一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置。本實用新型的目的是提供一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，可針對不同條件燃燒產(chǎn)生的煙氣成分、濃度實時監(jiān)測記錄，并且比較環(huán)保、安全。本實用新型包括進(jìn)氣裝置、實驗箱、出氣及煙氣監(jiān)測裝置、附屬裝置。本實用新型可以選用不同種類的氣體并可以調(diào)節(jié)該種氣體的流量、壓力，從而可以模擬不同條件下的燃燒，具有較高的實驗通用性；還可以通過計算機(jī)對檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的監(jiān)測、分析、記錄，從而實現(xiàn)連續(xù)性監(jiān)測、記錄。本實用新型中，剩余的氣體通過尾氣吸收池被吸收，從而防止污染空氣，比較安全。
【專利說明】
一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤田火區(qū)、礦井火災(zāi)都是煤礦區(qū)的重要災(zāi)害。煤田火區(qū)是指煤炭地層在地表下滿足燃燒條件后，產(chǎn)生自燃，或經(jīng)其它渠道燃燒所形成的大規(guī)模地下燃燒發(fā)火，最終形成煤田火區(qū)。煤田火區(qū)不僅會導(dǎo)致地下煤炭資源嚴(yán)重?fù)p失、引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，而且最重要的危害是它在燃燒過程中產(chǎn)生大量的煙氣通過地層裂隙釋放到空氣中，對空氣造成持久、嚴(yán)重的污染。礦井火災(zāi)是指發(fā)生在煤礦井下或是井口附近威脅到井下安全生產(chǎn)的火災(zāi)。礦井一旦發(fā)生火災(zāi)，會產(chǎn)生大量的煙氣，而這些煙氣往往是導(dǎo)致井下人員傷亡的罪魁禍?zhǔn)?。綜上所述，不論是煤田火區(qū)還是礦井火災(zāi)，它們產(chǎn)生的煙氣危害極大，所以針對以上問題，需要設(shè)計一種模擬煤田火區(qū)和礦井火災(zāi)的煙氣分析實驗裝置，對其產(chǎn)生的煙的成分和氣體成分濃度進(jìn)行監(jiān)測;并且對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的監(jiān)測、分析、記錄是必需的。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)模擬煤田火區(qū)和礦井火災(zāi)的煙氣分析實驗裝置，實驗時排出的大量的有害、有毒煙氣會直接排放到大氣中，不利于環(huán)保，并且對實驗人員的身體有害。
[0004]另外，現(xiàn)有技術(shù)模擬煤田火區(qū)和礦井火災(zāi)的煙氣分析實驗裝置，實驗完成后，需要等待燃燒自然熄滅，這樣需要專人在試驗裝置旁值守，浪費時間，并且比較不安全。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，可針對不同條件燃燒產(chǎn)生的煙氣成分、濃度實時監(jiān)測記錄，并且比較環(huán)保、安全。
[0006]本實用新型采取的技術(shù)方案為:一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，包括進(jìn)氣裝置、實驗箱、出氣及煙氣監(jiān)測裝置、附屬裝置;進(jìn)氣裝置包括依次通過管道連接的氣瓶、入口氣體質(zhì)量流量計、入口流量調(diào)節(jié)閥；實驗箱包括箱體，箱體一側(cè)的底部設(shè)置有進(jìn)氣口；箱體另一側(cè)的頂部設(shè)置有出氣口；出氣及煙氣監(jiān)測裝置包括依次通過管道連接的出口流量調(diào)節(jié)閥、出口氣體質(zhì)量流量計、煙塵濃度分析儀、針管閥門、抽氣針管；附屬裝置包括計算機(jī)、氣相色譜分析儀;計算機(jī)與氣相色譜分析儀通過網(wǎng)絡(luò)線路相連;入口流量調(diào)節(jié)閥的出口端與進(jìn)氣口通過管道相連；出氣口通過管道與出口流量調(diào)節(jié)閥的入口端相連;煙塵濃度分析儀通過網(wǎng)絡(luò)線路與計算機(jī)相連。
