[发明专利]煤最短自然发火期与自然发火特性参数测试装置及方法

权利要求书

1.一种煤最短自然发火期与自然发火特性参数测试装置，包括测试炉、控制系统、温度监测系统和气体采集系统，其特征在于：所述测试炉包括中空设置的炉体(1)和密封连接在炉体(1)顶部的炉盖(2)，所述炉体(1)侧壁由从内到外依次设置的耐火砖层(1-1)、第一碳钢层(1-2)、第二碳钢层(1-3)和不锈钢层(1-4)组成，所述第一碳钢层(1-2)和第二碳钢层(1-3)在上下两端密闭组成了第一密闭间隙(1-5)，所述第一密闭间隙(1-5)的下部设置有穿出炉体(1)外的进水管(4)，所述进水管(4)上连接有进水阀门(5)，所述第一密闭间隙(1-5)的上部设置有穿出炉体(1)外的出水管(6)，所述第二碳钢层(1-3)和不锈钢层(1-4)在上下两端密闭组成了第二密闭间隙(1-6)，所述第二密闭间隙(1-6)中充填有隔热材料(3)，所述炉体(1)底部为耐火砖层(1-1),所述炉体(1)底部上方设置有与炉体(1)内壁固定连接的煤样支撑架(7)，所述煤样支撑架(7)上铺设有铜网(29)，位于煤样支撑架(7)上方的炉体(1)内壁上均匀设置有多层十字形隔架(8)，所述炉体(1)下部设置有卸煤口，所述卸煤口上连接有卸煤盖(9)，所述炉盖(2)中心连接有用于伸入废气处理水槽中的出气管(10)；

所述控制系统包括温度控制系统和气流控制系统，所述温度控制系统包括温度控制器(11)和设置在第一密闭间隙(1-5)内的第一加热电阻丝(12)，以及用于将220V交流电转换为第一加热电阻丝(12)所需电压的第一电压调节器(13)，所述温度控制器(11)、第一电压调节器(13)和第一加热电阻丝(12)依次连接；所述气流控制系统包括空气压缩机(14)和气流温度控制水箱(15)，所述空气压缩机(14)的输出端连接有伸入气流温度控制水箱(15)内底部的第一输气管(16)，所述第一输气管(16)上设置有压力表(17)、稳流阀(18)和流量计(19)，所述气流温度控制水箱(15)上部连接有自第一密闭间隙(1-5)上部进入第一密闭间隙(1-5)，自第一密闭间隙(1-5)下部穿入煤样支撑架(7)与炉体(1)底部之间的间隙内，再穿入煤样支撑架(7)中间位置处上部的第二输气管(20)，所述气流温度控制水箱(15)内设置有第二加热电阻丝(21)，所述温度控制器(11)的输出端连接有用于将220V交流电转换为第二加热电阻丝(21)所需电压的第二电压调节器(22)；

所述温度监测系统包括监控计算机(23)、数据采集模块(24)、炉体温度监测传感器组和煤样温度监测传感器组，所述炉体温度监测传感器组由均匀设置在第一密闭间隙(1-5)内中部的多个第一温度传感器(25)组成，所述煤样温度监测传感器组由分布在多层十字形隔架(8)上的多个第二温度传感器(26)组成，多个第一温度传感器(25)的输出端和多个第二温度传感器(26)的输出端均与数据采集模块(24)的输入端连接，所述数据采集模块(24)和温度控制器(11)均与监控计算机(23)相接；

所述气体采集系统包括分布在多层十字形隔架(8)上且伸出炉体(1)外部的多根取气管(27)，伸出炉体(1)外部的一段取气管(27)上设置有取气阀门(28)。

2.按照权利要求1所述的煤最短自然发火期与自然发火特性参数测试装置，其特征在于：所述炉体(1)外轮廓的形状为圆柱形，所述煤样支撑架(7)为圆盘状不锈钢架，所述十字形隔架(8)由两根十字交叉连接的不锈钢筋构成，所述铜网(29)的数量为一层或多层。

3.按照权利要求1所述的煤最短自然发火期与自然发火特性参数测试装置，其特征在于：所述炉盖(2)内部和卸煤盖(9)内部均填充有隔热材料(3)。

4.按照权利要求3所述的煤最短自然发火期与自然发火特性参数测试装置，其特征在于：所述隔热材料(3)为聚氨酯隔热材料。

5.按照权利要求1所述的煤最短自然发火期与自然发火特性参数测试装置，其特征在于：位于煤样支撑架(7)中间位置处上部的第二输气管(20)的端口上设置有防尘过滤器(30)。

6.按照权利要求1所述的煤最短自然发火期与自然发火特性参数测试装置，其特征在于：所述炉体(1)侧壁的耐火砖层(1-1)顶部设置有圆环状凹槽(31)，所述炉盖(2)卡合连接在圆环状凹槽(31)内，所述圆环状凹槽(31)内设置有用于密封炉体(1)与炉盖(2)的水。