松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于松散煤體內(nèi)氣體熱擴散技術(shù)領(lǐng)域，具體是設(shè)及一種松散煤體內(nèi)氣 體熱擴散測試用實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 松散破碎煤體會由于各種內(nèi)外因素的共同作用，在局部形成一個溫度高于周圍區(qū) 域的相對高溫區(qū)域，高溫區(qū)域會產(chǎn)生高溫氣體產(chǎn)物并通過熱福射、熱傳導(dǎo)、熱對流效應(yīng)對周 圍的氣體進行加熱，氣體受熱后由于密度變化而產(chǎn)生浮力及壓力差作用，促使氣體向上運 移，周圍的氣體會填補氣體運移產(chǎn)生的空缺。該樣就會形成高溫點自循環(huán)卷吸周圍新鮮氣 體，促進高溫區(qū)域向外的發(fā)展，最終發(fā)展成無法控制的煤自燃火災(zāi)，給煤礦的安全生產(chǎn)及作 業(yè)人員的安全健康帶來極大的危害。
[0003] 現(xiàn)有研究表明氧氣供給對煤火發(fā)展有極大影響，而目前對供氧動力源方面的研究 多偏重于外界機械漏風(fēng)供氧，對高溫松散煤體因密度差所引起的自卷吸供氧過程的作用機 理及影響因素的研究卻很少；而實際過程中松散煤體自卷吸供氧是火區(qū)發(fā)展及氣體產(chǎn)物擴 散運移等過程的重要影響因素。而目前對不同溫度下高溫區(qū)域?qū)χ車鷼怏w擴散運移的影響 范圍，及影響氣體熱流動運移的溫度T、空隙率e、高溫點方位0等因素所起作用及其間相 互關(guān)系還不夠了解。通過松散煤體內(nèi)高溫點周圍氣體熱擴散測試的實驗，尋找出不同因素 的重要程度及各因素之間的相互關(guān)系，可W更好的了解自燃火災(zāi)發(fā)展的時空演化規(guī)律，并 為煤自燃火災(zāi)的預(yù)防及控制提供有利的技術(shù)支持，成為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù) 問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種松散煤體內(nèi)氣體熱 擴散測試用實驗裝置。該實驗裝置的結(jié)構(gòu)簡單、實驗效果好，能夠有效的測試松散煤體內(nèi)氣 體熱擴散效應(yīng)。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是；松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用 實驗裝置，其特征在于：包括用于盛裝松散煤體的煤體盛裝管和用于產(chǎn)生熱氣流的氣體盛 裝管，W及用于支撐所述煤體盛裝管和氣體盛裝管的支架，所述支架與煤體盛裝管連接；所 述煤體盛裝管的一端和氣體盛裝管的一端通過變徑接頭相連接，所述煤體盛裝管的另一端 設(shè)置有用于封閉或打開其端部開口的第一閥口，所述氣體盛裝管的另一端設(shè)置有用于封閉 或打開其端部開口的第二閥口，所述變徑接頭內(nèi)設(shè)置有用于控制煤體盛裝管和氣體盛裝管 連通或關(guān)斷的第=閥口，所述煤體盛裝管內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板上開設(shè)有供氣體盛裝管 內(nèi)的熱氣流進入煤體盛裝管的氣孔，所述煤體盛裝管上安裝有與其相垂直且伸入其內(nèi)的第 一氣壓傳感器，所述氣體盛裝管上安裝有與其相垂直且伸入其內(nèi)的第二氣壓傳感器和溫度 傳感器，所述第一氣壓傳感器且伸入煤體盛裝管的一端面開設(shè)有沿第一氣壓傳感器長度方 向布設(shè)的靜壓感知孔，所述第一氣壓傳感器且伸入煤體盛裝管的部位的側(cè)壁開設(shè)有朝向氣 體盛裝管的全壓感知孔，所述氣體盛裝管的外壁纏繞有用于加熱其內(nèi)部空氣的電加熱元 件。
