[发明专利]干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置及方法

权利要求书

1.一种干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，它包括物理相似模拟部，用于调节物理相似模拟部温度的温度系统，用于为物理相似模拟部输送氧气的注氧系统，用于调节物理相似模拟部湿度的注水系统，置样部、温度传感器、湿度传感器、气体传感器和中央控制系统；

所述物理相似模拟部由试验外箱体、试验内箱体和底座组成，试验外箱体设置在试验内箱体的外侧，底座设于试验外箱体、试验内箱体的下方；所述试验外箱体、试验内箱体的顶部均设有注水孔和注氧孔；所述试验内箱体的内部设有横置的承样板，试验外箱体和试验内箱体的前面板上均设有用于置样部进出的置样孔；

所述中央控制系统包括触摸式人机界面HMI和PLC控制系统，触摸式人机界面HMI与PLC控制系统相连，触摸式人机界面HMI位于试验外箱体的前面板上；

所述物理相似模拟部通过注氧孔与注氧系统连接，通过注水孔与注水系统连接；置样部通过置样孔设置在试验内箱体内的承样板上；所述温度传感器、湿度传感器、气体传感器设置于试验内箱体承样板上方的内侧壁上；

所述温度传感器、湿度传感器、气体传感器、温度系统，注氧系统，注水系统均与PLC控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，所述温度系统包括升温加热部和降温冷却部；

所述升温加热部包括加热管和固态继电器，加热管的接口与固态继电器相连，所述加热管位于试验内箱体内的置样部上方的内侧壁上，固态继电器位于试验内箱体的外侧壁上，固态继电器与PLC控制系统连接；

所述降温冷却部包括制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器，蒸发器的一端依次与制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管连接，毛细管的另一端与蒸发器的另一端连接；所述制冷压缩机与固态继电器相连；

所述制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管位于物理相似模拟部的底座中，蒸发器位于试验内箱体的底部，承样板的下方。

3.根据权利要求1所述的干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，所述注氧系统包括储氧罐、控制阀、注氧管和入口质量流量计；

所述注氧管的一端与储氧罐的出口端连接，另一端穿过试验外箱体上的注氧孔与试验内箱体上的注氧孔连接；

所述控制阀设置在储氧罐的出口端，入口质量流量计设置在注氧管上，入口质量流量计与PLC控制系统相连。

4.根据权利要求1所述的干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，所述注水系统包括储水罐、注水管、液体流量计、喷雾口；

所述注水管的一端与储水罐连接，另一端的端口处连接喷雾口后穿过试验外箱体上的注水孔与试验内箱体上的注水孔连接；所述液体流量计设在注水管上，且液体流量计与PLC控制系统相连。

5.根据权利要求1所述的干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，所述置样部包括置样盒，所述置样盒的内部设有设有至少一个隔板将置样盒分割成不同的置样槽。

6.根据权利要求1所述的干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，所述试验外箱体、试验内箱体的顶部均设有两个注氧孔，所述注氧孔位于试验外箱体、试验内箱体的顶部两侧；所述试验外箱体、试验内箱体的顶部设有的注水孔位于顶部中间。

7.根据权利要求1所述的干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，所述注水孔与注水管的的连接处、注氧孔与注氧管的连接处、置样孔与置样部的的连接处均采用橡胶密封。

8.根据权利要求1所述的干旱地区环境模拟煤自然发火试验装置，其特征在于，所述试验外箱体、试验内箱体的侧壁均为石英玻璃板。