[发明专利]煤绝热自燃发火实验装置及方法

摘要

本发明公开了一种煤绝热自燃发火实验装置，包括气浴恒温箱、煤样罐、供气系统和温度测控系统；气浴恒温箱包括气浴恒温箱箱体、气浴恒温箱箱门、炉膛、加热单元和均热风扇；煤样罐由罐体和罐盖组成，罐体由内层罐体和外层罐体构成，内层罐体和外层罐体之间的间隙内设置有进气管，罐盖上设置有第二通孔和出气管；温度测控系统包括控制器模块、控制计算机、第一测温探头、第二测温探头和加热控制继电器；供气系统包括依次连接的空气气源、干燥管、稳压阀、气体质量流量计和预热管；本发明还公开了一种煤绝热自燃发火实验方法。本发明实现方便且成本低，使用操作方便，温度控制精确，能够更加准确地模拟煤自燃升温高温点的演变过程，实用性强。

主权项

1.一种煤绝热自燃发火实验装置，其特征在于：包括气浴恒温箱(1)和设置在气浴恒温箱(1)内且用于放置煤样(13)的煤样罐(14)，以及供气系统和温度测控系统；所述气浴恒温箱(1)包括立方体形状的气浴恒温箱箱体和设置在所述气浴恒温箱箱体正面的气浴恒温箱箱门，所述气浴恒温箱箱体的顶部设置有第一通孔(5)，所述第一通孔(5)上设置有用于密封第一通孔(5)的堵头，所述气浴恒温箱箱门与所述气浴恒温箱箱体闭合后的所述气浴恒温箱箱体内部空间为炉膛(4)，所述炉膛(4)内四个侧面上和炉膛(4)内底部均设置有加热单元(12)，所述炉膛(4)内四个侧面的几何中心位置处均设置有均热风扇(28)，所述气浴恒温箱箱体由位于所述炉膛(4)外侧的镜面铁皮层(2)和位于镜面铁皮层(2)外侧的不锈钢板(3)构成，所述镜面铁皮层(2)与不锈钢板(3)之间的间隙为真空保温腔(6)，所述真空保温腔(6)内填充有保温石棉；所述煤样罐(14)由通过螺栓密闭连接的罐体和罐盖(15)组成，所述罐体由内层罐体(8)和外层罐体(7)构成，所述内层罐体(8)和外层罐体(7)之间的间隙内设置有进气管(9)，所述进气管(9)的下端穿入内层罐体(8)内部，所述进气管(9)的上端伸出到内层罐体(8)和外层罐体(7)之间的间隙外部，所述罐盖(15)上设置有第二通孔(11)和下端伸入内层罐体(8)内部的出气管(10)，所述进气管(9)的上端和出气管(10)的上端均从第一通孔(5)穿出到所述气浴恒温箱箱体外部；所述温度测控系统包括控制器模块(21)和控制计算机(23)，以及用于对所述煤样罐(14)内部温度进行实时检测的第一测温探头(24)和用于对所述煤样罐(14)外部温度进行实时检测的第二测温探头(25)，所述第一测温探头(24)穿过第二通孔(11)伸入内层罐体(8)内部，所述第二测温探头(25)设置在所述气浴恒温箱(1)内且位于所述煤样罐(14)外部，所述第一测温探头(24)的输出端和第二测温探头(25)的输出端均与控制器模块(21)的输入端连接，所述控制器模块(21)的输出端接有加热控制继电器(26)，所述加热控制继电器(26)串联在加热单元(12)的供电回路中；所述供气系统包括依次连接的空气气源(16)、干燥管(17)、稳压阀(18)、气体质量流量计(19)和预热管(20)，所述进气管(9)的上端与预热管(20)连接，所述气体质量流量计(19)与控制器模块(21)连接，所述控制器模块(21)上接有通信电路模块(22)，所述通信电路模块(22)与控制计算机(23)连接；所述第一测温探头(24)和第二测温探头(25)均为PT‑100温度探头，所述加热单元(12)为加热电阻丝，所述加热电阻丝镶嵌在镜面铁皮层(2)上；所述控制器模块(21)为PLC模块，所述加热控制继电器(26)为EUV‑10A固态继电器；所述第一测温探头(24)伸入内层罐体(8)内部的高度为内层罐体(8)高度的一半。