[0006] 上述的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述支架包括支架 立桿、圓盤和條形板，所述圓盤固定安裝在支架立桿上，所述圓盤上且沿其圓周方向布設(shè)有 至少兩對螺栓孔，所述條形板通過兩個螺栓與一對所述螺栓孔一一對應(yīng)連接，所述煤體盛 裝管上套有卡輸，所述條形板上開設(shè)有供卡輸上的螺紋連接頭伸入的安裝孔。
[0007] 上述的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述煤體盛裝管的 管徑小于氣體盛裝管的管徑。
[000引上述的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述第一閥口通過 具有開口的第一蓋帽板安裝在所述煤體盛裝管上，所述第二閥口通過具有開口的第二蓋帽 板安裝在所述氣體盛裝管上。
[0009] 上述的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于；所述第一閥口、第二 閥口和第S閥口均為球閥。
[0010] 上述的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述第一氣壓傳感 器延伸至煤體盛裝管的中屯、軸線。
[0011] 上述的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述電加熱元件上 包裹有一層玻璃纖維保溫層，所述玻璃纖維保溫層上包裹有一層錫巧層。
[0012] 上述的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述煤體盛裝管上 開設(shè)有多個用于螺紋連接所述第一氣壓傳感器的第一螺紋孔，所述氣體盛裝管上開設(shè)有用 于螺紋連接所述第二氣壓傳感器的第二螺紋孔和用于螺紋連接所述溫度傳感器的第=螺 紋孔。
[0013] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點：
[0014] 1、本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理。
[0015] 2、本實用新型通過采用電加熱帶單一熱源產(chǎn)生熱量來模擬松散煤體內(nèi)高溫區(qū)域， 與通過加熱松散煤體產(chǎn)熱相比，熱源區(qū)域溫度更容易控制；并且通過控制第二閥口的開度， 能夠確保進入氣體盛裝管的氣體流量較小從而確保氣體盛裝管容易保持相對恒溫。
[0016] 3、本實用新型通過設(shè)置玻璃纖維保溫層和錫巧層，形成兩層保溫層，在提高熱量 利用效率的同時，也提高了裝置的電絕緣特性，保證了實驗過程的安全性。
[0017] 4、本實用新型通過調(diào)節(jié)條形板與圓盤上不同的螺栓孔連接可W改變條形板與支 架立桿的夾角，調(diào)節(jié)精度可W達到15°，從而改變煤體盛裝管和氣體盛裝管的整體角度，來 模擬煤體盛裝管和氣體盛裝管在不同方位角處受熱氣流熱擴散的影響，其結(jié)構(gòu)簡單，能夠 靈活、方便的調(diào)節(jié)煤體盛裝管和氣體盛裝管的整體角度。
[0018]5、本實用新型的實現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0019] 下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2為本實用新型煤體盛裝管和氣體盛裝管的連接關(guān)系示意圖。
[0022] 圖3為本實用新型第一氣壓傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4為本實用新型支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖5為本實用新型卡輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[00巧]附圖標記說明：
[0026] 1-煤體盛裝管； 2-氣體盛裝管； 3-支架；
