煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于超低热值气体氧化后的取热利用技术领域，尤其涉及一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置。
【背景技术】
[0002]煤矿乏风瓦斯中的甲烷不仅是一种清洁能源，也是一种温室气体，其温室效应为0)2的23倍，但由于煤矿乏风中甲烷浓度很低(〈0.8%)且浓度波动大、通风量巨大等原因，传统燃烧方法很难将其中甲烷销毁。
[0003]处理煤矿乏风瓦斯的主要技术为热逆流氧化和催化逆流氧化，其中利用蜂窝陶瓷蓄热的热逆流氧化技术已经相对成熟，并已经在大型煤矿得到规模化应用。煤矿乏风热逆流氧化后的取热主要采用在氧化床内置换热器进行取热，这种内置换热器同传统换热器不同，其原理是实现煤矿乏风中甲烷销毁条件下的适度取热，其中:取热过多，煤矿乏风来流因为预热不到甲烷氧化温度而影响甲烷的销毁率；取热过少，多余热量会随着热逆流氧化的进行在床层中心蓄积，当热量蓄积到床层中心温度超过该部位填充蜂窝陶瓷所能承受的温度极限时，蜂窝陶瓷就会出现变形，甚至导致炉体塌陷，影响装置的可靠性。此外，这种适度取热换热器处于蜂窝陶瓷围成的狭小空间，换热器取热既存在对流，也存在辐射，取热机理同传统换热器取热机理发生了很大变化，这种填充内置换热器的设计需要相应的理论支撑，目前这种换热器的设计主要靠经验来摸索，因此设计就缺乏科学性。
[0004]为了研宄煤矿乏风瓦斯热氧化后的具体取热过程，需要模拟煤矿乏风热氧化的瞬态取热过程，即将煤矿乏风的瞬态取热过程等效为一系列的稳态过程，进行相应的试验研宄，等效后的稳态取热试验中需要调节不同温度、流量的热风工况进入稳态实验装置进行取热测试试验，能否调节出温度均匀的热风是试验成败的关键。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型公开了一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，其测试可靠性高、温度均匀。
[0006]本实用新型采用的技术方案为:
[0007]一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，包括试验炉体及其上部设置的烟道，所述试验炉体入口处连接混风道，混风道靠近试验炉体处均匀设置有多个温度传感器，混风道上还设有体积流量显示仪表，混风道入口处连接有环形空腔出口及高温气体通道出口，环形空腔同轴套装在高温气体通道外，所述环形空腔外圆周切线方向连接有常温气体通道，所述环形空腔内还设有多个环形均布的导流板。
[0008]所述高温气体通道与高温气体制备装置连接，所述常温气体通道与常温风机连接，优选的，高温气体制备装置为液化气燃烧器
[0009]优选的，导流板数量为四个，均匀分布焊接在环形空腔的内部。
[0010]本实用新型是煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用装置的一部分，用于获取取热试验过程中一定温度的热风，温度均匀是对热风的基本要求。一定温度的热风是通过液化气燃烧器产生的一部分高温烟气掺混常温空气获得，由常温风机送出的常温气体流入套装在高温烟气通道外侧的环形空腔后，常温气体围绕高温气体通道作圆周运动，为了强化这种圆周运动，在环形空腔内设置导流板。高温气体在喷出前行的过程中，会在高温气体的出口位置形成一定的负压，负压会使在环形空腔内做圆周运动的常温气体一边围绕高温气体通道做圆周运动，一边向前移动，在高温气体通道出口处旋转混入高温气体中，从而调节出具有一定的温度，且温度均匀的热风，所得热风通过混风道进入试验炉体。
[0011]本实用新型具有的优点及有益效果为:
[0012]1、本实用新型装置灵活，安装方便，能获得温度均匀的一定温度热风，为获得准确的取热试验数据奠定基础。
[0013]2、本实用新型环形空腔内导流板的设置能强化气体的环流，进而强化冷热气体的掺混。
[0014]3、多个温度传感器的设置利于验证气体温度的均匀性，另外，体积流量显示仪表用于实时控制气体的流量。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型环形空腔内部结构示意图。
[0017]图中，1-常温气体通道，2-常温风机，3-混风道，4-体积流量显示仪表，5-试验炉体，6-烟道，7-温度传感器，8-环形空腔，9-高温气体通道，10-液化气燃烧器，11-导流板。
【具体实施方式】
[0018]如图1、图2所示，一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，包括试验炉体5及其上部设置的烟道6，所述试验炉体5入口处连接混风道3，混风道3靠近试验炉体5处均匀设置有多个温度传感器7。优选的，混风道3上均匀设置四个温度传感器7，以检测进入试验炉体5内气体的温度，以及温度是否均匀。混风道3还设有体积流量显示仪表4，实时监测气体的流量。
[0019]混风道3入口处连接有环形空腔8出口及高温气体通道9出口，高温气体通道9与液化气燃烧器10连接，其中，高温气体通道9可探入混风道3 —定深度。环形空腔8与高温气体通道9同轴，并且套装在高温气体通道9外。所述环形空腔8外圆周的切线方向连接有常温气体通道1，常温气体通道I与常温风机2连接。环形空腔8内部还设有四个环形均布的导流板11，导流板11焊接在环形空腔8内，并且，导流板11的分布方向与常温气体进入时的方向一致，以强化常温气体的圆周运动。
【主权项】
1.一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，包括试验炉体及其上部设置的烟道，其特征是，所述试验炉体入口处连接混风道，混风道靠近试验炉体处均匀设置有多个温度传感器，混风道上还设有体积流量显示仪表，混风道入口处连接有环形空腔出口及高温气体通道出口，环形空腔同轴套装在高温气体通道外，所述环形空腔外圆周切线方向连接有常温气体通道，所述环形空腔内还设有多个环形均布的导流板。
2.根据权利要求1所述的煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，其特征是，所述高温气体通道与高温气体制备装置连接，所述常温气体通道与常温风机连接。
3.根据权利要求2所述的煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，其特征是，所述高温气体制备装置为液化气燃烧器。
4.根据权利要求1所述的煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，其特征是，所述导流板为四个，均匀分布焊接在环形空腔的内部。
【专利摘要】本实用新型属于超低热值气体氧化后的取热利用技术领域，尤其涉及一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用混风装置，包括试验炉体及其上部设置的烟道，所述试验炉体入口处连接混风道，混风道靠近试验炉体处均匀设置有多个温度传感器，混风道上还设有体积流量显示仪表，混风道入口处连接有环形空腔出口及高温气体通道出口，环形空腔同轴套装在高温气体通道外，所述环形空腔外圆周切线方向连接有常温气体通道，所述环形空腔内还设有多个环形均布的导流板。本实用新型测试可靠性高、温度均匀。
【IPC分类】G01N25-00
【公开号】CN204389416
【申请号】CN201520053765
【发明人】高增丽, 刘永启, 高振强
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月26日