[发明专利]自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置

权利要求书

1.自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是包括供气系统、小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块、特征过程参数采集模块和烟气采集与分析模块，其中供气系统通过导气管与小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块相连，小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块与特征过程参数采集模块连接，小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块通过橡胶管与烟气采集与分析模块相连。

2.根据权利要求1所述的自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是所述供气系统包括减压阀、稳压阀、稳流阀、压力表、气体干燥剂、流速与浓度控制仪、空气瓶和氮气瓶；其中，空气瓶与氮气瓶分别通过导气管与气体干燥剂连接，所述空气瓶与氮气瓶上均分别设有减压阀、稳压阀、稳流阀和压力表，所述气体干燥剂与流速与浓度控制仪连接，浓度控制仪由导气管通过法兰与小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块中的进气孔连接。

3.根据权利要求1所述的自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是所述小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块为可拆卸的圆柱体三段式装置，包括煤低温氧化诱导自燃反应炉、煤炉支架和反应炉顶盖；其中煤低温氧化诱导自燃反应炉和反应炉底座通过螺纹连接，煤低温氧化诱导自燃反应炉和反应炉顶盖通过螺纹连接；所述反应炉底座中心有进气孔，反应炉底座连接煤炉支架，反应炉顶盖中心有出气孔，煤低温氧化诱导自燃反应炉中设有A改性气凝胶毡、B改性气凝胶毡、孔质金属板、耐高温石棉隔热网；其中，煤低温氧化诱导自燃反应炉外壳的里层和外层为不锈钢，中间层为A改性气凝胶毡 ，孔质金属板位于煤低温氧化诱导自燃反应炉炉膛底部，孔质金属板下方设有三层耐高温石棉隔热网，耐高温石棉隔热网下方为B改性气凝胶毡。

4.根据权利要求1所述的自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是所述特征过程参数采集模块包括炉身热电偶、自馈式电加热盘、贴壁热电偶、辅助热源功率调节装置和温度采集装置；其中，炉身热电偶和贴壁热电偶位于煤低温氧化诱导自燃反应炉炉膛内壁，自馈式电加热盘位于小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块中的耐高温石棉隔热网的下方，辅助热源功率调节装置与自馈式电加热盘、煤低温氧化诱导自燃反应炉中的孔质金属板连接，温度采集装置的输入端与炉身热电偶、贴壁热电偶连接，输出端与计算机连接。

5.根据权利要求1所述的自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是所述烟气采集与分析模块包括粘附性测试仪、紫外可见分光光度计、激光气体分析仪和玻璃管，粘附性测试仪和紫外可见分光光度计设于玻璃管上，玻璃管入气口通过橡胶管与小尺度煤堆低温氧化诱导自燃模块中的出气孔连接，出气口与激光气体分析仪相连，粘附性测试仪、紫外可见分光光度计和激光气体分析仪分别与计算机相连。

6.根据权利要求3所述的自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是所述改性气凝胶毡为改性疏水性SiO₂气凝胶，热导系数为0.012-0.018（W/m•k），密度为180-220kg/m³。

7.根据权利要求4所述的自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是所述煤低温氧化诱导自燃反应炉宽150-160mm，直径为380-400mm，炉膛宽95-105mm，直径300mm，装置总高445mm，直径为160-170mm；底座高110mm，直径为150-155mm。

8.根据权利要求4所述的自馈式加热煤堆低温氧化诱导加速自燃试验模拟装置，其特征是所述炉身热电偶为露端式铠装N型热电偶，炉身热电偶的布置方式为：左侧热电偶从距炉膛顶部4-5cm处，向下分别布置5个炉身热电偶，右侧炉身热电偶从距炉膛底部5cm处，向上分别布置5个炉身热电偶，炉身热电偶之间的间距为5-6cm；贴壁式热电偶位于煤低温氧化诱导自燃反应炉的炉膛底部。