[发明专利]测定蓄热氧化高温条件下瓦斯爆炸下限的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测定蓄热氧化高温条件下瓦斯爆炸下限的装置及方法，包括用于对空气或瓦斯加热的加热装置和设置在加热装置上的传感器组件，加热装置包括外墙和设置在外墙内的加热组件，外墙中心设有供空气或瓦斯流通且贯穿的流道，流道中部具有直径大于流道的扩径段形成加热腔，加热组件位于加热腔内，加热组件包括自外向内依次设置的内墙和蓄热陶瓷，内墙内壁上设置有用于对蓄热陶瓷加热的电加热器，蓄热陶瓷中心设有与流道连通的通气孔，传感器组件包括用于对加热腔内压力进行检测的压力传感器和用于对加热腔内温度进行检测的温度传感器。本发明能测得900℃以上高温条件下瓦斯的爆炸下限，提高测定范围，保证测验的精确性。

技术领域

本发明涉及煤矿安全领域，特别涉及一种测定蓄热氧化高温条件下瓦斯爆炸下限的装置及方法。

背景技术

目前国内外测定高温条件下瓦斯爆炸下限的方法一般是升温密闭容器内的瓦斯后，用点火花点火，然后通过“观察火焰”或“点火前后压力差”来判断爆炸与否。然而采用这种传统的方法不能测得700℃以上高温条件下瓦斯的爆炸下限，无法保证测验的精确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种测定蓄热氧化高温条件下瓦斯爆炸下限的装置及方法，能测得900℃以上高温条件下瓦斯的爆炸下限，提高测定范围，保证测验的精确性。

本发明的测定蓄热氧化高温条件下瓦斯爆炸下限的装置，包括用于对空气或瓦斯加热的加热装置和设置在加热装置上的传感器组件，所述加热装置包括外墙和设置在外墙内的加热组件，所述外墙中心设有供空气或瓦斯流通且贯穿的流道，所述流道中部具有直径大于流道的扩径段形成加热腔，所述加热组件位于加热腔内，所述加热组件包括自外向内依次设置的内墙和蓄热陶瓷，所述内墙内壁上设置有用于对蓄热陶瓷加热的电加热器，所述蓄热陶瓷中心设有与流道连通的通气孔，所述传感器组件包括用于对加热腔内压力进行检测的压力传感器和用于对加热腔内温度进行检测的温度传感器。

进一步，所述内墙外壁与加热腔内壁之间设置有保温层。

进一步，所述保温层为由陶瓷纤维板层和高铝陶瓷纤维板层构成的双层结构。

进一步，所述蓄热陶瓷位于加热腔中心，且蓄热陶瓷外壁与内墙之间通过耐火胶泥密封。

进一步，所述蓄热陶瓷为两个，且两个蓄热陶瓷沿加热腔轴向并排设置，两个蓄热陶瓷之间通过耐火胶泥密封固定。

进一步，所述通气孔的轴线与流道的轴线重叠。

进一步，所述外墙外表面设置有外壳，所述外壳采用钢材制成，所述外墙和内墙均为耐火砖。

进一步，所述压力传感器和温度传感器均垂直设置在外墙上，且压力传感器和温度传感器分别位于外墙两侧，所述压力传感器为两个，两个压力传感器沿轴向对称设置在加热腔轴向两端处，所述蓄热陶瓷位于两个压力传感器之间；所述温度传感器为七个，且所述温度传感器为S分度号温度传感器。

本发明还提供了一种测定蓄热氧化高温条件下瓦斯爆炸下限的方法，包括以下步骤：

a.预热加热装置内的蓄热陶瓷到指定的温度，对加热腔抽真空，抽完真空后向加热腔内通入空气，空气从蓄热陶瓷的通气孔通过，被高温的通气孔孔壁加热到试验温度，同步记录空气进入蓄热陶瓷的通气孔前的压力P0和空气通过蓄热陶瓷的通气孔后的压力P1；

b.预热加热装置内的蓄热陶瓷到指定的温度，对加热腔抽真空，抽完真空后向加热腔内通入瓦斯，瓦斯从蓄热陶瓷的通气孔通过，被高温的通气孔孔壁加热到试验温度，同步记录瓦斯进入蓄热陶瓷的通气孔前的压力P0’和瓦斯通过蓄热陶瓷的通气孔后的压力P2；

c.对比P1和P2，并结合软密封端破裂与否，判定是否爆炸，若判定为不爆炸，则温度不变，提升通入瓦斯的浓度，重复试验；若判定为爆炸，则改变温度，进行下次试验。