煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及超低熱值氣體氧化后的取熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦乏風瓦斯中的甲烷既是一種清潔能源，也是一種溫室氣體，但由于其甲烷濃度很低(〈0.8%)、波動大、通風量巨大等原因，傳統(tǒng)燃燒方法很難將其中所含甲烷銷毀。處理煤礦乏風瓦斯技術(shù)中，利用蜂窩陶瓷蓄放熱的熱逆流氧化技術(shù)已經(jīng)相對成熟，并已經(jīng)成功應用于處理大型煤礦的煤礦乏風瓦斯。煤礦乏風熱逆流氧化后的取熱主要通過在氧化床內(nèi)置蛇管換熱器進行取熱，其與傳統(tǒng)換熱器不同的是實現(xiàn)煤礦乏風中甲烷銷毀條件下的適度取熱: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極限溫度時，蜂窩陶瓷就會出現(xiàn)變形，最終導致爐體塌陷，影響裝置的可靠性。這種適度取熱換熱器的設(shè)計需要相應的理論支撐，目前這種換熱器的設(shè)計主要靠經(jīng)驗來摸索，因此設(shè)計缺乏科學性。
[0003]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(tài)取熱過程，即將煤礦乏風的瞬態(tài)取熱過程等效為一系列的穩(wěn)態(tài)過程，進行相應的試驗研宄，等效后的穩(wěn)態(tài)取熱試驗中需要調(diào)節(jié)不同溫度、流量的熱風工況進入穩(wěn)態(tài)實驗裝置進行取熱測試試驗。熱風的工況調(diào)節(jié)包括熱風的溫度及體積流量的調(diào)節(jié)，為了確保穩(wěn)態(tài)取熱試驗實驗數(shù)據(jù)的完整性，取熱試驗中熱風工況的調(diào)節(jié)應該包括低風溫、大風量以及高風溫、大風量的極限工況。試驗過程中，工況溫度的調(diào)節(jié)是通過液化氣燃燒器產(chǎn)生高溫氣體摻混常溫冷風實現(xiàn)，風量的調(diào)節(jié)依靠加大冷風流量實現(xiàn)。低溫、大風量以及高風溫、大風量等極限工況僅僅依靠液化氣燃燒器燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣摻混冷風很難實現(xiàn)，因為調(diào)節(jié)低溫、大風量工況時，需要調(diào)節(jié)的風溫低，因此燃燒器的加熱功率不會很大，加上需要摻入的冷風量大，冷風風機的功率必須加大，因此很容易產(chǎn)生燃燒的“吹熄”現(xiàn)象。而調(diào)節(jié)高風溫、大風量工況時，燃燒器的功率需要不斷加大，但是由于摻混入的冷風量大，即使燃燒器功率開到最大，也難以將風量達到試驗所要求的大風量工況。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種測試可靠性高、能實現(xiàn)極限風量調(diào)節(jié)的的煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置，包括試驗爐體及其上部設(shè)置的煙道，所述試驗爐體入口處連接有混風道，混風道入口處連接有常溫氣體通道及高溫氣體通道，混風道還連接有回引氣體通道，所述回引氣體通道與回引風機連接，回引風機另一端通過回引管道與煙道連接，混風道內(nèi)設(shè)有第一整流板及第二整流板，第一整流板設(shè)置在常溫氣體通道及回引氣體通道之間，第二整流板設(shè)在回引氣體通道及試驗爐體之間。
[0007]為了實時監(jiān)測進入試驗爐體內(nèi)氣體的流量，混風道上設(shè)有體積流量顯示儀表，同時，混風道上還均勻設(shè)有多個溫度傳感器，以檢測進入試驗爐體內(nèi)的氣體的溫度，及溫度是否均勻。
[0008]混風道內(nèi)設(shè)有第一整流板及第二整流板，第一整流板及第二整流板均采用開孔率不同的蜂窩陶瓷，兩整流板通過蜂窩陶瓷截面開孔率的不同所產(chǎn)生的阻力不均，從而調(diào)節(jié)截面風量分配的不均勻性:第一整流板的中間部分開孔率小，阻力大，四周部分的蜂窩陶瓷開孔率大，阻力小；第二整流板包括第一部位、第二部位，因第二部位靠近回引氣體通道，第二部位處風量較大，因此第二部位的開孔率小于第一部位的開孔率，從而增大阻力，均勻風量。
[0009]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、一定風量的熱風工況，尤其是低風溫、大風量以及高風溫、大風量的極限工況，以確保試驗數(shù)據(jù)測試的完整性。高溫氣體通道與常溫氣體通道內(nèi)的高溫煙氣及常溫氣體混合后，為了防止低風溫、大風量調(diào)節(jié)過程中的火焰“吹熄”現(xiàn)象，在混風道內(nèi)設(shè)置第一整流板，第一整流板利用填充蜂窩陶瓷的蓄熱特性，起到點火熱源、穩(wěn)定火焰的作用，防止“吹熄”。另外，回引風機將試驗后的煙氣重新回引，進入混風道，以彌補高風溫、大風量調(diào)節(jié)過程中風量調(diào)節(jié)不夠的缺陷。風量經(jīng)過第二整流板整流后，進入取熱試驗爐體內(nèi)進行測試。低風溫、大風量工況以及高風溫、大風量工況的調(diào)節(jié)為取熱試驗數(shù)據(jù)的完整性提供了保障。
