煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于超低熱值氣體氧化后的取熱利用技術領域，尤其涉及一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置。
【背景技術】
[0002]煤礦乏風瓦斯中的甲烷不僅是一種清潔能源，也是一種溫室氣體，其溫室效應為0)2的23倍，但由于煤礦乏風中甲烷濃度很低(〈0.8%)且濃度波動大、通風量巨大等原因，傳統燃燒方法很難將其中甲烷銷毀。
[0003]處理煤礦乏風瓦斯的主要技術為熱逆流氧化和催化逆流氧化，其中利用蜂窩陶瓷蓄熱的熱逆流氧化技術已經相對成熟，并已經在大型煤礦得到規模化應用。煤礦乏風熱逆流氧化后的取熱主要采用在氧化床內置換熱器進行取熱，這種內置換熱器同傳統換熱器不同，其原理是實現煤礦乏風中甲烷銷毀條件下的適度取熱，其中:取熱過多，煤礦乏風來流因為預熱不到甲烷氧化溫度而影響甲烷的銷毀率；取熱過少，多余熱量會隨著熱逆流氧化的進行在床層中心蓄積，當熱量蓄積到床層中心溫度超過該部位填充蜂窩陶瓷所能承受的溫度極限時，蜂窩陶瓷就會出現變形，甚至導致爐體塌陷，影響裝置的可靠性。此外，這種適度取熱換熱器處于蜂窩陶瓷圍成的狹小空間，換熱器取熱既存在對流，也存在輻射，取熱機理同傳統換熱器取熱機理發生了很大變化，這種填充內置換熱器的設計需要相應的理論支撐，目前這種換熱器的設計主要靠經驗來摸索，因此設計就缺乏科學性。
[0004]為了研宄煤礦乏風瓦斯熱氧化后的具體取熱過程，需要模擬煤礦乏風熱氧化的瞬態取熱過程，即將煤礦乏風的瞬態取熱過程等效為一系列的穩態過程，進行相應的試驗研宄，等效后的穩態取熱試驗中需要調節不同溫度、流量的熱風工況進入穩態實驗裝置進行取熱測試試驗，能否調節出溫度均勻的熱風是試驗成敗的關鍵。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型公開了一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，其測試可靠性高、溫度均勻。
[0006]本實用新型采用的技術方案為:
[0007]一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，包括試驗爐體及其上部設置的煙道，所述試驗爐體入口處連接混風道，混風道靠近試驗爐體處均勻設置有多個溫度傳感器，混風道上還設有體積流量顯示儀表，混風道入口處連接有環形空腔出口及高溫氣體通道出口，環形空腔同軸套裝在高溫氣體通道外，所述環形空腔外圓周切線方向連接有常溫氣體通道，所述環形空腔內還設有多個環形均布的導流板。
[0008]所述高溫氣體通道與高溫氣體制備裝置連接，所述常溫氣體通道與常溫風機連接，優選的，高溫氣體制備裝置為液化氣燃燒器
[0009]優選的，導流板數量為四個，均勻分布焊接在環形空腔的內部。
[0010]本實用新型是煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用裝置的一部分，用于獲取取熱試驗過程中一定溫度的熱風，溫度均勻是對熱風的基本要求。一定溫度的熱風是通過液化氣燃燒器產生的一部分高溫煙氣摻混常溫空氣獲得，由常溫風機送出的常溫氣體流入套裝在高溫煙氣通道外側的環形空腔后，常溫氣體圍繞高溫氣體通道作圓周運動，為了強化這種圓周運動，在環形空腔內設置導流板。高溫氣體在噴出前行的過程中，會在高溫氣體的出口位置形成一定的負壓，負壓會使在環形空腔內做圓周運動的常溫氣體一邊圍繞高溫氣體通道做圓周運動，一邊向前移動，在高溫氣體通道出口處旋轉混入高溫氣體中，從而調節出具有一定的溫度，且溫度均勻的熱風，所得熱風通過混風道進入試驗爐體。
[0011]本實用新型具有的優點及有益效果為:
[0012]1、本實用新型裝置靈活，安裝方便，能獲得溫度均勻的一定溫度熱風，為獲得準確的取熱試驗數據奠定基礎。
[0013]2、本實用新型環形空腔內導流板的設置能強化氣體的環流，進而強化冷熱氣體的摻混。
[0014]3、多個溫度傳感器的設置利于驗證氣體溫度的均勻性，另外，體積流量顯示儀表用于實時控制氣體的流量。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型環形空腔內部結構示意圖。
[0017]圖中，1-常溫氣體通道，2-常溫風機，3-混風道，4-體積流量顯示儀表，5-試驗爐體，6-煙道，7-溫度傳感器，8-環形空腔，9-高溫氣體通道，10-液化氣燃燒器，11-導流板。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2所示，一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，包括試驗爐體5及其上部設置的煙道6，所述試驗爐體5入口處連接混風道3，混風道3靠近試驗爐體5處均勻設置有多個溫度傳感器7。優選的，混風道3上均勻設置四個溫度傳感器7，以檢測進入試驗爐體5內氣體的溫度，以及溫度是否均勻。混風道3還設有體積流量顯示儀表4，實時監測氣體的流量。
[0019]混風道3入口處連接有環形空腔8出口及高溫氣體通道9出口，高溫氣體通道9與液化氣燃燒器10連接，其中，高溫氣體通道9可探入混風道3 —定深度。環形空腔8與高溫氣體通道9同軸，并且套裝在高溫氣體通道9外。所述環形空腔8外圓周的切線方向連接有常溫氣體通道1，常溫氣體通道I與常溫風機2連接。環形空腔8內部還設有四個環形均布的導流板11，導流板11焊接在環形空腔8內，并且，導流板11的分布方向與常溫氣體進入時的方向一致，以強化常溫氣體的圓周運動。
【主權項】
1.一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，包括試驗爐體及其上部設置的煙道，其特征是，所述試驗爐體入口處連接混風道，混風道靠近試驗爐體處均勻設置有多個溫度傳感器，混風道上還設有體積流量顯示儀表，混風道入口處連接有環形空腔出口及高溫氣體通道出口，環形空腔同軸套裝在高溫氣體通道外，所述環形空腔外圓周切線方向連接有常溫氣體通道，所述環形空腔內還設有多個環形均布的導流板。
2.根據權利要求1所述的煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，其特征是，所述高溫氣體通道與高溫氣體制備裝置連接，所述常溫氣體通道與常溫風機連接。
3.根據權利要求2所述的煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，其特征是，所述高溫氣體制備裝置為液化氣燃燒器。
4.根據權利要求1所述的煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，其特征是，所述導流板為四個，均勻分布焊接在環形空腔的內部。
【專利摘要】本實用新型屬于超低熱值氣體氧化后的取熱利用技術領域，尤其涉及一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗用混風裝置，包括試驗爐體及其上部設置的煙道，所述試驗爐體入口處連接混風道，混風道靠近試驗爐體處均勻設置有多個溫度傳感器，混風道上還設有體積流量顯示儀表，混風道入口處連接有環形空腔出口及高溫氣體通道出口，環形空腔同軸套裝在高溫氣體通道外，所述環形空腔外圓周切線方向連接有常溫氣體通道，所述環形空腔內還設有多個環形均布的導流板。本實用新型測試可靠性高、溫度均勻。
【IPC分類】G01N25-00
【公開號】CN204389416
【申請號】CN201520053765
【發明人】高增麗, 劉永啟, 高振強
【申請人】山東理工大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月26日