[0007]進(jìn)一步的，出氣及煙氣監(jiān)測裝置還包括煙塵過濾器;煙塵過濾器的入口端與煙塵濃度分析儀的出口端通過管道連接;煙塵過濾器的出口端與針管閥門的入口端連接。
[0008]進(jìn)一步的，出氣及煙氣監(jiān)測裝置還包括三通管、吸收池閥門、尾氣吸收池;三通管的入口端與煙塵過濾器的出口端連接;三通管有兩個出口端，三通管的一個出口端與針管閥門的入口端通過管道連接，針管閥門與抽氣針管通過管道連接;三通管的另一個出口端與吸收池閥門的入口端通過管道連接，吸收池閥門與尾氣吸收池通過管道連接。
[0009]進(jìn)一步的，進(jìn)氣裝置還包括減壓閥、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥、壓力表、氣阻；減壓閥、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥、壓力表、氣阻通過管道依次連接;減壓閥的入口端與氣瓶連接，氣阻的出口端與入口氣體質(zhì)量流量計的入口端通過管道連接。
[0010]進(jìn)一步的，氣瓶為不同氣體氣瓶，且不同氣體氣瓶均設(shè)置有閥門，不同氣體氣瓶的閥門的出口端并聯(lián)后與入口氣體質(zhì)量流量計的入口端連接。
[0011]更加具體的，箱體由外層Q235-B鋼板和內(nèi)層316L鋼板制成，外層尺寸為2200mmX2200mmX 1800mm，內(nèi)層尺寸為2000mm X 2000mm X 1600mm，兩層鋼板之間由槽鋼連接及支撐，并充填耐高溫纖維棉保溫，箱體為密閉結(jié)構(gòu);箱體的前面板設(shè)置有三個觀察窗，觀察窗的尺寸為200mm X 400mm，且由透明的耐高溫玻璃制成。
[0012]本實用新型可以選用不同種類的氣體并可以調(diào)節(jié)該種氣體的流量、壓力，從而可以模擬不同條件下的燃燒(煤田火區(qū)、礦井火災(zāi)等)，具有較高的實驗通用性。
[0013]本實用新型可以通過計算機(jī)對檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的監(jiān)測、分析、記錄，從而實現(xiàn)連續(xù)性監(jiān)測、記錄。
[0014]本實用新型可以通過煙塵濃度分析儀以及氣相色譜分析儀，監(jiān)測出煙氣中煙塵的濃度以及燃燒氣體中各成分的濃度，對比得出煙氣的變化規(guī)律，具有較強(qiáng)的功能性。
[0015]本實用新型中，剩余的氣體通過尾氣吸收池被吸收，從而防止污染空氣，比較安全。
[0016]本實用新型中，實驗完成后通入惰性氣體可保證燃燒完全熄滅，不需要專人值守，并且比較安全。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的不意圖。
[0018]圖2為本實用新型的三通管35的示意圖。
[0019]進(jìn)氣裝置I
[0020]氣瓶11
[0021]減壓閥12
[0022]穩(wěn)壓閥13
[0023]穩(wěn)流閥14
[0024]壓力表15
[0025]氣阻16
[0026I入口氣體質(zhì)量流量計17
[0027]入口流量調(diào)節(jié)閥18
[0028]實驗箱2
[0029]進(jìn)氣口21
[0030]箱體22
[0031]觀察窗23
[0032]出氣口24
[0033]出氣及煙氣監(jiān)測裝置3
[0034]出口流量調(diào)節(jié)閥31
[0035]出口氣體質(zhì)量流量計32
[0036]煙塵濃度分析儀33
[0037]煙塵過濾器34
[0038]三通管35
[0039]針管閥門36
[0040]抽氣針管37[0041 ]吸收池閥門38
[0042]尾氣吸收池39
[0043]附屬裝置4
[0044]計算機(jī)41
[0045]氣相色譜分析儀42
【具體實施方式】
[0046]下面結(jié)合圖1、圖2對本實用新型進(jìn)行說明。
