=閥口 6安裝在所述變徑接 頭12上。
[0042] 如圖2所示，所述第一閥口 4通過具有開口的第一蓋帽板13安裝在所述煤體盛裝 管1上，從而方便將第一閥口 4安裝在煤體盛裝管1上；所述第二閥口 5通過具有開口的第 二蓋帽板14安裝在所述氣體盛裝管2上，從而方便將第二閥口 5安裝在氣體盛裝管2上。
[0043] 本實施例中，所述第一閥口 4、第二閥口 5和第司詞口 6均為球閥。
[0044] 如圖2所示，所述第一氣壓傳感器7的一端延伸至煤體盛裝管1的中屯、軸線M。使 得第一氣壓傳感器7能夠撲捉到更真實的壓力變化，使實驗的結果更加的準確。
[0045] 如圖2所示，所述電加熱元件10上包裹有一層玻璃纖維保溫層16,所述玻璃纖維 保溫層16上包裹有一層錫巧層17。通過設置玻璃纖維保溫層16和錫巧層17,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。
[0046] 本實施例中，所述煤體盛裝管1上開設有多個用于螺紋連接所述第一氣壓傳感器 7的第一螺紋孔，所述氣體盛裝管2上開設有用于螺紋連接所述第二氣壓傳感器8的第二螺 紋孔和用于螺紋連接所述溫度傳感器9的第=螺紋孔。通過螺紋連接第一氣壓傳感器7、第 二氣壓傳感器8和溫度傳感器9,在保證第一氣壓傳感器7、第二氣壓傳感器8和溫度傳感 器9安裝的同時，還能夠利用螺紋實現(xiàn)密封目的。
[0047] 如圖5所示，所述卡輸11包括兩個螺栓連接的卡輸體11-2,所述螺紋連接頭11-1 連接在其中一個卡輸體11-2上。
[0048] 本實施例中，該松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置在使用時，首先是實驗的 準備階段，所述實驗的準備階段具體為：
[0049] 首先選取實驗煤樣破碎并使用標準篩篩分出5種粒徑煤樣，并按照粒徑大小依次 進行編號為1#、2#、3#、4#、5#。把該實驗裝置各構件連接好，打開第一蓋帽板13把破碎好 的1#煤樣裝入煤體盛裝管1內且位于第一蓋帽板13與隔板15之間，然后把實驗裝置安裝 好，同時把第一氣壓傳感器7、第二氣壓傳感器8及溫度傳感器9安裝設置到位，且使煤體盛 裝管1和氣體盛裝管2豎直連接在支架3上，W使煤體盛裝管1位于氣體盛裝管2正上方， 最后在關閉第一閥口 4的條件下，通過第二閥口 5向管路充氣并且使壓力保持在0.2MPa，采 用涂抹肥皂泡法試驗裝置整體密封性，然后打開第一閥口 4,氣密性試驗結束。關閉第二閥 口 5和第=閥口 6,保持氣體盛裝管2空間密閉，實驗準備階段結束。
[0050] 然后進入實驗階段，具體為：
[0051] 設定溫度控制器的實驗溫度值，為電加熱元件10接通電源給氣體盛裝管2加熱， 通過溫度傳感器9檢測氣體盛裝管2內氣體的溫度值，通過第二氣壓傳感器8檢測氣體 盛裝管2內氣體壓力變化。當氣體盛裝管2內氣體熱源溫度T達到溫度預設值時，比如： 30°C、60°C、90°C、120°C、150°C和200°C中的某一個溫度值等，溫度控制器為電加熱元件10 自動斷電停止加熱。當氣體溫度降低時又會自動通電加熱W保持氣體盛裝管2內氣體的 相對恒溫。當氣體盛裝管2內氣體溫度穩(wěn)定后打開第二閥口 5、第=閥口 6,氣體盛裝管2 內的熱氣體會由于浮升力及壓差作用經(jīng)隔板15上的氣孔擴散至煤體盛裝管1內，通過煤 體盛裝管1內的多個第一氣壓傳感器7讀取不同測點位置處氣體全壓E、靜壓El。則動壓 E, = ￡_E，=丄，如果假定密度P為常數(shù)就可W求出氣流速度值。
[0052] 然后化測點編號為X軸，速度值為Y軸，繪出實驗溫度下松散煤體內氣體速度V曲 線。其中測點編號即為第一氣壓傳感器7的編號，在本實施例中，第一氣壓傳感器7的數(shù)量 為六個，那么測點編號就為六個。通過改變設定熱源的溫度T，按照上述的步驟進行多次實 驗，可W得到多個不同熱源溫度T下松散煤體內氣體流速曲線。比較不同熱源溫度T情況 下，松散煤體內不同時刻各測點速度V曲線的變化規(guī)律，得到熱源強度對不同距離處熱擴 散的影響規(guī)律。
[0053] 然后使用不同粒徑的2#、3#、4#、5#煤樣，重復^上實驗步驟進行多次實驗。繪出 不同粒徑下某一熱源溫度T(比如；15(TC)下松散煤體內不同測點處速度V值曲線，并比較 不同粒徑情況下，熱源溫度T一定條件下各測點速度值及其變化規(guī)律。
[0054] 其中，通過第一氣壓傳感器7可W直接檢測到反應流動規(guī)律的壓力參數(shù)，第一氣 壓傳感器7精度可W達到IPa，可W檢測到細微的熱空氣在松散煤體內的自擴散效應，提高 了實驗裝置的精確性和實用性，通過第二氣壓傳感器8可W實時獲知氣體盛裝管2內熱氣 流的壓力。
[00巧]結合圖1和圖3,按照順時針方向依次調整條形板3-3在圓盤3-2上的角度，可W先調整30°，即：使條形板3-3與圓盤3-2上不同的螺栓孔3-4連接，從而改變煤體盛裝管 1和氣體盛裝管2的整體角度，然后再進行上述重復試驗，繪出實驗管路與支架立桿30°角 度時某一溫度、某一粒徑下松散煤體內不同測點處氣體速度V曲線，然后依次逐漸增大角 度進行實驗得到多個不同實驗角度下的松散煤體內不同測點處氣體速度V曲線，分析得到 不同角度0時對不同距離處熱擴散的影響規(guī)律。
