专利名称:煤自燃倾向性的测定装置的制作方法
技术领域:
駄领域
本实用新型涉及一种煤自燃倾向性的测定装置,尤其适用于煤自燃倾向性氧化 动力学测定法相应指标参数的测定。
背景絲
《驟自燃是《驟开采和4跪过程中画临的主要灾害之一。煤的自燃倾向性代表 煤发生自燃的难易程度,准确测定煤的自燃倾向性附旨导这一灾害的防治工作具有 十分重要的意义。煤自燃倾向性是煤内在氧化能力的体现,煤的氧化升温特性和耗
氧特性是反映这Hf性的良好指标。为了研究煤的自燃倾向性,不同学者从煤氧化
升温特性和耗氧特性的角度进行了分析,这^5开究工作归纳^可分为两种类型 ①测试单一的驗或耗驢参数;②同,欲鹏口耗氧量参数并进行餘分析。 其中,对于^t^参数的测试,目前主要采用》鹏传^l进行;对于耗氧量的测试, 目前主要采用气相色谱{烦氧气浓度进行测试,之后3I31计算得到耗氧量;而对于 两个参数的同,则试,现有的相i^g贝瞎本上是将煤反应體、^Jt传麟和气 相色谱仪三种仪器简单拼凑成为一个系统,分别赠甜变和氧气浓度进行测试。虽然 可从不同角自煤的自燃特性进行研究,但在煤自燃倾向性的标准化测定方面,煤 炭行业现行的测定标准为色谱吸氧法,另外,煤自燃倾向性的氧化动力学制乍为行 业标准也将于近期公布。色谱吸氧法以1 g千煤在30 。C下的吸附氧气量作为主要 刑介指标,其实质上是以煤在常温下的物理耗氧量作为指标,属于单一指标测定法, 相应的测定装置为ZRJ-1型煤自燃性测定仪。氧化动力学测定法M测i^^M^升温 割牛下煤稍Uit达70 'C时煤样反应器出气口气样的氧气浓度和之后的交叉点温度, 计算得出煤自燃倾向性的判定指数,并根据该指W"煤自燃倾向性进行分类。氧化 动力学测定法属于综合指标法,作为煤自燃倾向性鉴定的新方法,该法目前还没有 相应的专用测试装置,只能将煤氧化反IS^置、^g^集装置和气相色谱仪简单拼 凑成为一个测试系统,相互之间M31人工采样、记录的方式实现驗和氧气浓度两 个参数的测试。因此,氧化动力学测定法的现有测试系统包括多种仪器,成本昂贵; 操作步骤錢,测试过程需要手动采样、记录、分析,自动化禾號低,测试结果易造成皿;同时系统为多种仪器的简单组合,结构松散,占用空间大,因而无法满
足煤自燃倾向性的标准化测定和氧化动力学测定法推广4顿的需要。 发明内容
本实用新型的目的是克月艮已有技术中的不^:处,^f共一种结构紧凑,成本低
廉,操作简便,领赋结果准确可靠的煤自燃倾向性的测定装置。
为实Hh述目的,本实用新型由设在同一壳体内的气样分析测试系统、控温箱
和采難制系统构成;其中气样分析测it系统包括载气进气管路相连的多^路,
气路上连蹄色谱柱,色谱柱连棘与放空出气口相连的热导检测器,气路上连接 有同时与放空出气口和标准气样进样口相连的定誠样管,定誠样管两端分别设
有微型电磁阀,两i^C路三叉口连接处设有微型电磁阀,两^n路连接之间也设有
微型电磁阀;控温箱内设有安放在支架上的煤样反应器,煤样反应器底部设有与干 空气进气管路相连的进气口,上部设有与气样分析测试系统管路相连的出气口;采 集控制系统由设在控温箱内的控温箱鹏传麟、设在煤样反应器内的煤掛鹏传 繊、控制?、采對莫块、显示屏和控制面秘且成。
戶;f^i4A气样分析测试系统内的载气进气管路上设有稳压稳流阀;戶/i^iiA控
温箱内的干空气进气管路上串联有稳压稳流阀和气#^量控制器。
本实用新型适用于煤自燃倾向性指标参数的测试。鹏设置煤样反应器进气气
流量和控温箱运行方式为煤样樹共测定所需的氧化升温环境,M^空制微型电磁阀
的自动启闭采集煤样反应器出气口气样,采用^Jt传^^对煤掛,和控温箱皿
进行测试,采用分析测试系乡效寸煤样反应器出气口气体的氧气浓度进行分析,MS
和氧气浓度测试结果由采對空帝孫乡棘集荆专输至计^m,实现了》鹏和氧气浓度 测试的一体化、自动化。该装置的主体部分为控温箱、分析测试系统和采對空制系
统,并实现了三部分的有效组合,结构紧凑、合理;驢不需要配置與虫的气相色 谱分析仪,大大M^了帝隨成本,且^S整体占用空间。籑的运行参IM1计 ^m的控制平台顿集控制系统的控制面l腿行控制,^it的采集和气相色谱仪的
