[实用新型]一种火焰热裂解破岩实验装置

权利要求书

1.一种火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：该火焰热裂解破岩实验装置包括注入单元、反应单元、冷却单元和测量存储单元；

所述注入单元包括氧化剂供应机构和燃料气供应机构；

所述反应单元包括反应腔、点火装置、点火控制器和岩石放置升降装置；

所述冷却单元包括供水机构和环形冷却管；

所述测量储存单元包括温度传感器和数据采集存储设备；

所述氧化剂供应机构用于向所述反应腔内供应氧化剂；所述燃料气供应机构用于向所述反应腔内供应燃料气；

所述反应腔为中空的圆柱体结构，其上端穿设有所述点火装置，其下端轴向设置有火焰喷嘴；所述岩石放置升降装置用于放置或移动岩样以及固定或升降所述反应腔，从而用于轴向控制所述反应腔下端的火焰喷嘴到岩样间的距离，或径向控制所述反应腔下端的火焰喷嘴喷射岩样的位置；

所述点火装置与所述点火控制器相电连接；

所述环形冷却管套设在所述反应腔的外侧壁，且于贴近所述反应腔的外侧壁面开设有一圈环形水槽并与外侧壁面间留有缝隙；所述供水机构用于向所述环形冷却管中提供水源；

所述温度传感器插入所述岩样内部用于测量所述岩样内部的温度信号，所述数据采集存储设备与所述温度传感器相电连接。

2.根据权利要求1所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述氧化剂供应机构包括氧化剂气瓶、第一压力表和第一流量控制阀；所述氧化剂气瓶、所述第一压力表、所述第一流量控制阀和所述反应腔依次相连通；所述第一压力表用于控制氧化剂流出管路中的压力，所述第一流量控制阀用于控制氧化剂进入所述反应腔的流速。

3.根据权利要求1所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述燃料气供应机构包括燃料气供应瓶、第二压力表和第二流量控制阀；所述燃料气供应瓶、所述第二压力表、所述第二流量控制阀和所述反应腔依次相连通；所述第二压力表用于控制燃料气流出管路中的压力，所述第二流量控制阀用于控制燃料气进入所述反应腔的流速。

4.根据权利要求3所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述燃料气包括甲烷气和/或氢气。

5.根据权利要求1所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述供水机构包括水泵和第三流量控制阀，所述水泵、所述第三流量控制阀和所述环形冷却管依次相连通；所述第三流量控制阀用于控制水泵提供的水源进入所述环形冷却管的流速。

6.根据权利要求1所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述岩石放置升降装置包括反应腔支撑架、垂直伸缩杆、岩样托盘和滚轮；

所述反应腔支撑架垂直于所述反应腔的轴向方向，所述反应腔的外侧壁设置有凸起部件，用于将所述反应腔卡合穿设于所述反应腔支撑架上；

所述反应腔支撑架与所述垂直伸缩杆垂直固定连接；所述垂直伸缩杆与所述反应腔的轴向平行；所述垂直伸缩杆通过伸缩用于实现所述反应腔下端的火焰喷嘴到岩样间的距离；所述垂直伸缩杆的下端与所述岩样托盘水平活动连接；

所述岩样托盘为凹槽结构，凹槽中间用于放置岩样，凹槽的底部设置有所述滚轮，所述滚轮带动所述岩样托盘水平移动，用于控制所述反应腔下端的火焰喷嘴喷射岩样的位置。

7.根据求权利要求6所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述反应腔的下端的火焰喷嘴到岩样的距离的上限为100cm；所述岩样托盘的尺寸为80cm×80cm，其凹槽的高度为20cm。

8.根据权利要求1所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述点火装置通过螺纹连接穿设于所述反应腔的上端；所述点火装置通过电缆与所述点火控制器相连接；

所述反应腔为高温不锈钢材质，耐温为600℃以上；

所述温度传感器耐温为600℃以上。

9.根据权利要求2所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述氧化剂气瓶的耐压要求为10MPa以上；所述第一流量控制阀为单向阀。

10.根据权利要求3所述的火焰热裂解破岩实验装置，其特征在于：所述燃料气供应瓶的耐压要求为10MPa以上；所述第二流量控制阀为单向阀。