[0056]最后綜合粒徑分布e、熱源強度T、及方位角0下的實驗數(shù)據(jù)，得出粒徑、熱源、方 位等對松散煤體內不同空間位置處熱擴散運移的影響，更好的探究煤火的發(fā)展的自卷吸供 氧過程。
[0057]W上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術實質對W上實施例所作的任何簡單修改、變更W及等效結構變換，均仍屬于本發(fā)明技 術方案的保護范圍內。
【主權項】
1. 松散煤體內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（1)和用于產生熱氣流的氣體盛裝管（2)，以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 置有用于封閉或打開其端部開口的第一閥門（4)，所述氣體盛裝管（2)的另一端設置有用 于封閉或打開其端部開口的第二閥門（5)，所述變徑接頭（12)內設置有用于控制煤體盛裝 管（1)和氣體盛裝管（2)連通或關斷的第三閥門（6)，所述煤體盛裝管（1)內設置有隔板 (15)，所述隔板（15)上開設有供氣體盛裝管（2)內的熱氣流進入煤體盛裝管（1)的氣孔， 所述煤體盛裝管（1)上安裝有與其相垂直且伸入其內的第一氣壓傳感器（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)伸入煤體盛裝管（1)的一端面開設有沿第一氣壓傳感器（7)長度方向布 設的靜壓感知孔（7-1)，所述第一氣壓傳感器（7)伸入煤體盛裝管（1)的部位的側壁開設有 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 部空氣的電加熱元件（10)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：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) -一對應連接，所述煤體盛裝管 (1)上套有卡箍（11)，所述條形板（3-3)上開設有供卡箍（11)上的螺紋連接頭（11-1)伸 入的安裝孔（3-6)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述 煤體盛裝管（1)的管徑小于氣體盛裝管（2)的管徑。
4. 根據(jù)權利要求1所述的松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述 第一閥門（4)通過具有開口的第一蓋帽板（13)安裝在所述煤體盛裝管（1)上，所述第二閥 門（5)通過具有開口的第二蓋帽板（14)安裝在所述氣體盛裝管（2)上。
5. 根據(jù)權利要求1所述的松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述 第一閥門（4)、第二閥門（5)和第三閥門（6)均為球閥。
6. 根據(jù)權利要求1所述的松散煤體內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（7)延伸至煤體盛裝管（1)的中心軸線。
7. 根據(jù)權利要求1所述的松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述 電加熱元件（10)上包裹有一層玻璃纖維保溫層（16)，所述玻璃纖維保溫層（16)上包裹有 一層錫箔層（17)。
8. 根據(jù)權利要求1所述的松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置，其特征在于：所述 煤體盛裝管（1)上開設有多個用于螺紋連接所述第一氣壓傳感器（7)的第一螺紋孔，所述 氣體盛裝管（2)上開設有用于螺紋連接所述第二氣壓傳感器（8)的第二螺紋孔和用于螺紋 連接所述溫度傳感器（9)的第三螺紋孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種松散煤體內氣體熱擴散測試用實驗裝置，包括煤體盛裝管和氣體盛裝管以及支架，支架與煤體盛裝管連接；煤體盛裝管一端和氣體盛裝管一端通過變徑接頭連接，煤體盛裝管另一端設置第一閥門，氣體盛裝管另一端設置第二閥門，變徑接頭內設置第三閥門，煤體盛裝管內設置隔板，隔板上開設氣孔，煤體盛裝管上安裝第一氣壓傳感器，氣體盛裝管上安裝第二氣壓傳感器和溫度傳感器，第一氣壓傳感器且伸入煤體盛裝管的一端面開設靜壓感知孔，第一氣壓傳感器且伸入煤體盛裝管的部位的側壁開設全壓感知孔，氣體盛裝管的外壁纏繞有電加熱元件。該實驗裝置的結構簡單、實驗效果好，能夠有效的測試松散煤體內氣體熱擴散效應。
【IPC分類】G01N25-20
【公開號】CN104880484
【申請?zhí)枴緾N201510323063
【發(fā)明人】鄧軍, 翟小偉, 陳曉坤, 馬礪, 金永飛, 肖旸, 程方明, 張華威
【申請人】西安科技大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月11日