[发明专利]一种煤仓相似模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种煤仓相似模拟实验装置，其特征在于：包括用于测试模拟煤仓抗震性能的振动台、用于测试所述模拟煤仓内煤绝热升温的氧化测试机构、用于控制所述模拟煤仓安全的执行机构和用于集中监测所述模拟煤仓的状态的控制中心（3），所述执行机构包括防火机构、沿所述模拟煤仓中心轴布设的防堵机构和设置在所述模拟煤仓上的防爆结构；所述防火机构包括设置在所述模拟煤仓内的温度传感器（1）、设置在所述模拟煤仓内顶部的CO传感器（2）和惰化喷头（10）、以及设置在所述模拟煤仓外且用于向惰化喷头（10）输送灭火气体的液氮储罐（4）；

所述防堵机构包括设置在所述模拟煤仓外的调频电机（12）、与调频电机（12）传动连接且伸入至所述模拟煤仓内的振动杆（14）和安装在振动杆（14）末端的激振器（15），调频电机（12）与振动杆（14）连接位置处设置有缓冲联结件（13）；

所述防爆结构包括设置在所述模拟煤仓顶部的泄爆机构（17）和设置在所述模拟煤仓的煤仓壁（16）内部的泄压结构，所述泄爆机构（17）包括上下平行设置的两个挡板（17-1）、以及设置在两个挡板（17-1）之间的泄压膜（17-3），泄压膜（17-3）与位于上侧的挡板（17-1）之间设置有钢圈（17-2），两个挡板（17-1）通过多个螺栓（17-4）固定连接，所述泄压结构包括从内到外依次布设的杜瓦玻璃层（16-1）、第一胶质层（16-2）、第一钢板（16-3）、缓冲减压结构、第二钢板（16-10）、第二胶质层（16-11）和第三钢板（16-12）；

温度传感器（1）的输出端和CO传感器（2）的输出端均与控制中心（3）的输入端连接，激振器（15）的输入端与控制中心（3）的输出端连接，控制中心（3）通过变频器（11）与调频电机（12）连接；

所述缓冲减压结构包括固定在第一钢板（16-3）上的套管（16-4）、设置在套管（16-4）内的缓冲弹簧（16-5）和固定在第二钢板（16-10）上且与缓冲弹簧（16-5）配合的插管（16-8），套管（16-4）上设置有挡片安装板（16-7），挡片安装板（16-7）外设置有缓冲球体（16-9），缓冲弹簧（16-5）远离第一钢板（16-3）的一端设置有挡片（16-6），缓冲球体（16-9）和挡片安装板（16-7）均为中空结构，插管（16-8）依次穿过缓冲球体（16-9）和挡片安装板（16-7）与挡片（16-6）接触，挡片（16-6）的横截面积大于挡片安装板（16-7）中空部的横截面积；

所述第一胶质层（16-2）和第二胶质层（16-11）内均设有两根相互缠绕的钢丝。

2.按照权利要求1所述的一种煤仓相似模拟实验装置，其特征在于：所述温度传感器（1）的数量为两个，两个温度传感器（1）分别设置在所述模拟煤仓内侧壁的上部和下部，液氮储罐（4）向惰化喷头（10）输送灭火气体的管路上依次设置有流量监测器（5）、电磁阀（6）、汽化器（7）、调压阀（8）和调压阀保护器（9），电磁阀（6）由控制中心（3）控制，流量监测器（5）为流量传感器，所述流量传感器的输出端与控制中心（3）的输入端连接。

3.按照权利要求1所述的一种煤仓相似模拟实验装置，其特征在于：所述氧化测试机构包括设置在所述模拟煤仓内顶部的红外线发射器、伸入至所述模拟煤仓内用于分析气体成分的气相色谱仪（29）和设置在所述模拟煤仓外的空气瓶（25），空气瓶（25）通过进气管（28）向所述模拟煤仓的底部输送空气，进气管（28）上依次设置有气体流量控制器（26）和干燥管（27），气相色谱仪（29）和气体流量控制器（26）均与控制中心（3）连接。

4.按照权利要求1所述的一种煤仓相似模拟实验装置，其特征在于：所述振动台包括滑轨（23）、沿滑轨（23）轨道滑动的振动架和安装在剪力墙（18）上且用于推动振动架移动的工控伺服机（19），所述振动架由多个支架（22）和安装在多个支架（22）上的振动板（21）组成，支架（22）与滑轨（23）滑动配合，工控伺服机（19）通过联接板（20）与振动板（21）连接，振动板（21）上设置有用于固定所述模拟煤仓的多个支柱（24），工控伺服机（19）由控制中心（3）控制。