一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置的制作方法

本实用新型涉及实验装置技术领域，具体为一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置。

背景技术：

高炉喷吹煤粉代替焦炭参加反应，为高炉节能降耗提供了有利保障，因此，掌握高炉喷吹煤粉燃烧情况来指导高炉喷吹煤种及喷吹量的选择，一直是高炉工作者研究的重要内容，高炉喷吹煤粉时热风温度一般在1100-1200℃左右，并且热风在直吹管内处于高速湍流状态，喷吹的煤粉一旦进入直吹管就能被迅速加热并且吹向风口进行燃烧，这种加热速率能高达104-106℃/s，因此模拟这种高温高速的煤粉燃烧实验装置很难开发，一般的加热炉能使冷风风温加热到1100-1200℃，但不能使冷风处于湍流状态，只能保持层流状态，若缩小喷吹管直径来满足冷风湍流要求又不能保证足够的风量，而若使冷风先处于湍流状态再进行加热，瞬间又不能加热到1100-1200℃，都不能真实反映煤粉喷吹过程中与热风进行的高速热量、质量等的交换情况，到目前为止没有任何装置可以真正模拟高炉喷吹煤粉燃烧。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置，包括真空泵、集气罐、高温加热炉和低温加热炉，所述高温加热炉的底端通过第一输料管与集气罐一侧的底端连接，且第一输料管上靠近高温加热炉的一端安装有平衡压力口，靠近集气罐的一端安装有一次阀，所述集气罐的顶端安装有第一导气管，所述集气罐的底端安装有集灰腔，且集气罐远离第一输料管的一侧安装有真空泵，所述高温加热炉一侧的顶端通过 第二输料管与三通管的第一接口连接，且三通管的第二接口通过第三输料管与低温加热炉一侧的顶端连接，所述第三输料管上靠近三通管的一端安装有低压一次阀，且第三输料管上靠近低温加热炉的一端安装有第二低压电磁阀，所述低温加热炉的底端安装有第二导气管，且第二导气管上安装有第一低压电磁阀，所述三通管的第三接口安装有第四输料管，且第三输料管上靠近三通管一端安装有煤粉添加口，所述第三输料管上靠近煤粉添加口的一端安装有高压一次阀，且高压一次阀远离煤粉添加口一侧的第三输料管上安装有第二高压电磁阀，所述第二高压电磁阀远离高压一次阀一侧的第三输料管上安装有第一高压电磁阀。

优选的，所述集气罐内部的底端设置有滤网，且滤网的高度高于第一输料管的进气口处。

优选的，所述煤粉添加口处安装有密封装置。

优选的，所述高温加热炉和低温加热炉的侧壁内均设置有绝热层。

优选的，所述集气罐，高温加热炉以及低温加热炉的侧壁上均安装有压力表。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置通过安装有高压一次阀、第一高压电磁阀以及第二高压电磁阀形成高压部分，使得高压部分为模拟喷煤枪喷吹煤粉，同时装置通过安装有低压一次阀、第一低压电磁阀、低温加热炉以及第二低压电磁阀形成低压部分，使得低压部分为模拟高炉风口提供热风，综上所述，装置通过高压部分、低压部分以及加热炉部分控制模拟实验的高压在0.45-0.55MPa、低压0.25-0.35MPa、高温1350-1450℃、低温1100-1200℃，使得装置既能满足高风温又能满足热风与煤粉间高速热交换。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的滤网示意图；

图中：1-集灰腔；2-真空泵；3-集气罐；4-第一导气管；5-第一输料管；6-一次阀；7-高温加热炉；8-平衡压力口；9-第二输料管；10-煤粉添加口；11-三通管；12-低压一次阀；13-第三输料管；14-第二低压电磁阀；15-低温加热炉；16-第二导气管；17-第一低压电磁阀；18-第四输料管；19-高压一次阀；20-第二高压电磁阀；21-第一高压电磁阀；22-滤网。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供的一种实施例：一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置，包括真空泵2、集气罐3、高温加热炉7和低温加热炉15，高温加热炉7的底端通过第一输料管5与集气罐3一侧的底端连接，且第一输料管5上靠近高温加热炉7的一端安装有平衡压力口8，高温加热炉7和低温加热炉15的侧壁内均设置有绝热层，绝热层避免装置的热量扩散，损坏装置本体以及对装置周围环境造成热污染，靠近集气罐3的一端安装有一次阀6，集气罐3内部的底端设置有滤网，且滤网的高度高于第一输料管5的进气口处，使得气体进入集灰腔1内时可以将灰尘过滤掉，便于收集气体，检测实验结果，集气罐3的顶端安装有第一导气管4，集气罐3，高温加热炉7以及低温加热炉15的侧壁上均安装有压力表，压力表便于监测压力值，便于控制，集气罐3的底端安装有集灰腔1，且集气罐3远离第一输料管5的一侧安装有真空泵2，高温加热炉7一侧的顶端通过第二输料管9与三通管11的第一接口连接，且三通管11的第二接口通过第三输料管13与低温加热炉15一侧的顶端连接， 第三输料管13上靠近三通管11的一端安装有低压一次阀12，且第三输料管13上靠近低温加热炉15的一端安装有第二低压电磁阀14，低温加热炉15的底端安装有第二导气管16，且第二导气管16上安装有第一低压电磁阀17，三通管11的第三接口安装有第四输料管18，且第三输料管18上靠近三通管11一端安装有煤粉添加口10，煤粉添加口10处安装有密封装置，密封装置使得煤粉便于加入，不易洒出，第三输料管13上靠近煤粉添加口10的一端安装有高压一次阀19，且高压一次阀19远离煤粉添加口10一侧的第三输料管13上安装有第二高压电磁阀20，第二高压电磁阀20远离高压一次阀19一侧的第三输料管13上安装有第一高压电磁阀21。

具体使用方式：实验开始前，首先对此实验装置进行系统密闭性检验，对整个系统用氮气进行冲压，使其压力达到0.2MPa，保持10分钟，之后进行实验，装入试样前先用氧气将设备的各个部位进行清扫，确保整个系统都为氧气，将集气罐3通过真空泵2抽成真空，并与第一输料管5的出气口连接，将高压部位充压至0.4MPa，将称重后的煤粉样品通过煤粉添加口10加入，然后将煤粉添加口10密封关闭，煤粉进入高温加热炉7加热至1350-1450摄氏度，之后产生的气体由于压力的作用进入集气罐3中，通过滤网过滤灰尘，最后收集第一导气管4收集气体，经过计量，测算验证完成实验。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。