[0010]本實用新型具有的優(yōu)點及有益效果為:
[0011]1、本實用新型裝置靈活，安裝方便，能獲得風量調(diào)節(jié)范圍寬泛的穩(wěn)定工況，為取熱試驗數(shù)據(jù)的完整性奠定基礎(chǔ)。
[0012]2、本實用新型利用回引風機將部分煙氣回引，即可以節(jié)省一部分燃料，又能彌補大風量調(diào)節(jié)過程中風量不夠的不足。
[0013]3、混風道中第一整流板的設(shè)置既能防止火焰“吹熄”，又能起到整流作用，第二整流板的設(shè)置對氣體進行進一步的整流，確保所調(diào)工況氣體的截面分配均勻性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是第一整流板的A向視圖；
[0016]圖3是第二整流板的A向視圖；
[0017]圖4是本實用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1-回引管道，2-回引風機，3-回引氣體通道，4-常溫氣體通道，5-高溫氣體通道，6-混風道，7-第一整流板，8-溫度傳感器，9-第二整流板，10-體積流量顯示儀表，11-試驗爐體，12-煙道，901-第一部位，902-第二部位
【具體實施方式】
[0019]如圖1、圖4所示，一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置，包括試驗爐體11及其上部設(shè)置的煙道12，所述試驗爐體11入口處連接有混風道6，混風道6入口處連接有常溫氣體通道4及高溫氣體通道5，混風道6還連接有回引氣體通道3。回引氣體通道3與回引風機2連接，回引風機2另一端通過回引管道I與煙道12連接。另外，混風道6上設(shè)有體積流量顯示儀表10，還均勻設(shè)有多個溫度傳感器8，根據(jù)監(jiān)測點的需要，可設(shè)置四個溫度傳感器8。
[0020]如圖1、圖2、圖3所示，混風道6內(nèi)設(shè)有第一整流板7及第二整流板9，第一整流板7設(shè)置在常溫氣體通道4及回引氣體通道3之間，第二整流板9設(shè)在回引氣體通道3及試驗爐體11之間。第一整流板7及第二整流板9均采用開孔率不同的蜂窩陶瓷，兩整流板通過蜂窩陶瓷截面開孔率的不同所產(chǎn)生的阻力不均，從而調(diào)節(jié)截面風量分配的不均勻性:第一整流板7的中間部分開孔率小，阻力大，四周部分的蜂窩陶瓷開孔率大，阻力小；第二整流板9包括第一部位901、第二部位902，因第二部位902靠近回引氣體通道3，第二部位902的開孔率小于第一部位901的開孔率。
【主權(quán)項】
1.一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置，包括試驗爐體及其上部設(shè)置的煙道，其特征是，所述試驗爐體入口處連接有混風道，混風道入口處連接有常溫氣體通道及高溫氣體通道，混風道還連接有回引氣體通道，所述回引氣體通道與回引風機連接，回引風機另一端通過回引管道與煙道連接，混風道內(nèi)設(shè)有第一整流板及第二整流板，第一整流板設(shè)置在常溫氣體通道及回引氣體通道之間，第二整流板設(shè)在回引氣體通道及試驗爐體之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置，其特征是，混風道上設(shè)有體積流量顯示儀表，還均勻設(shè)有多個溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置，其特征是，所述第一整流板為蜂窩陶瓷，中間部位的開孔率小于四周部位的開孔率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置，其特征是，所述第二整流板為蜂窩陶瓷，第二整流板包括第一部位、第二部位，第一部位的開孔率大于第二部位的開孔率，第二部位靠近回引氣體通道。
【專利摘要】本實用新型涉及超低熱值氣體氧化后的取熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦乏風瓦斯氧化后的取熱試驗風量調(diào)節(jié)裝置，包括試驗爐體及其上部設(shè)置的煙道，所述試驗爐體入口處連接有混風道，混風道入口處連接有常溫氣體通道及高溫氣體通道，混風道還連接有回引氣體通道，所述回引氣體通道與回引風機連接，回引風機另一端通過回引管道與煙道連接，混風道內(nèi)設(shè)有第一整流板及第二整流板，第一整流板設(shè)置在常溫氣體通道及回引氣體通道之間，第二整流板設(shè)在回引氣體通道及試驗爐體之間。本實用新型測試可靠性高、能實現(xiàn)極限風量調(diào)節(jié)。
【IPC分類】G01N25-20
【公開號】CN204389423
【申請?zhí)枴緾N201520053152
【發(fā)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