[发明专利]一种模拟敞车载运煤炭自燃演化实验装置及其实验方法

说明书

本发明公开了一种模拟敞车载运煤炭自燃演化实验装置及其实验方法，包括风筒和计算机，风筒的一端安装有变频轴箱，变频轴箱与风筒连通；风筒的两对立侧壁上均设置有若干个用于实时检测表面风流大小的风速测量仪，风速测量仪与用于实时记录的风速测量仪各项数据的风速显示器信号连接；风筒内嵌入有敞车相似模拟箱体，敞车相似模拟箱体上开设有若干个正面测孔和反面测孔。本发明在敞车相似模拟箱体上部设置变频轴箱与风筒，通过调节风速的大小，能够简单、有效地模拟出火车运动过程中风流的影响；风速测量仪能够实时检测敞车相似模拟箱体表面风流大小，并通过风速显示器时记录的风速测量仪的各项数据，传送至计算机形成完整的温度曲线。

技术领域

本发明属于煤炭自燃模拟装置的技术领域，具体涉及一种模拟敞车载运煤炭自燃演化实验装置及其实验方法。

背景技术

煤炭在我国能源的生产与消费结构中占主导地位，由于我国煤炭分布和产业布局不平衡性，即煤炭生产地、后备区与消费地在空间上呈现错位性分布，造成了煤炭在全国范围内由西向东、由北向南的大量流动，以满足各地区和产业的用煤需求。相较于公路、水路、管道等运输方式，铁路运输是长距离运输煤炭货物最适宜的一种方式。所以，铁路运输环节在煤炭流通过程中的十分重要，煤炭的铁路运输已经成为我国煤炭资源供需平衡的重中之重，占整个运输重量的60％左右。然而，煤炭在铁路运输途中由于自热与自燃现象的存在，极易引发危险事故的发生，影响铁路运输的正常秩序，造成大量的财产损失，甚至危及人类的生命安全。因此，探究铁路运输过程中煤炭自燃的原因，制定有效的预防措施，防止铁路运输煤炭发生自燃十分必要。

目前探究铁路运输煤炭自燃原因的模拟装置比较匮乏，并且大部分装置都是在静态条件下探究煤体温度与气体变化规律，无法真实、有效地模拟出煤炭在运输过程中的状态。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种模拟敞车载运煤炭自燃演化实验装置及其实验方法，解决了现缺乏运输煤炭自燃原因的模拟装置的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一方面，提供一种模拟敞车载运煤炭自燃演化实验装置及方法，其包括风筒和计算机，风筒的一端安装有变频轴箱，变频轴箱与风筒连通；风筒的两对立侧壁上均设置有若干个用于实时检测表面风流大小的风速测量仪，风速测量仪与用于实时记录的风速测量仪各项数据的风速显示器信号连接；风筒内嵌入有敞车相似模拟箱体，敞车相似模拟箱体的一侧开设有若干个正面测孔，敞车相似模拟箱体的另一侧开设有若干个反面测孔；

敞车相似模拟箱体与气体监测系统连接。

本发明在敞车相似模拟箱体上部设置变频轴箱与风筒，通过调节风速的大小，能够简单、有效地模拟出火车运动过程中风流的影响；风速测量仪能够实时检测敞车相似模拟箱体表面风流大小，并通过风速显示器时记录的风速测量仪的各项数据，传送至计算机形成完整的温度曲线，有效、直观地反映了煤炭的情况。

进一步地，变频轴箱包括变频轴流风机和扇叶，扇叶设置于变频轴流风机的输出轴上，变频轴流风机与风速控制器信号连接。

变频轴流风机用于模拟敞车在行驶过程中产生的风流，通过扇叶调节风速的大小，能够简单、有效地模拟出火车运动过程中风流的影响。

进一步地，风筒的底部安装有若干个用于移动位置的驱动装置，驱动装置位于敞车相似模拟箱体的两端。

驱动装置用于移动和调整整个实验装置到指定位置。

进一步地，驱动装置包括底座，底座上安装有用于实现风筒在垂直方向上的移动自动升降支架，自动升降支架上设置有旋转螺母，旋转螺母与电动开关信号连接；自动升降支架与风筒固定连接；底座的底部设置有若干个用于实现风筒在水平方向上的移动万向轮。

当工作人员将移动整个实验装置时，启动电动开关主动控制旋转螺母，此时自动升降支架实现风筒在垂直方向上的移动，通过移动万向轮实现风筒在水平方向上的移动。