采样分l^t程均为自动进行,分析结果由采餓制系乡M3i翻线传输至计穀腿
fiH己录、存储,自动化禾號高,操作简便;测试过程中的主要步骤均MJ空制系统
进行设定,大大M^了AX操作可會隨成的皿,测试结果可靠。i^S实现了煤
自燃倾向性交叉点^Jt、氧气浓度两个指标参鋭则试的一体化,结构紧凑合理,成 刺赚,自动化禾號高,操作简便,测试结果准确可靠,具有广泛的实用性。
附图为本实用新型的结构示意图。
图中1-分析湖赋系统,2-控温箱,3-采集控制系统,4-载气进气管路,5-干 空气进气管路,6-稳压稳流阀,7-控温箱^Jt传鵷,8-气術荒量控制器,9-煤样 反应器,10-进气口, 11-出气口, 12-煤掛鹏专繊,13-支架,14-色谱柱进样口, 15-色谱柱,16-热导检测器,17-定量进样管,18、 19、 20、 22-Hffi电磁阀,21-直通电磁阀,23-稳压稳流阀,24-放空出气口, 25-标准气样进样口, 26-控制面板 显示屏,27-控制面板,A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L、 M-气路。
具体实 式
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的说明
附图所示,本实用新型主要由分析测试系统l、控温箱2和采對空制系统3组 成。分析测试系统l内设有色谱柱15和热导检测器16,并通过不!辩H管路与标准 气样进气口25、煤样反应器的出气口 U和载气进气管路4相连,之间气路翻状 态iffil设定微型电磁阀的启闭进行控制。载气进气管路4上设有稳压稳流阀23,气 样分析测试系统1包括与载气进气管路4相连的多^^气路,气路H连接色谱柱15 的色谱柱进样口 14,色谱柱15连接与放空出气口24相连的热导检测器16,气路E 上连t统同时与放空出气口 24和标准气样进样口 25相连的定穀样管17,定誠 样管17两端设有微型电磁阀18和微型电磁阀19,气路G、 I 、 L三叉口连接处设 有微型电磁阀20,气路A、 B连接之间设有微型电磁阀21,气路C、 J、 K三叉口连 接处设有微型电磁阀22;控温箱2内设有安放在支架13上的煤样反应器9、控温箱 ^Jt传麟7和12、煤样反应器的进气管路10、煤样反应器出气管路ll,煤样反 应器9底部设有与干空气进气管路5相连的进气口 10,上部设有与气样分析测试系 统l管路相连的出气口 11,进入控温箱2内的干空气进气管路5上串联有稳压稳流 阀6和气#^量控制器8,通过稳压稳流阀6和气#^量控制器8向煤样反应器9 进气口通入稳定流量的干空气,煤样反应器9出气口采用不f辩H管与分析测试系统 中色谱柱15的进样口连结,利用设定微型电磁阀18、 19、 20、 21、 22的启闭对气 路进行控制,采用多个微型电磁阀可设置在任意时刻^):某#^^达到设定{1时开启 或关闭。采對空制系统3由设在控温箱2内的控温箱驢传麟7、设在煤样反应 器9内的煤掛鹏传繊12、控制模块、采^t莫块、显示屏26和控审l腼板27组成。工作过程测试前,需要对系纟^a行校准,ffiilJ空制三通电磁阀18、 19、 20、 22和直通电磁阀21的启闭,使气路A-B-D-M-F、气路I~G-H和气路C-K连通, 向标准气样进样口 25注入标准气样,标准气样沿气路A-B-D-M-F流动使定離 样管17充满标准气样,此日權气沿气路I"G-H流动经色谱柱15、热导检测器16后 由放空出气口 24排入空气,煤样反应器出气口气1^^路C-K流动由放空出气口 24排入空气;随后,通i^空制HM电磁阀18、 19、 20、 22和直通电磁阀21的启闭, 使气路I-L- D -M-E-H和气路C -K超虽,此时煤样反应器出气口气体依然沿气路C -K 流动由放空出气口 24排入空气,载气沿气路I-L-D-M-E-H流动经过定;BS样管17 将其中的标准气样送入色谱柱15和热导检测器16进行分析,根据分析结颗分析 测试系统作出相应的调试。