[发明专利]基于声学测温的煤自燃高温点运移路径可视化装置及方法

权利要求书

1.基于声学测温的煤自燃高温点运移路径可视化装置，其特征在于，包括圆柱式罐体(1)、程序自加热控制系统、气路、自动升降调节装置、热电偶接触测温装置和声学非接触测温装置；

所述程序自加热控制系统包括铺设在圆柱式罐体(1)的底面内侧和侧壁内侧的热电加热丝(7)、均匀固定在圆柱式罐体(1)底面内侧的高温热电加热棒(8)，所述热电加热丝(7)和高温热电加热棒(8)通过电热控制仪(9)控制，电热控制仪(9)与温度控制仪(10)相连；

所述气路包括设置在圆柱式罐体(1)底部的气体干燥箱(12)，圆柱式罐体(1)顶部穿有出气竖管(13)，圆柱式罐体(1)底部侧面设置有进气横管(11)；

所述自动升降调节装置用于调整收发式声波换能器(24)的高度；

所述热电偶接触测温装置用于测量控制圆柱式罐体(1)内部煤样温度；

所述声学非接触测温装置用于监测炉膛(3)内煤样温度分布及高温点运移路径。

2.根据权利要求1所述的基于声学测温的煤自燃高温点运移路径可视化装置，其特征在于，所述圆柱式罐体(1)包括装煤炉膛(3)，装煤炉膛(3)外侧设置有耐火保温层(2)，装煤炉膛(3)顶部设置有上罐盖(4)和下罐盖(5)，上罐盖(4)和下罐盖(5)之间设置有耐火密封圈，所述上罐盖(4)和下罐盖(5)由螺栓(6)固定，所述耐火保温层(2)和罐盖均由耐火材料制成；所述耐火材料为陶瓷纤维；

所述螺栓(6)数量为8个，直径为12mm，均匀布置在罐盖上。

3.根据权利要求1所述的基于声学测温的煤自燃高温点运移路径可视化装置，其特征在于，所述高温热电加热棒(8)的数量为四根，四根高温热电加热棒(8)在装煤炉膛(3)内均匀布设；

所述进气横管(11)和出气竖管(13)均由耐腐蚀特种钢材制成，所述进气横管(11)和出气竖管(13)的管径均为10mm，所述进气横管(11)和出气竖管(13)通过螺纹连接在圆柱式罐体(1)，进气横管(11)和出气竖管(13)均穿出噪音隔音箱体(25)。

4.根据权利要求1所述的基于声学测温的煤自燃高温点运移路径可视化装置，其特征在于，所述气体干燥箱(12)设有干燥剂并通过钢丝密网(14)与装煤炉膛(3)连接，所述出气竖管(13)穿过上罐盖(4)和下罐盖(5)进入圆柱式罐体(1)；

所述圆柱式罐体(1)的直径为600mm，所述圆柱式罐体(1)的高度为750mm；所述装煤炉膛(3)的直径为300mm，所述装煤炉膛(3)的高度为600mm，所述钢丝密网(14)与圆柱式罐体(1)内底面之间的距离为50mm；

所述钢丝密网(14)的密度为100～300目。

5.根据权利要求1所述的基于声学测温的煤自燃高温点运移路径可视化装置，其特征在于，所述自动升降调节装置包括分别对称安装在耐火保温层(2)外侧壁的滑轨(15)，并由电线路连接至计算机温度控制及可视化平台(30)，滑轨(15)下侧安装有底座(16)，滑轨15下侧安装上固定座(17)，所述滑动安装板(18)与滑轨(15)滑动连接，所述自动升降调节装置各个组成部分均选用轻型、静音材料；

所述滑轨(15)数量为8个，长度为400mm，均匀对称沿耐火保温层(2)竖直方向侧壁设置，所述底座(16)、上固定座(17)焊接在耐火保温层(2)上，所述滑动安装板(18)数量为8个，分别固定在滑轨(15)上，所述滑动安装板(18)中部留出直径略小于收发式声波换能器(24)直径大小的孔洞。

6.根据权利要求1所述的基于声学测温的煤自燃高温点运移路径可视化装置，其特征在于，所述热电偶接触测温装置包括固定在圆柱式罐体(1)内侧壁R型铂铑13纯铂热电偶(19)，所述R型铂铑13纯铂热电偶(19)通过热电转化装置(20)和热电偶温度数据采集卡(21)相连；

所述R型铂铑13纯铂热电偶(19)数量为4个，直径20mm，长200mm，由上向下均匀对称布置在圆柱式罐体(1)内侧壁，竖向间隔90mm。