[0047]實施例一
[0048]—種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，包括進(jìn)氣裝置1、實驗箱2、出氣及煙氣監(jiān)測裝置
3、附屬裝置4。
[0049]進(jìn)氣裝置I包括依次通過管道連接的氣瓶11、入口氣體質(zhì)量流量計17、入口流量調(diào)節(jié)閥18。
[0050]實驗箱2包括箱體22，箱體22—側(cè)的底部設(shè)置有進(jìn)氣口21;箱體22另一側(cè)的頂部設(shè)置有出氣口 24。
[0051 ]出氣及煙氣監(jiān)測裝置3包括依次通過管道連接的出口流量調(diào)節(jié)閥31、出口氣體質(zhì)量流量計32、煙塵濃度分析儀33、針管閥門36、抽氣針管37。
[0052]附屬裝置4包括計算機(jī)41、氣相色譜分析儀42;計算機(jī)41與氣相色譜分析儀42通過網(wǎng)絡(luò)線路相連。
[0053]入口流量調(diào)節(jié)閥18的出口端與進(jìn)氣口 21通過管道相連；出氣口 24通過管道與出口流量調(diào)節(jié)閥31的入口端相連;煙塵濃度分析儀33通過網(wǎng)絡(luò)線路與計算機(jī)41相連。
[0054]開始進(jìn)行實驗時，根據(jù)所需的實驗條件選擇不同的氣瓶11，氣瓶11內(nèi)的氣體依次經(jīng)過入口氣體質(zhì)量流量計17、入口流量調(diào)節(jié)閥18進(jìn)入到箱體22內(nèi)，通過調(diào)節(jié)入口氣體質(zhì)量流量計17以及入口流量調(diào)節(jié)閥18的配合可以控制進(jìn)入箱體22的氣體為所需的流量。箱體22內(nèi)設(shè)置有根據(jù)實驗需要預(yù)先放置的火災(zāi)模擬模型(比如煤田火區(qū)模擬模型，礦井火災(zāi)模擬模型等)。氣體進(jìn)入箱體22內(nèi)后燃燒;燃燒后產(chǎn)生的煙氣從出氣口 24流出，依次通過出口流量調(diào)節(jié)閥31、出口氣體質(zhì)量流量計32、煙塵濃度分析儀33、煙塵過濾器34、針管閥門36后進(jìn)入抽氣針管37，抽氣針管37可從針管閥門36后的管道拔出。
[0055]通過對比入口氣體質(zhì)量流量計17與出口氣體質(zhì)量流量計32之間的差別，可得出箱體22中氣體體積的變化。
[0056]通過煙塵濃度分析儀33可對煙氣中的煙塵濃度進(jìn)行檢測。
[0057]將抽氣針管37中的氣體注入氣相色譜分析儀42，通過氣相色譜分析儀42對氣體成分(O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2)的濃度進(jìn)行檢測。
[0058]煙塵濃度分析儀33和氣相色譜分析儀42將檢測的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)線路傳輸至計算機(jī)41，計算機(jī)41可對煙塵濃度分析儀33和氣相色譜分析儀42的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測、記錄，從而可分析得出不同條件下(比如煤田火區(qū)、礦井火災(zāi)登)燃燒的煙氣各數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。
[0059]實施例二
[0060]本實施例與實施例一的不同之處在于出氣及煙氣監(jiān)測裝置3。
[0061]本實施例的出氣及煙氣監(jiān)測裝置3還包括煙塵過濾器34。煙塵過濾器34的入口端與煙塵濃度分析儀33的出口端通過管道連接;煙塵過濾器34的出口端與針管閥門36的入口端連接。煙塵過濾器34可以將煙氣中的煙塵濾除，防止煙氣中的煙塵對氣相色譜分析儀42產(chǎn)生不良影響。
[0062]實施例三
[0063]本實施例與實施例二的不同之處在于出氣及煙氣監(jiān)測裝置3。
[0064]本實施例的出氣及煙氣監(jiān)測裝置3還包括三通管35、吸收池閥門38、尾氣吸收池39 ο
