一种储存不同温度煤样产生气体的储气系统及应用方法

文档序号:33560068发布日期:2023-03-22 13:53阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种存储不同温度煤样产生气体的储气系统,其特征在于,包括储气控制系统和储气分析装置;所述储气控制系统包括输入单元、处理单元、响应单元、显示单元,输入单元、响应单元、显示单元分别与处理单元连接;输入单元包括温度变送器、气源流量变送器、分段流量变送器,响应单元包括进气端电磁八通阀、出气端电磁八通阀、电控排气阀、流量警示灯,显示单元采用触摸显示屏;所述储气分析装置包括气源瓶、控温炉、分阶段式储气装置、气相色谱分析仪,所述气源瓶通过气源流量变送器与控温炉连通,控温炉通过进气总导气管与分阶段式储气装置连通,分阶段式储气装置通过出气总导气管与气相色谱分析仪连通,在出气总导气管上设置出气端电磁八通阀、抽气泵,出气端电磁八通阀设置在出气总导气管靠近分阶段式储气装置的一端;在进气总导气管上依次设置温度变送器、电控排气阀、过滤器,所述温度变送器设置在进气总导气管靠近控温炉的一端,分阶段式储气装置包括八根储气管,所述的八根储气管通过进气端电磁八通阀与分段进气总导气管连通,储气管与进气端电磁八通阀的电磁阀门的出气口一一对应,八根储气管通过出气端电磁八通阀与出气总导气管连通,且储气管与出气端电磁八通阀的电磁阀门的进气口一一对应。2.根据权利要求1所述的存储不同温度煤样产生气体的储气系统,其特征在于,所述的流量警示灯包括用于显示进气端电磁八通阀是否打开的进气流量警示灯、用于显示出气端电磁八通阀是否打开的出气流量警示灯,所述的进气流量警示灯与进气端电磁八通阀的电动阀门一一对应,所述的出气流量警示灯与出气端电磁八通阀的电动阀门一一对应。3.根据权利要求2所述的存储不同温度煤样产生气体的储气系统,其特征在于,处理单元采用stm32f103单片机。4.根据权利要求3所述的存储不同温度煤样产生气体的储气系统,其特征在于,显示单元采用led触摸显示屏。5.根据权利要求1或2或3或4所述的存储不同温度煤样产生气体的储气系统的应用方法,其特征在于包括如下步骤,(1)设置温度、流量、气体采集时间、气体储存时间、管路清洗时间;(2)设置预设温度,并设置储气管与之一一对应,确保每个储气管只储存一个预设温度气体,预设温度数量不超过储气管数量;(3)将待检测煤样装入智能控温炉中;(4)调整干空气气源与纯氮气气源的输出压力;(5)启动智能控温炉氧化煤样;(6)通过led屏控制电控排气阀打开,待煤样罐内部达到第一个预设温度,温度变送器联动进气端电磁八通阀打开、电控排气阀关闭,气体经过过滤器去除去杂质粉尘,储存至与之对应的1号储气管,此时,进气流量警示灯1号显示“绿灯”;(7)当1号储气管中的气体达到预设储存时间时,联动出气端电磁八通阀打开,抽气泵启动,将气体吸入色谱柱进行检测,当气体采集时间达到预设时间时,联动出气端电磁八通阀关闭,抽气泵关闭;
(8)当煤样罐内部温度达到第一个预设温度时,继续升温,达到下一个预设温度,温度变送器联动进气端电磁八通阀打开、电控排气阀关闭,气体经过过滤器去除去杂质粉尘,储存至与之对应的2号储气管,此时,进气流量警示灯2号显示“绿灯”;重复(7)、(8)步骤,将其他预设温度煤样产生的气体储存至相应的储气管内,并进行检测,重复上述步骤,直至所有设定温度执行完毕;(9)气样分析结果显示在led屏上。6.根据权利要求5所述的存储不同温度煤样产生气体的储气系统的应用方法,其特征在于,在步骤1)中设定管路清洗时间,得到气体分析结果后,导出全部气体的分析结果,启动管路清洗,向管路中持续通入氮气3小时,关闭纯氮气气源设备阀门;待煤体温度降低至常温后,清理实验残留煤样。

技术总结
本发明涉及煤矿灾害防治技术领域,尤其是储存不同温度煤样产生气体的储气系统及应用方法,包括储气控制系统和储气分析装置;所述储气控制系统包括输入单元、处理单元、响应单元、显示单元,输入单元、响应单元、显示单元分别与处理单元连接;输入单元包括温度变送器、气源流量变送器、分段流量变送器,响应单元包括进气端电磁八通阀、出气端电磁八通阀、电控排气阀、流量警示灯,显示单元采用触摸显示屏;本发明实现时序性暂态与瞬态储气及实时显示系统工作状态,在煤样热分解后期,化学反应速率不断升高,能够降低气体收集的难度,从而减少检测结果误差,对煤指标性气体或自然发火期准确监测提供保障。准确监测提供保障。准确监测提供保障。


技术研发人员:张茜 胡相明 毛静然 吴明跃 赵艳云 王福生 杜海刚 杨宁 宋媛媛
受保护的技术使用者:山东科技大学
技术研发日:2022.12.08
技术公布日:2023/3/21
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