專利名稱：一種絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到煤樣檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特指一種采用絕熱式設(shè)計(jì)的煤樣自燃測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)煤產(chǎn)生熱量的速度超過散熱的速度時(shí)，可能在煤礦或儲(chǔ)藏過程中出現(xiàn)自發(fā)燃燒的現(xiàn)象。為了避免煤的自燃，煤堆中應(yīng)盡量減少煤的熱量的產(chǎn)生并盡量加大散熱量，該原理應(yīng)該被應(yīng)用到所有煤礦、處理、堆砌和煤的運(yùn)輸中。因此，需要對(duì)煤樣進(jìn)行自燃測(cè)試，市場(chǎng)上目前只有采用色譜吸氧法測(cè)煤自燃性能的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高、測(cè)試精度高的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，包括水浴組件、加熱組件、預(yù)熱組件、反應(yīng)器、氣路系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述反應(yīng)器用來盛裝待檢測(cè)的煤樣并置于水浴組件中，所述加熱組件與水浴組件相連通并對(duì)水浴組件中的水環(huán)境進(jìn)行加熱，所述反應(yīng)器通過氣路系統(tǒng)與外部供氣部件相連通，所述氣路系統(tǒng)上設(shè)置有預(yù)熱組件。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):
所述反應(yīng)器包括杯體和密封蓋，所述密封蓋蓋設(shè)于杯體的開口端，所述密封蓋上設(shè)有進(jìn)氣接頭和排氣接頭。所述杯體上還設(shè)有一螺紋蓋，所述螺紋蓋與杯體之間采用螺紋配合，所述螺紋蓋壓在密封蓋的邊緣處。所述進(jìn)氣接頭處設(shè)有進(jìn)氣測(cè)溫件，所述排氣接頭處設(shè)有排氣測(cè)溫件，在所述杯體內(nèi)還設(shè)有煤中測(cè)溫件，所述煤中測(cè)溫件、進(jìn)氣測(cè)溫件、排氣測(cè)溫件與控制系統(tǒng)相連。所述加熱組件包括加熱腔以及安裝于加熱腔內(nèi)的加熱棒、熱水泵，所述加熱腔上開設(shè)有過水接頭，所述加熱腔通過過水接頭以及連接管與水浴組件相連通；所述水浴組件包括水浴腔、攪拌泵、包裹于反應(yīng)器外側(cè)的攪拌管，所述水浴腔通過過水接頭以及連接管與加熱腔連通，所述水浴腔充滿水介質(zhì)，所述反應(yīng)器放置于水浴腔中；所述攪拌泵與攪拌管連通。所述攪拌泵的入口端設(shè)置混合器，所述水浴腔上設(shè)置溢水管并通過溢水管與加熱腔連通。所述水浴腔內(nèi)設(shè)置水浴腔測(cè)溫件，在所述加熱腔中設(shè)置加熱腔測(cè)溫件，所述水浴腔測(cè)溫件、加熱腔測(cè)溫件均與控制系統(tǒng)相連。
所述氣路系統(tǒng)包括進(jìn)氣管和進(jìn)氣導(dǎo)管，所述進(jìn)氣管經(jīng)進(jìn)氣口與外部供氣部件相連通，所述進(jìn)氣管的出氣口與進(jìn)氣導(dǎo)管相連通，所述進(jìn)氣導(dǎo)管插設(shè)于反應(yīng)器中；所述預(yù)熱組件包括預(yù)熱水管，所述預(yù)熱水管上從預(yù)熱進(jìn)水口導(dǎo)入熱源水，所述預(yù)熱水管上開有朝向進(jìn)氣管的噴孔。所述反應(yīng)器還包括一導(dǎo)向定位固定機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向定位固定機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、底架和托架，所述反應(yīng)器通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)置于托架內(nèi)，所述托架卡入底架中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、操作簡(jiǎn)便，能夠自動(dòng)完成對(duì)煤樣自燃的檢測(cè)過程，整個(gè)過程十分可靠，測(cè)試精度高。
圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的另一個(gè)角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖4是本發(fā)明中加熱組件和水浴組件的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖5是本發(fā)明中氣路系統(tǒng)及預(yù)熱組件的工作原理示意圖。圖6是本發(fā)明中導(dǎo)向定位固定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖例說明:
