[发明专利]一种用于防煤仓自燃热管传热参数测试实验装置

说明书

本发明属于煤炭安全防灭火技术领域，公开了一种用于防煤仓自燃热管传热参数测试实验装置，包括装煤箱、吸液芯热棒、温控系统、测点温度采集装置及温度分析预警系统，装煤箱内装有煤样，吸液芯热棒插入煤样中；吸液芯热棒为内部装有工质的密封金属管，吸液芯热棒包括蒸发段、冷凝段和绝热段，绝热段位于蒸发段和冷凝段之间，冷凝段外壁上设有散热翅片，蒸发段内设有丝网结构。本发明适用于利用不同倾角的吸液芯热棒对装煤箱煤样内部进行散热，以达到防自燃的目的，实现方便简单，且成本较低，模拟效果好，经济可行性很高。

技术领域

本发明属于煤炭安全防灭火技术领域，具体涉及一种用于防煤仓自燃热管传热参数测试实验装置。

背景技术

煤炭在煤仓内长时间堆积时极易因自身氧化蓄热而引发自燃。传统的防治方法有喷洒阻燃剂，压实煤堆等，这些都是从“隔氧”的角度出发，但是不能做到“完全隔绝”，随着时间的推移仍存在发火的可能。目前公知的研究热棒移热性能的实验有：自燃热棒移热降温性能测试试验，得出了距离热棒越远降温效果越差的结论；煤自燃热棒防灭火关键技术研究实验，得出了热棒插入倾角改变时移热效果不同的结论等。目前，对于热棒移热参数研究实验较为普遍，但是针对实验开展过程中除变量外其余影响实验结果因素的控制无法做到统一，缺少一种专门用于热棒移热参数测试的实验装置。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种用于防煤仓自燃热管传热参数测试实验装置，利用吸液芯热棒对装煤箱煤样内部进行散热，将装煤箱内部蓄热热量转移到空气中，破坏其蓄热环境，以达到防自燃的目的。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种用于防煤仓自燃热管传热参数测试实验装置，它包括装煤箱、吸液芯热棒、温控系统、测点温度采集装置及温度分析预警系统，装煤箱内装有煤样，吸液芯热棒插入煤样中；所述吸液芯热棒为内部装有工质的密封金属管，吸液芯热棒包括蒸发段、冷凝段和绝热段，绝热段位于蒸发段和冷凝段之间，冷凝段外壁上设有散热翅片，蒸发段内设有丝网结构；

所述温度分析预警系统包括主机、半导体温差发电片、热敏电阻、无线发射器和温度分析仪；主机、半导体温差发电片分别设置在吸液芯热棒的外侧壁上，半导体温差发电片的热端与煤样接触，无线发射器设置于主机顶部与主机电性连接并与温度分析仪无线通信连接，热敏电阻设置在吸液芯热棒蒸发段的外侧壁上并与主机电性连接，主机的电源端与半导体温差发电片连接；

所述温控系统包括主控制器、加热器、发射电路、接收电路、报警装置、显示装置；所述主控制器通过发射电路与加热器连接，加热器与显示装置连接；所述报警装置通过接收电路与温度分析预警系统的温度分析仪连接；

所述测点温度采集装置包括用于采集装煤箱内各处煤样温度的多个热电偶、温度采集装置；热电偶通过温度采集装置与温度分析仪连接，温度分析仪通过接收电路与报警装置连接；

所述蒸发段、热电偶均设置在装煤箱内的煤样中。

作为限定，所述吸液芯热棒中，蒸发段、绝热段、冷凝段的长度比例为5：6：4，吸液芯热棒露在煤样外的长度与插入煤样的长度的比例为2：3。

作为第二种限定，吸液芯热棒内部中装有的工质为含25％缓冲剂的水，吸液芯热棒内部压强为6500～7000pa。

作为第三种限定，所述吸液芯热棒冷凝段的外壁上设有圆型散热翅片，圆型散热翅片与冷凝段用高频电阻焊接。

作为第四种限定，所述蒸发段内设有的丝网结构为蜂窝多孔结构。

作为第五种限定，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻，热敏电阻数量为两个，设置在蒸发段外侧壁的两侧。

作为第六种限定，所述加热器设置在装煤箱的外侧壁上。