[0065]本實施例中，三通管35的入口端與煙塵過濾器34的出口端連接;三通管35有兩個出口端，三通管35的一個出口端與針管閥門36的入口端通過管道連接，針管閥門36與抽氣針管37通過管道連接;三通管35的另一個出口端與吸收池閥門38的入口端通過管道連接，吸收池閥門38與尾氣吸收池39通過管道連接。關(guān)閉吸收池閥門38并打開針管閥門36，氣體可以進(jìn)入抽氣針管37 ；抽完氣體后打開吸收池閥門38并關(guān)閉針管閥門36，剩余的氣體通往尾氣吸收池39被吸收，比較環(huán)保、安全。
[0066]實施例四
[0067]本實施例與實施例一的不同之處在于進(jìn)氣裝置I。
[0068]本實施例中，進(jìn)氣裝置I還包括減壓閥12、穩(wěn)壓閥13、穩(wěn)流閥14、壓力表15、氣阻16。減壓閥12、穩(wěn)壓閥13、穩(wěn)流閥14、壓力表15、氣阻16通過管道依次連接;減壓閥12的入口端與氣瓶11連接，氣阻16的出口端與入口氣體質(zhì)量流量計17的入口端通過管道連接。氣體從氣瓶11流出后，依次經(jīng)過減壓閥12、穩(wěn)壓閥13、穩(wěn)流閥14、壓力表15、氣阻16、入口氣體質(zhì)量流量計17、入口流量調(diào)節(jié)閥18進(jìn)入到箱體22內(nèi)；之后的流程與實施例一相同，此處不再贅述。本實施例中，進(jìn)入箱體22的氣體，氣壓更加穩(wěn)定并且可以調(diào)節(jié)，使實驗條件更加可控。
[0069]實施例五
[0070]本實施例與實施例一的不同之處在于進(jìn)氣裝置I。
[0071]本實施例中，氣瓶11為不同氣體氣瓶(不同氣體氣瓶包含一種以上惰性氣體氣瓶，一種以上的試驗所需氣體氣瓶比如氮氣氣瓶，比如氧氣氣瓶、干空氣氣瓶等)，且不同氣體氣瓶均設(shè)置有閥門，不同氣體氣瓶的閥門的出口端并聯(lián)后與入口氣體質(zhì)量流量計17的入口端連接。關(guān)閉惰性氣體氣瓶的閥門并打開試驗所需氣體氣瓶的閥門，之后的實驗流程與實施例一相同，此處不再贅述。這樣可以根據(jù)不同實驗條件的需要而選擇不同氣體氣瓶，本實用新型的通用性較高。
[0072]實驗完畢后，打開惰性氣體氣瓶的閥門并關(guān)閉試驗所需氣體氣瓶的閥門，將惰性氣體通入箱體22，進(jìn)行滅火，比較安全。
[0073]更具體的，實施例一至實施例五中，箱體22由外層Q235-B鋼板和內(nèi)層316L鋼板制成，外層尺寸為2200mmX 2200mm X 1800mm(長X寬X高)，內(nèi)層尺寸為2000mm X 2000mm X1600mm(長X寬X高)，兩層鋼板之間由槽鋼連接及支撐，并充填耐高溫(100tC)纖維棉保溫，箱體22為密閉結(jié)構(gòu)。箱體22的前面板設(shè)置有三個觀察窗23，觀察窗23的尺寸為200mmX400mm，且由透明的耐高溫玻璃制成，通過觀察窗23可以觀察到箱體22內(nèi)部的情況。箱體為價格低廉的標(biāo)準(zhǔn)件制作而成，箱體價格低廉。
[0074]本實用新型可以選用不同種類的氣體并可以調(diào)節(jié)該種氣體的流量、壓力，從而可以模擬不同條件下的燃燒(比如煤田火區(qū)、礦井火災(zāi))，具有較高的實驗通用性。
[0075]本實用新型可以通過計算機(jī)對檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的監(jiān)測、分析、記錄，從而實現(xiàn)連續(xù)性監(jiān)測、記錄。
[0076]本實用新型可以通過煙塵濃度分析儀以及氣相色譜分析儀，監(jiān)測出煙氣中煙塵的濃度以及燃燒氣體中各成分的濃度，對比得出煙氣的變化規(guī)律，具有較強(qiáng)的功能性。
[0077]本實用新型中，剩余的氣體通過尾氣吸收池被吸收，從而防止污染空氣，比較安全。
[0078]本實用新型中，實驗完成后通入惰性氣體可保證燃燒完全熄滅，不需要專人值守，并且比較安全。