1、氣路系統(tǒng);101、進(jìn)氣管;102、進(jìn)氣導(dǎo)管;103、進(jìn)氣口 ;104、出氣口 ;2、外框架；
3、控制系統(tǒng)；4、水浴組件；401、水浴腔；402、攪拌泵；403、攪拌管；404、混合器；405、溢水管；406、水浴腔測(cè)溫件；5、預(yù)熱組件；501、預(yù)熱水管；502、預(yù)熱進(jìn)水口 ；503、熱源水容器；
6、反應(yīng)器；601、電器接頭；602、排氣測(cè)溫件；603、進(jìn)氣測(cè)溫件；604、螺紋蓋；605、煤中測(cè)溫件；606、密封蓋；607、杯體；608、待檢物質(zhì)；609、排氣接頭；610、進(jìn)氣接頭；611、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；612、底架；613、托架；7、加熱組件；701、加熱腔；702、加熱棒；703、熱水泵；704、過水接頭；705、加熱腔測(cè)溫件。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，包括水浴組件4、加熱組件7、預(yù)熱組件5、反應(yīng)器6、氣路系統(tǒng)1、控制系統(tǒng)3以及外框架2，反應(yīng)器6用來盛裝待檢測(cè)的煤樣，反應(yīng)器6置于水浴組件4中，加熱組件7用來對(duì)水浴組件4中的水環(huán)境進(jìn)行加熱，使水浴組件4中水的溫度與反應(yīng)器6內(nèi)煤樣溫度的溫差保持在一個(gè)極小范圍內(nèi)。反應(yīng)器6通過氣路系統(tǒng)I與外部供氣部件相連通，該外部供氣部件為供氧部件和供氮部件，或者在其他實(shí)施例中將氮?dú)馓鎿Q為其他惰性氣體。該氣路系統(tǒng)I上設(shè)置有預(yù)熱組件5，利用預(yù)熱組件5可以讓進(jìn)入反應(yīng)器6的氧氣或氮?dú)庠谶M(jìn)入反應(yīng)器6前被預(yù)熱到與煤樣相同的溫度，通過上述部件，保證使煤樣在試驗(yàn)時(shí)處于一個(gè)絕熱環(huán)境中。本發(fā)明主要用來對(duì)一定量的煤嚴(yán)格模擬自燃的物理過程，測(cè)量煤自燃傾向性的裝置。將煤放入保溫?zé)恐?，往裝有煤樣的燒瓶中同入一定速度的氮?dú)忸A(yù)熱，當(dāng)煤樣達(dá)到一定溫度時(shí)，將氮?dú)馇袚Q為一定速度的氧氣，通過煤樣的性質(zhì)不同，煤樣將會(huì)自燃的升溫，記錄煤樣從40度上升至70度所需的時(shí)間和速率來測(cè)試煤樣的自燃傾向。如圖3所不,本實(shí)施例中，反應(yīng)器6包括杯體607和密封蓋606,杯體607可米用真空保溫?zé)炕蛘叨磐咂俊⒈乇?，密封蓋606采用導(dǎo)熱系數(shù)低的材質(zhì)，蓋設(shè)于杯體607的開口端，以實(shí)現(xiàn)待檢物質(zhì)608 (煤樣)處于一個(gè)隔熱環(huán)境中。密封蓋606上設(shè)有進(jìn)氣接頭610和排氣接頭609，進(jìn)氣接頭610供氣路系統(tǒng)I的進(jìn)氣導(dǎo)管102進(jìn)入。進(jìn)一步，本實(shí)施例中在杯體607還加設(shè)有一螺紋蓋604，螺紋蓋604與杯體607之間采用螺紋配合，可以利用螺紋配合旋緊；該螺紋蓋604壓在密封蓋606的邊緣處，螺紋蓋604壓緊后，密封蓋606將無旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可防止因密封蓋606旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致其上的進(jìn)氣導(dǎo)管102等對(duì)待檢物質(zhì)608的攪動(dòng)。進(jìn)一步，本實(shí)施例在進(jìn)氣接頭610上集成有進(jìn)氣測(cè)溫件603，在排氣接頭609上集成有排氣測(cè)溫件602，在杯體607內(nèi)還設(shè)有煤中測(cè)溫件605，煤中測(cè)溫件605、進(jìn)氣測(cè)溫件603、排氣測(cè)溫件602通過電器·接頭601及信號(hào)線與控制系統(tǒng)3相連，這樣就可精確測(cè)量氣體進(jìn)出反應(yīng)器6時(shí)溫度以及杯體607中煤樣的實(shí)時(shí)溫度。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，排氣測(cè)溫點(diǎn)也可以不放置在密封蓋606上，因反應(yīng)器煤樣與密封蓋606有一定的間隔層,排氣測(cè)溫點(diǎn)可以放置在這個(gè)間隔層內(nèi)。如圖6所示，本實(shí)施例中反應(yīng)器6還包括一導(dǎo)向定位固定機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向定位固定機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)611、底架612和托架613，反應(yīng)器6通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)611置于托架613內(nèi)，托架613卡入底架612中。