[实用新型]简易可视两用煤自燃试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤自燃研究和焦炭热性能检测技术领域，具体地指一种简易可视两用煤自燃试验装置。

背景技术

煤自燃常见于煤的开采、运输、储存和加工过程，它是由煤与氧气接触发生持续氧化反应，释放、积累热量并最终达到煤着火点而自发燃烧的过程。煤自燃不仅对煤资源造成巨大浪费，而且给安全生产和人生命财产安全带来极大威胁。因此，对煤自燃相关研究就显得尤为重要。

目前，对煤自燃进行模拟研究的装置可以分为大型试验台和小型模拟装置。大型试验台虽模拟结果与实际煤自燃情况接近，但是具有测试周期长，装煤量大，运行成本较高等缺点。小型模拟装置由于测试周期短，煤量小，可进行程序控温而受到越来越多的关注。但是现有的小型煤自燃模拟装置制作较为复杂，成本较高，另外，由于现在的小型煤自燃模拟装置采用金属容器盛装实验用的煤，导致了煤温的有效测试一般只进行到200℃以内，这样只能通过研究该过程的耗氧量和相气体生成量对煤自燃情况进行预测，并未直接研究至着火点温度范围耗氧量和相关气体生成量的变化。此外，已有的煤自燃装置采用的金属容器也不利于对实验过程的观察。同时，现有小型煤自燃模拟装置的功能单一只能模拟煤自燃过程。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种简易可视两用煤自燃试验装置，该装置可对煤自燃至燃烧整个过程进行实时观察和模拟测试，同时还可作为焦炭热性能炉。

为实现此目的，本实用新型所设计的简易可视两用煤自燃试验装置，包括加热炉、温度显示仪、信号输出端与加热炉控制端连接的程序控温柜、与温度显示仪信号输入端连接的第一热电偶、与程序控温柜的信号输入端连接的第二热电偶，其特征在于：它还包括与加热炉连接的石英瓶体、设置在石英瓶体瓶口上的盖子、设置在石英瓶体内的钢丝网，其中，所述第一热电偶和第二热电偶穿过盖子，所述第一热电偶的底部位于钢丝网的上方，第二热电偶的底端位于钢丝网的下方，所述石英瓶体的底部开设有进气管口，所述盖子上开设有出气管口。

进一步地，所述第一热电偶和第二热电偶外均套有石英套管，所述套在第二热电偶外的石英套管与石英瓶体的侧壁贴合。

进一步地，所述加热炉的壳体与石英瓶体之间设有保温棉。

更进一步地，所述石英瓶体的底部设有金属支架，所述钢丝网设置在金属支架上。

再进一步地，所述石英瓶体与盖子之间通过磨砂接口或法兰密封连接。

本实用新型通过设置加热炉、热电偶、温度显示仪和程序控温柜，形成了结构简单、安全可靠的煤自燃试验温控单元。同时，通过采用具有良好耐高温性能的石英瓶体，使得本实用新型能够模拟煤样从室温到1000℃温度范围内的自燃至燃烧情况，且该管体呈透明状，方便研究人员观察煤自燃到燃烧的整个过程。另外，由于石英瓶体良好的耐高温性能，使得本实用新型还可以作为焦炭热性能炉使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1—加热炉、2—第二热电偶、3—石英瓶体、4—盖子、5—磨砂接口、6—进气管口、7—出气管口、8—石英套管、9—第一热电偶、10—金属支架、11—钢丝网、12—保温棉、13—煤样、14—程序控温柜、15—温度显示仪。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

图1中所示简易可视两用煤自燃试验装置，包括加热炉1、温度显示仪15、信号输出端与加热炉1控制端连接的程序控温柜14、与温度显示仪15信号输入端连接的第一热电偶9、与程序控温柜14的信号输入端连接的第二热电偶2，它还包括与加热炉1连接的石英瓶体3、设置在石英瓶体3瓶口上的盖子4、设置在石英瓶体3内的钢丝网11，其中，第一热电偶9和第二热电偶2穿过盖子4，第一热电偶9的底部位于钢丝网11的上方，第二热电偶2的底端位于钢丝网11的下方，石英瓶体3的底部开设有进气管口6，盖子4上开设有出气管口7。

上述技术方案中，第一热电偶9和第二热电偶2外均套有石英套管8，套在第二热电偶2外的石英套管8与石英瓶体3的侧壁贴合。上述第一热电偶9使用时插入煤样13，并将煤样13的实时温度传输给温度显示仪15。上述第二热电偶2用于测量气体温度，并将气体温度反馈给程序控温柜14，程序控温柜14根据反馈的气体温度控制加热炉1的工作状态。

上述技术方案中，加热炉1的壳体与石英瓶体3之间设有保温棉12。加热炉1以U性硅碳棒作为加热源。保温棉12对炉内温度进行保温。

上述技术方案中，石英瓶体3的底部设有金属支架10，钢丝网11设置在金属支架10上。上述钢丝网11用于盛放煤样13。