[0027] 3-1-支架立桿； 3-2-圓盤； 3-3-條形板；
[0028] 3-4-螺栓孔； 3-5-螺栓； 3-6-安裝孔；
[0029] 4-第一閥口； 5-第二閥口； 6-第司詞口；
[0030] 7-第一氣壓傳感器； 7-1-靜壓感知孔； 7-2-全壓感知孔；
[0031] 7-3-第一氣壓傳感模塊；7-4-第二氣壓傳感模塊；7-5-殼體；
[0032] 8-第二氣壓傳感器； 9-溫度傳感器； 10-電加熱元件；
[0033] 11-卡輸； 11-1-螺紋連接頭； 11-2-卡輸體；
[0034] 12-變徑接頭； 13-第一蓋帽板； 14-第二蓋帽板；
[0035] 15 一隔板； 16-玻璃纖維保溫層； 17-錫巧層。
【具體實施方式】
[0036] 如圖1、圖2和圖3所示的松散煤體內(nèi)氣體熱擴散測試用實驗裝置，包括用于盛裝 松散煤體的煤體盛裝管1和用于產(chǎn)生熱氣流的氣體盛裝管2,W及用于支撐所述煤體盛裝 管1和氣體盛裝管2的支架3,所述支架3與煤體盛裝管1連接；所述煤體盛裝管1的一端 和氣體盛裝管2的一端通過變徑接頭12相連接，所述煤體盛裝管1的另一端設(shè)置有用于封 閉或打開其端部開口的第一閥口 4,所述氣體盛裝管2的另一端設(shè)置有用于封閉或打開其 端部開口的第二閥口 5,所述變徑接頭12內(nèi)設(shè)置有用于控制煤體盛裝管1和氣體盛裝管2 連通或關(guān)斷的第=閥口 6,所述煤體盛裝管1內(nèi)設(shè)置有隔板15,所述隔板15上開設(shè)有供氣 體盛裝管2內(nèi)的熱氣流進入煤體盛裝管1的氣孔，所述氣孔的孔徑小于煤體粒徑，能夠阻止 煤體通過，所述煤體盛裝管1上安裝有與其相垂直且伸入其內(nèi)的第一氣壓傳感器7,所述氣 體盛裝管2上安裝有與其相垂直且伸入其內(nèi)的第二氣壓傳感器8和溫度傳感器9，所述第一 氣壓傳感器7且伸入煤體盛裝管1的一端面開設(shè)有沿第一氣壓傳感器7長度方向布設(shè)的靜 壓感知孔7-1，所述第一氣壓傳感器7且伸入煤體盛裝管1的部位的側(cè)壁開設(shè)有朝向氣體盛 裝管2的全壓感知孔7-2,所述氣體盛裝管2的外壁纏繞有用于加熱其內(nèi)部空氣的電加熱元 件10。
[0037]本實施例中，通過采用電加熱帶單一熱源產(chǎn)生熱量來模擬松散煤體內(nèi)高溫區(qū)域， 與通過加熱松散煤體產(chǎn)熱相比，熱源區(qū)域溫度更容易控制；并且通過控制第二閥口 5的開 度，能夠確保進入氣體盛裝管2的氣體流量較小從而確保氣體盛裝管2容易保持相對恒溫。 [003引本實施例中，所述第一氣壓傳感器7包括第一氣壓傳感模塊7-3和第二氣壓傳感 模塊7-4,第一氣壓傳感模塊7-3與靜壓感知孔7-1相連接W用于接收來自靜壓感知孔7-1 輸入的氣流，第二氣壓傳感模塊7-4與全壓感知孔7-2連接W用于接收來自全壓感知孔7-2 輸入的氣流，所述第一氣壓傳感模塊7-3和第二氣壓傳感模塊7-4均封裝在第一氣壓傳感 器7的殼體7-5內(nèi)。
[0039] 如圖4和圖5所示，所述支架3包括支架立桿3-1、圓盤3-2和條形板3-3,所述圓 盤3-2固定安裝在支架立桿3-1上，所述圓盤3-2上且沿其圓周方向布設(shè)有至少兩對螺栓 孔3-4,所述條形板3-3通過兩個螺栓3-5與一對所述螺栓孔3-4 -一對應(yīng)連接，所述煤體 盛裝管1上套有卡輸11，所述條形板3-3上開設(shè)有供卡輸11上的螺紋連接頭11-1伸入的 安裝孔3-6。
[0040] 本實施例中，通過調(diào)節(jié)條形板3-3與圓盤3-2上不同的螺栓孔3-4連接可W改變 條形板3-3與支架立桿3-1的夾角，調(diào)節(jié)精度可W達到15°，從而改變煤體盛裝管1和氣體 盛裝管2的整體角度，來模擬煤體盛裝管1和氣體盛裝管2在不同方位角處受熱氣流熱擴 散的影響。其結(jié)構(gòu)簡單，能夠靈活、方便的調(diào)節(jié)煤體盛裝管1和氣體盛裝管2的整體角度。
[0041] 如圖2所示，所述煤體盛裝管1的管徑小于氣體盛裝管2的管徑