在使用時(shí)，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器6至托架卡入底架612卡槽內(nèi)，底架612的卡槽設(shè)有定位機(jī)構(gòu)和防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。如圖4所示，本實(shí)施例中，加熱組件7包括加熱腔701以及安裝于加熱腔701內(nèi)的加熱棒702、熱水泵703，熱水泵703也可以安裝在加熱腔701之外，加熱腔701上開設(shè)有過水接頭704，加熱腔701通過過水接頭704以及連接管與水浴組件4相連通。水浴組件4包括水浴腔401、攪拌泵402、包裹于反應(yīng)器6外側(cè)的攪拌管403，水浴腔401通過過水接頭704以及連接管與加熱腔701連通，水浴腔401充滿水介質(zhì)，反應(yīng)器6放置于水浴腔401中。攪拌泵402與攪拌管403連通，利用攪拌泵402將熱水導(dǎo)入攪拌管403，然后攪拌管403又將水排入水浴腔401，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水溫在極端時(shí)間內(nèi)上升，反應(yīng)器6各點(diǎn)任何時(shí)候溫差均不超過Λ Τ，水溫的上升無過沖現(xiàn)象；或者將會(huì)令過沖量十分有限，過沖時(shí)間很短。在攪拌泵402的入口端設(shè)置混合器404，水浴腔401上設(shè)置溢水管405，用來與加熱腔701連通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水循環(huán)，保持水浴組件4和加熱組件7的水量恒定。進(jìn)一步，本實(shí)施例中，在水浴腔401內(nèi)設(shè)置水浴腔測(cè)溫件406，在加熱腔701中設(shè)置加熱腔測(cè)溫件705，水浴腔測(cè)溫件406、加熱腔測(cè)溫件705均通過信號(hào)線與控制系統(tǒng)3相連，以實(shí)時(shí)采集、控制加熱以及反應(yīng)器6的溫度。如圖5所示，本實(shí)施例中，氣路系統(tǒng)I包括進(jìn)氣管101和進(jìn)氣導(dǎo)管102，進(jìn)氣管101經(jīng)進(jìn)氣口 103與外部供氣部件相連通，進(jìn)氣管101呈盤旋狀布置于反應(yīng)器6的外側(cè)，進(jìn)氣管101的出氣口 104與進(jìn)氣導(dǎo)管102相連通，進(jìn)氣導(dǎo)管102插設(shè)于反應(yīng)器6的杯體607中。進(jìn)氣管101可以采用導(dǎo)熱性極佳的紫銅管，以增強(qiáng)環(huán)境溫度對(duì)進(jìn)氣管101內(nèi)氣體的熱傳導(dǎo)。預(yù)熱組件5包括預(yù)熱水管501，預(yù)熱水管501上從預(yù)熱進(jìn)水口 502導(dǎo)入熱源水，該熱源水可以來源于一個(gè)熱源水容器503中，預(yù)熱水管501上開有按一定規(guī)律分布的細(xì)小孔，該孔形成朝向進(jìn)氣管101的噴孔，預(yù)熱水管501內(nèi)的熱水從這些細(xì)小孔噴射到進(jìn)氣管101上，同時(shí)也將進(jìn)氣管101四周的水溫加熱。工作原理:將煤樣放置于反應(yīng)器6內(nèi)，反應(yīng)器6放置于水浴組件4內(nèi)。反應(yīng)器6的導(dǎo)熱系數(shù)極低，且通過加熱組件7使水浴組件4中水的溫度與反應(yīng)器6內(nèi)煤樣溫度的溫差保持在一個(gè)極小范圍內(nèi)，進(jìn)入反應(yīng)器6的氧氣在進(jìn)入反應(yīng)器6前被預(yù)熱組件5預(yù)熱到與煤樣相同的溫度，通過這些措施使煤樣在試驗(yàn)時(shí)處于一個(gè)絕熱環(huán)境中。 在煤樣溫度由室溫上升至40度前，通過氣路系統(tǒng)1、預(yù)熱組件5使煤樣的溫升均由外界熱量所致，自身不發(fā)生氧化積熱。通過控制系統(tǒng)3使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍 。
權(quán)利要求