测试时,煤样上方均匀鶴一层石棉;在向煤样反应器 通入稳定流量千空气盼瞎况下,设置控温箱为40 。C恒温运行方式,实测某掛鹏 均匀稳定在40 。C;根据煤自燃倾向性氧化动力学测定法的测试步骤设置控温箱2 为恒温或禾歸升温方式运行,并调^t应的煤样反应器9的进气口气流量,分别采 用》鹏传繊7、 12对控温箱纟驢和煤掛鹏进行测试;当煤掛鹏达到设定值时, 通过控制Hil电磁阀18、 19、 20、 22和直通电磁阀21的启闭再^X寸气路进行控制, 使气路C -J-M- F和气路1^-H超虽,此时将煤样反应器9出气口气样沿气路C -J-M-F流动充满定fiiS样管17,载气沿气路I"G-H流动经色谱柱15、热导检测器16后 由放空出气口 24排入空气;再iffii 空制电磁阀的启闭使气路I-L-D-M-E-H和气路 C-K连通,此时载气沿气路I-L-D-M-E-H流动经过定fit样管17将其中充满的煤 样反应器9出气口气样送入色谱柱15和热导检测器16进行分析,煤样反应器9出 气口气f^^气路C-K流动由放空出气口 24排入空气。根据测i嫌度的要求,对煤样 反应器9出气口气样的分析完成后,可按照前面的校准步骤再次注入标准气样进行 校准,确保测试结果的准确性。煤稍甜变、控温输鹏的测试结果和煤样反应器9 出气口气样的氧气浓度fflil采^^制系统3的数据接口传输至计^flM示、记录, 该过禾,用同一台计^m即可完成。
权利要求1、一种煤自燃倾向性的测定装置,其特征在于它由设在同一壳体内的气样分析测试系统(1)、控温箱(2)和采集控制系统(3)构成;其中气样分析测试系统(1)包括与载气进气管路(4)相连的多个气路,气路(H)上连接有色谱柱(15),色谱柱(15)连接有与放空出气口(24)相连的热导检测器(16),气路(E)上连接有同时与放空出气口(24)和标准气样进样口(25)相连的定量进样管(17),定量进样管(17)两端设有微型电磁阀(18)和微型电磁阀(19),气路(G、I、L)三叉口连接处设有微型电磁阀(20),气路(A、B)连接之间设有微型电磁阀(21),气路(C、J、K)三叉口连接处设有微型电磁阀(22);控温箱(2)内设有安放在支架(13)上的煤样反应器(9),煤样反应器(9)底部设有与干空气进气管路(5)相连的进气口(10),上部设有与气样分析测试系统(1)管路相连的出气口(11);采集控制系统(3)由设在控温箱(2)内的控温箱温度传感器(7)、设在煤样反应器(9)内的煤样温度传感器(12)、控制?椤⒉杉?、显示屏(26)和控制面板(27)组成。
2、 根据权利要求i戶脱的煤自燃倾向性的测定驢,其特征在于戶;f3^&m气样分析测试系统(1)内的载气进气管路(4)上设有稳压稳流阀(23)。
3、 根据权利要求l戶脱的煤自燃倾向性的测定體,^f寺征在于戶;f^itA 控温箱(2)内的干空气进气管路(5)上串联有稳压稳流阀(6)和气j称l!量控制器(8)。
专利摘要一种煤自燃倾向性的测定装置,由设在同一壳体内的气样分析测试系统、控温箱和采集控制系统构成;其中气样分析测试系统由进入壳体的载气进气管路,与载气进气管路相连的色谱柱、热导检测器和定量进样管,控制载气进气管路气流进出的多个微型电磁阀组成;控温箱内设有安放在支架上的煤样反应器,煤样反应器底部设有与干空气进气管路相连的进气口,上部设有与气样分析测试系统相通的管路相连的出气口;采集控制系统由设在控温箱内的控温箱温度传感器、设在煤样反应器内的煤样温度传感器、控制?椤⒉杉?、显示屏和控制面板组成。适用于煤自燃倾向性氧化动力学测定法相应指标参数的测定,其结构紧凑,成本低,操作简便,测试结果准确可靠。
文档编号G01N31/12GK201273896SQ20082016168
公开日2009年7月15日 申请日期2008年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者仲晓星, 周福宝, 戚绪尧, 王德明 申请人:中国矿业大学