变温吸附条件下气体解吸冷却装置及冷凝管长度计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变温吸附条件下解吸气体冷却装置，包括供气装置、减压阀、电磁阀、程序升温箱、冷却器、止逆阀、流量计、集气罐；供气装置内装有解吸气体，程序升温箱包括升温箱体和煤样罐，所述供气装置通过第一导气管穿入升温箱体并与煤样罐的进气口相连，所述冷却器包括冷却箱体、冷凝管、进液口、出液口，在冷却箱体上设有进液口和出液口。本发明专利技术同时提供了一种变温吸附条件下解吸气体冷却装置的冷凝管长度计算方法。本发明专利技术的装置可满足气体流量计工作温度，有效降低高温气体对流量计的损害，提高了仪器设备的稳定性，采用该计算方法可快速得到需要冷凝管的长度，提高操作效率，可以对冷却器中冷凝管的长度进行精确计算，提高测试精确度。试精确度。试精确度。

【技术实现步骤摘要】
变温吸附条件下气体解吸冷却装置及冷凝管长度计算方法


[0001]本专利技术涉及气体解吸冷却装置
，特别是一种变温吸附条件下气体解吸冷却装置及冷凝管长度计算方法。

技术介绍

[0002]地勘解吸法是煤田地质勘探和煤层气资源勘探所采用的煤层瓦斯含量的测定方法，但受到温度影响，解吸气体积随温度变化，需进行体积校正，影响测定精度；同时，在吸附解吸后的煤氧化升温测试装置在实验过程中，由于产物气体温度高于气体流量计的工作温度，高温气流在经过气体流量计时会造成气体流量计损伤，影响仪器设备的稳定性，此外，测定过程也会存在较大的系统误差，影响测定结果的准确性。因此需要一种可对变温吸附条件下气体解吸进行冷却的装置，并提供变温吸附条件下气体解吸冷却装置的冷凝管长度计算方法，快速准确计算所需的冷凝管长度，以消除温度对解吸气体的影响，提高装置的测试精确度，确保仪器设备的稳定性。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种变温吸附条件下气体解吸冷却装置及冷凝管长度计算方法。
[0004]为实现上述目的，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.变温吸附条件下气体解吸冷却装置，其特征在于，包括供气装置、减压阀、电磁阀、程序升温箱、冷却器、止逆阀、流量计、集气罐；所述供气装置内装有解吸气体，所述程序升温箱包括升温箱体和煤样罐，煤样罐置于升温箱体中，所述供气装置通过第一导气管穿入升温箱体并与煤样罐的进气口相连，所述冷却器包括冷却箱体、冷凝管、进液口、出液口，在冷却箱体上设有进液口和出液口，进液口和出液口分别通过连接管路与循环液泵相连接，循环液泵向冷却箱体内充入冷却液，冷凝管弯曲设置在冷却箱体内，且冷凝管的进口通过第二导气管与煤样罐的出气口相连，冷凝管的出口通过第三导气管与集气罐相连。2.如权利要求1所述的变温吸附条件下气体解吸冷却装置，其特征在于，在所述第一导气管上依次设置有减压阀、第一电磁阀和压力传感器，在所述第二导气管上依次设置有第二电磁阀和第一热电偶，在所述第三导气管上依次设置有第二热电偶、止逆阀和气体流量计。3.如权利要求1所述的变温吸附条件下气体解吸冷却装置，其特征在于，在所述升温箱体上还设有电子显示屏和控制板，所述电子显示屏与压力传感器、第一热电偶、第二热电偶、气体流量计分别相连，控制板与第一电磁阀、第二电磁阀、循环液泵分别相连。4.如权利要求1所述的变温吸附条件下气体解吸冷却装置，其特征在于，所述冷凝管为紫铜材质制成的截面为圆形的管体。5.如权利要求1所述的变温吸附条件下气体解吸冷却装置的冷凝管长度计算方法，其特征在于，所述供气装置内的解吸气体为甲烷。6.如权利要求1所述的变温吸附条件下气体解吸冷却装置的冷凝管长度计算方法，所述冷却液为水。7.如权利要求1
‑
6中任意一项所述的变温吸附条件下气体解吸冷却装置的冷凝管长度计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，计算解吸气体经过冷凝管散失的能量Q
散
；步骤101，以冷凝管内的解吸气体为对象，假设解吸气体经对流换热散失的热量全部被冷凝管吸收，通过式(1)计算解吸气体经过冷凝管所散失的热量Q
散
：Q
散
＝Q＝cmΔT
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(1)式(1)中：Q
散
为解吸气体经过冷凝管所散失的热量，J；c为解吸气体比热容，J/(kg
·
℃)；m为解吸气体的质量，kg；ΔT为冷凝管进口和出口之间解吸气体的温差，℃；步骤102，通过式(2)计算式(1)中的ΔT：ΔT＝T
‑
T'
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式(2)中：T为冷凝管进口处的解吸气体温度，℃；T'为冷凝管出口处的解吸气体温度，℃；步骤103，式(3)计算式(1)中的解吸气体的质量m：m＝ρV
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
式(3)中：ρ为常温常压下解吸气体的密度，kg/m3；V为解吸气体体积，m3；步骤104，通过式(4)计算式(3)中解吸气体体积V：u为解吸气体流速，m/s；t为解吸气体通过冷凝管的时间，s；d为冷凝管的当量直径，m；步骤2，通过式(8)计算冷凝管与解吸气体的对流换热量Q：Q＝k
i
·
2πr
i
l(T
i
‑
T0) (8)式(8)中：Q为冷凝管与解吸气体的对流换热量，J；k
i
为传热系数；α
i
为冷凝管内解吸气体的对流换热系数，w/(m2·
℃)；α0为冷却液的换热系数，w/(m2·
℃)；r
i
为冷凝管的内径半径，m；r0为冷凝管的外径半径，m；λ为冷凝管导热系数，w/(m2·
℃)；T
i
为冷凝管内的解吸气体温度，℃，T0为冷却液的温度，℃；l为冷凝管长度，m；步骤3，根据西得塔特...

【专利技术属性】
技术研发人员：田富超，李振榕，秦玉金，曹垚林，苏伟伟，李帅魁，苏嘉豪，许亚洲，白洁琪，张鏸文，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：