1.一種絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，包括水浴組件(4)、加熱組件(7)、預(yù)熱組件(5)、反應(yīng)器(6)、氣路系統(tǒng)(I)以及控制系統(tǒng)(3)，所述反應(yīng)器(6)用來盛裝待檢測(cè)的煤樣并置于水浴組件(4)中，所述加熱組件(7)與水浴組件(4)相連通并對(duì)水浴組件(4)中的水環(huán)境進(jìn)行加熱，所述反應(yīng)器(6)通過氣路系統(tǒng)(I)與外部供氣部件相連通，所述氣路系統(tǒng)(I)上設(shè)置有預(yù)熱組件5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器(6)包括杯體(607)和密封蓋(606),所述密封蓋(606)蓋設(shè)于杯體(607)的開口端，所述密封蓋(606)上設(shè)有進(jìn)氣接頭(610)和排氣接頭(609)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述杯體(607)上還設(shè)有一螺紋蓋(604)，所述螺紋蓋(604)與杯體(607)之間采用螺紋配合，所述螺紋蓋(604)壓在密封蓋(606)的邊緣處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)氣接頭(610)處設(shè)有進(jìn)氣測(cè)溫件(603 )，所述排氣接頭(609 )處設(shè)有排氣測(cè)溫件(602 )，在所述杯體(607 )內(nèi)還設(shè)有煤中測(cè)溫件(605)，所述煤中測(cè)溫件(605)、進(jìn)氣測(cè)溫件(603)、排氣測(cè)溫件(602)與控制系統(tǒng)(3)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述加熱組件(7)包括加熱腔(701)、熱水泵(703)以及安裝于加熱腔(701)內(nèi)的加熱棒(702)，所述加熱腔(701)上開設(shè)有過水接頭(704)，所述加熱腔(701)通過過水接頭(704)以及連接管與水浴組件(4)相連通；所述水浴組件(4)包括水浴腔(401)、攪拌泵(402)、包裹于反應(yīng)器(6)外側(cè)的攪拌管(403)，所述水浴腔(401)通過過水接頭(704)以及連接管與加熱腔(701)連通，所述水浴腔(401)充滿水介質(zhì)，所述反應(yīng)器(6)放置于水浴腔(401)中；所述攪拌泵(402)與攪拌管(403)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述攪拌泵(402)的入口端設(shè)置混合器(404)，所述水浴腔(401)上設(shè)置溢水管(405)并通過溢水管(405)與加熱腔(701)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述水浴腔(401)內(nèi)設(shè)置水浴腔測(cè)溫件(406)，在所述加熱腔(701)中設(shè)置加熱腔測(cè)溫件(705)，所述水浴腔測(cè)溫件(406)、加熱腔測(cè)溫件(705)均與控制系統(tǒng)(3)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述氣路系統(tǒng)(I)包括進(jìn)氣管(101)和進(jìn)氣導(dǎo)管(102)，所述進(jìn)氣管(101)經(jīng)進(jìn)氣口( 103)與外部供氣部件相連通，所述進(jìn)氣管(101)的出氣口( 104)與進(jìn)氣導(dǎo)管(102)相連通，所述進(jìn)氣導(dǎo)管(102)插設(shè)于反應(yīng)器(6)中；所述預(yù)熱組件(5)包括預(yù)熱水管(501)，所述預(yù)熱水管(501)上從預(yù)熱進(jìn)水口(502)導(dǎo)入熱源水，所述預(yù)熱水管(501)上開有朝向進(jìn)氣管(101)的噴孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器(6)還包括一導(dǎo)向定位固定機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向定位固定機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(611)、底架(612)和托架(61 3)，所述反應(yīng)器(6)通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(611)置于托架(613)內(nèi)，所述托架(613)卡入底架(612)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種絕熱式自燃測(cè)試設(shè)備，包括水浴組件、加熱組件、預(yù)熱組件、反應(yīng)器、氣路系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述反應(yīng)器用來盛裝待檢測(cè)的煤樣并置于水浴組件中，所述加熱組件與水浴組件相連通并對(duì)水浴組件中的水環(huán)境進(jìn)行加熱，所述反應(yīng)器通過氣路系統(tǒng)與外部供氣部件相連通，所述氣路系統(tǒng)上設(shè)置有預(yù)熱組件。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N25/22GK103235004SQ20131014138
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者朱先德, 李冬軍, 方偉, 王芹, 毛仲, 蔡敏 申請(qǐng)人:湖南三德科技股份有限公司