄像仪等检测技术也只能测量单个煤粉粒子的运动轨迹，很难研究气流的速度场、浓度场和温度场等各种流场分布，难以反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于:包括煤粉泄漏模拟装置、密相气力输送系统、温度监测系统、检测系统和数据采集处理系统；其中，/n所述煤粉泄漏模拟装置用于模拟煤气化过程中煤粉泄漏的情况；/n所述密相气力输送系统用于将煤粉加压并通过载气将处于流态化状态煤粉管线经主烧嘴进入管道；/n所述温度监测系统用于控制煤粉加热温度并实时测量煤粉泄漏模拟装置内煤粉温度；/n所述检测系统包括红外热像仪、PIV检测仪、纹影仪和高速摄像仪，所述红外热像仪、PIV检测仪、纹影仪和高速摄像仪分别测量煤粉泄漏过程中大量煤粉在大气中的流场分布和获取温度分布信息；/n所述数据采集处理系统用于将所述检测系统检测得到的图像...

【技术特征摘要】
1.一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于:包括煤粉泄漏模拟装置、密相气力输送系统、温度监测系统、检测系统和数据采集处理系统；其中，
所述煤粉泄漏模拟装置用于模拟煤气化过程中煤粉泄漏的情况；
所述密相气力输送系统用于将煤粉加压并通过载气将处于流态化状态煤粉管线经主烧嘴进入管道；
所述温度监测系统用于控制煤粉加热温度并实时测量煤粉泄漏模拟装置内煤粉温度；
所述检测系统包括红外热像仪、PIV检测仪、纹影仪和高速摄像仪，所述红外热像仪、PIV检测仪、纹影仪和高速摄像仪分别测量煤粉泄漏过程中大量煤粉在大气中的流场分布和获取温度分布信息；
所述数据采集处理系统用于将所述检测系统检测得到的图像进行融合处理。


2.根据权利要求1所述的一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于：所述煤粉泄漏模拟装置包括放料罐、给料罐，给料罐阀门以及煤粉喷嘴，所述给料罐设置在放料罐下方，给料罐和放料罐之间设有电磁阀，给料罐底部通过管道与所述煤粉喷嘴连接，给料罐与煤粉喷嘴连接的管道上设有给料罐阀门，所述管道与密相气力输送系统连接，所述密相气力输送系统输送煤粉并由煤粉喷嘴将煤粉喷出，所述煤粉喷嘴与外部大气环境相通。


3.根据权利要求2所述的一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于：所述放料罐内放置有待测的标准煤样和示踪物质，放料罐腔内设有加热搅拌棒，加热搅拌棒连接电源并与温度监测系统相连并由电脑控制其加热温度。


4.根据权利要求1所述的一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于：所述密相气力输送系统包括第一气瓶和第二气瓶，所述第一气瓶和所述第二气瓶分别通过气体输送管道连接到配气仪，所述第一气瓶和第二气瓶中的气体比例经过所述配气仪调配比例后通过气力输送阀门与给料罐的输出端相通并接入到煤粉喷嘴，所述第一气瓶和第二气瓶与配气仪之间的输送管道上均设有减压阀和开关阀，所述配气仪和气力输送阀门后均设有压力表。


5.根据权利要求1所述的一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于：所述温度监测系统包括温度传感器和温度采集仪，所述的温度传感器内置在放料罐内，实时检测煤粉温度并将数据传输至温度采集仪。


6.根据权利要求1所述的一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于：所述数据采集处理系统包括数据采集仪、同步控制器和电脑，所述红外热像仪、PIV检测仪、纹影仪和高速摄像仪均与所述同步控制器连接然后连接至电脑，数据采集仪与PIV检测仪测试仪连接。


7.根据权利要求1所述的一种煤粉泄漏流场分布测量装置，其特征在于：所述煤粉喷嘴附近设有障碍物和点火电极，所述点火电极与点火器相连并由点火器控制，泄漏的煤尘直接进入大气环境中，进行不同点火源分布式点火情况下煤粉的燃烧情况，根据要求对所述障碍物的位置进行变化，使障碍物在煤粉泄漏的流场内起到干扰作用。


8.根据权利要求1-7所述的一种煤粉泄漏流场分布测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1.检查管道的气密性；
步骤S2.密相气力输送系统进行配气：打开第一气瓶和第二气瓶，调节减压阀，打开配气仪，调整气体参数，待配气仪输出的气体稳定后关闭排气，打开阀门，气体由配气仪的输出端进如煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：代华明，梁广钱，赵齐，陈先锋，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42