[0079]以上的【具體實施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置包括進(jìn)氣裝置(I)、實驗箱(2)、出氣及煙氣監(jiān)測裝置(3)、附屬裝置(4); 所述進(jìn)氣裝置(I)包括依次通過管道連接的氣瓶(U)、入口氣體質(zhì)量流量計(17)、入口流量調(diào)節(jié)閥(18)； 所述實驗箱(2)包括箱體(22)，箱體(22)—側(cè)的底部設(shè)置有進(jìn)氣口(21);箱體(22)另一側(cè)的頂部設(shè)置有出氣口( 24); 所述出氣及煙氣監(jiān)測裝置(3)包括依次通過管道連接的出口流量調(diào)節(jié)閥(31)、出口氣體質(zhì)量流量計(32)、煙塵濃度分析儀(33)、針管閥門(36)、抽氣針管(37); 所述附屬裝置(4)包括計算機(jī)(41)、氣相色譜分析儀(42);計算機(jī)(41)與氣相色譜分析儀(42)通過網(wǎng)絡(luò)線路相連； 所述入口流量調(diào)節(jié)閥(18)的出口端與所述進(jìn)氣口( 21)通過管道相連； 所述出氣口(24)通過管道與所述出口流量調(diào)節(jié)閥(31)的入口端相連； 所述煙塵濃度分析儀(33)通過網(wǎng)絡(luò)線路與所述計算機(jī)(41)相連。2.如權(quán)利要求1所述的燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述出氣及煙氣監(jiān)測裝置(3)還包括煙塵過濾器(34);所述煙塵過濾器(34)的入口端與所述煙塵濃度分析儀(33)的出口端通過管道連接;所述煙塵過濾器(34)的出口端與所述針管閥門(36)的入口端連接。3.如權(quán)利要求2所述的燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述出氣及煙氣監(jiān)測裝置(3)還包括三通管(35)、吸收池閥門(38)、尾氣吸收池(39); 所述三通管(35)的入口端與所述煙塵過濾器(34)的出口端連接;所述三通管(35)有兩個出口端，所述三通管(35)的一個出口端與所述針管閥門(36)的入口端通過管道連接，所述針管閥門(36)與所述抽氣針管(37)通過管道連接;所述三通管(35)的另一個出口端與所述吸收池閥門(38)的入口端通過管道連接，所述吸收池閥門(38)與所述尾氣吸收池(39)通過管道連接。4.如權(quán)利要求1所述的燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述進(jìn)氣裝置(I)還包括減壓閥(12)、穩(wěn)壓閥(13)、穩(wěn)流閥(14)、壓力表(15)、氣阻(16);所述減壓閥(12)、所述穩(wěn)壓閥(13)、所述穩(wěn)流閥(14)、所述壓力表(15)、所述氣阻(16)通過管道依次連接;所述減壓閥(12)的入口端與所述氣瓶(11)連接，所述氣阻(16)的出口端與所述入口氣體質(zhì)量流量計(17)的入口端通過管道連接。5.如權(quán)利要求1所述的燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述氣瓶(11)為不同氣體氣瓶，且不同氣體氣瓶均設(shè)置有閥門，不同氣體氣瓶的閥門的出口端并聯(lián)后與所述入口氣體質(zhì)量流量計(17)的入口端連接。6.如權(quán)利要求1?5任一所述的燃燒煙氣分析實驗監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述箱體(22)由外層Q235-B鋼板和內(nèi)層316L鋼板制成，外層尺寸為2200_X2200mmX1800mm，內(nèi)層尺寸為2000mm X 2000mm X 1600mm，兩層鋼板之間由槽鋼連接及支撐，并充填耐高溫纖維棉保溫，所述箱體(22)為密閉結(jié)構(gòu)；所述箱體(22)的前面板設(shè)置有三個觀察窗(23),所述觀察窗(23)的尺寸為200mm X 400mm，且由透明的耐高溫玻璃制成。
【文檔編號】G01N15/06GK205607936SQ201620268315
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】肖旸, 任帥京, 王彩萍, 李青蔚, 鄧軍
【申請人】西安科技大學(xué)