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申请/专利权人：贵州大学

摘要：本发明公开了一种高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，包括温度控制仪、煤样罐、恒温水浴箱体、数据线以及上位机，所述恒温水浴箱体的内壁布置有铜管，铜管的一端与四通换向阀的第一端口连接，四通换向阀的第二端口通过导管依次与风冷冷凝表和毛细管连接，毛细管与铜管的另一端连接，形成第一回路，同时四通换向阀的第三端口通过导管依次与第一电磁阀、压缩机、储液罐以及干燥过滤器连接，在储液罐内充装有制冷剂，干燥过滤器通过导管与四通换向阀的第四端口连接，形成第二回路。本发明适用于做不同恒定温度条件下零下40度到零上100度煤的放散初速度和扩散初速度实验。

主权项：1.一种高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，包括搅拌器（1）、温度传感器（2）、铜管（3）、第一电磁阀（4）、压缩机（5）、储液罐（6）、干燥过滤器（7）、风冷冷凝表（8）、毛细管（9）、四通换向阀（10）、第一连接软管（11）、煤样罐面板（12）、抽气装置（13）、第二连接软管（14）、电源开关（15）、指示灯（16）、测定主机（17）、温度控制仪（18）、煤样罐（19）、恒温水浴箱体（23）、第一连接铜管（25）、数据线（29）以及上位机（30），其特征在于：铜管（3）分别把压缩机（5）、储液罐（6）、干燥过滤器（7）、风冷冷凝表（8）、毛细管（9）、四通换向阀（10）串连起来，制冷剂在铜管（3）内流动；在恒温水浴箱体（23）内放置有煤样罐面板（12），在煤样罐面板（12）上放置有煤样罐（19），煤样罐（19）通过第一连接软管（11）与第一连接铜管（25）的一端连接，第一连接铜管（25）的另一端穿过恒温水浴箱体（23）后与恒温水浴箱体（23）外侧的测定主机（17）的进口端连接，测定主机（17）的出口端通过第二连接软管（14）与抽气装置（13）连接，在测定主机（17）上分别设置有电源开关（15）以及温度控制仪（18），所述的温度控制仪（18）通过导线与恒温水浴箱体（23）内的温度传感器（2）电性连接，电源开关（15）通过导线与压缩机（5）连接，测定主机（17）通过数据线（29）与上位机（30）连接；所述恒温水浴箱体（23）内的底部安装有两个搅拌器（1）；所述铜管（3）在恒温水浴箱体（23）的内壁部分沿箱体内壁螺旋环绕上升或者下降；所述恒温水浴箱体（23）内盛装加有防冻液的水；所述第一连接铜管（25）上靠近测定主机（17）的一端设置有第四电磁阀（27）；所述第一连接铜管（25）上连接有第二连接铜管（31），第二连接铜管（31）上安装有第三电磁阀（26），在第二连接铜管（31）的出口端连接有气袋（28）；所述的煤样罐面板（12）通过支架（24）支撑在恒温水浴箱体（23）内，在煤样罐面板（12）的一侧开设有两个或者两个以上的放置槽，煤样罐（19）安放在放置槽内，每个煤样罐（19）通过一根单独的分支铜管（22）与煤样罐面板（12）另一侧的主铜管（20）连接，主铜管（20）通过第一连接软管（11）与第一连接铜管（25）连接，在每根分支铜管（22）上均设置有第二电磁阀（21），第二电磁阀（21）分别通过导线与测定主机（17）上对应的指示灯（16）相连。

全文数据：一种高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备技术领域[0001]本发明涉及一种高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，属于实验设备技术领域。背景技术[0002]近年来，煤矿安全问题越来越得到了社会各界的广泛关注。如煤矿行业的煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等，将危及工人的生命安全，造成及其坏的社会影响，为了研宄控制煤矿事故的发生，需要进行煤的不同温度条件下等温放散初速度和扩散初速度实验，以及进行不同温度条件下煤的煤与瓦斯突出情况分析研宄。例如，为了解决生产中的安全问题，有时需要进行煤壁的冷冻法建井或者过煤门时采用冷冻法，这就需要进行测试煤的低温状态下煤的放散初速度等来进行煤与瓦斯突出预测实验，来研宄该方法在开采过程中所采取的的防突措施是否有效;煤矿井下由于煤的埋葬深度较深，有地热，需要做煤的高温高温状态下煤的放散初速度指标等来进行煤与瓦斯突出预测，来进行开采过程中的煤的突出危险性分析研究，从而进行煤开采过程所采取的相应措施，保证煤矿安全生产。[0003]在做煤的放散初速度和扩散初速度实验来进行煤与瓦斯突出预测实验时，常常会将样品罐置于零下20多度或者高于常温的高温环境的恒温水箱中给样品罐进行冷却或者加热。然而，现有的预测实验装置仅仅是在常温状态下进行的，也就是仅仅做的是实验房间的温度条件下进行，而无法完成零下20多度或者高于常温的实验。发明内容[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，该装置可用来做不同恒定温度下煤的放散初速度和扩散初速度测定实验，恒定温度可以从零下40度到零上100度，从而满足不同的实验要求。[0005]本发明的技术方案:一种高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，包括搅拌器、温度传感器、铜管、第一电磁阀、压缩机、储液罐、干燥过滤器、风冷冷凝表、毛细管、四通换向阀、第一连接软管、煤样罐面板、抽气装置、第二连接软管、电源开关、指示灯、测定主机、温度控制仪、煤样罐、恒温水浴箱体、第一连接铜管、数据线以及上位机，所述铜管分别把压缩机、储液罐、干燥过滤器、风冷冷凝表、毛细管、四通换向阀串连起来，制冷剂在铜管内流动;铜管在恒温水浴箱体内的螺旋段起到给水传递管内制冷剂热量或冷量的作用。四通换向阀有四个端口，当不换向时，一对端口相通，另一对端口关闭，换向后，一对端口关闭，而另一对端口打开，起到把制冷剂的流向改变的作用。同时，在恒温水浴箱体内放置有煤样罐面板，在煤样罐面板上放置有煤样罐，煤样罐通过第一连接软管与第一连接铜管的一端连接，第一连接铜管的另一端穿过恒温水浴箱体后与恒温水浴箱体外侧的测定主机的进口端连接，测定主机的出口端通过第二连接软管与抽气装置连接，在测定主机上分别设置有电源开关以及温度控制仪，所述的温度控制伩通过导线与恒温水浴箱体内的温度传感器电性连接，电源开关通过导线与压缩机连接，测定主机通过数据线与上位机连接。[0006]所述恒温水浴箱体内的底部安装有两个搅拌器。[0007]所述第一连接铜管上靠近测定主机的一端设置有第四电磁阀。[0008]所述第一连接铜管上连接有第二连接铜管，第二连接铜管上安装有第三电磁阀，在第二连接铜管的出口端连接有气袋。[0009]所述的煤样罐面板通过支架支撑在恒温水浴箱体内，在煤样罐面板的一侧开设有两个或者两个以上的放置槽，煤样罐安放在放置槽内，每个煤样罐通过一根单独的分支铜管与煤样罐面板另一侧的主铜管连接，主铜管通过第一连接软管与第一连接铜管连接，在每根分支铜管上均设置有第二电磁阀，第二电磁阀分别通过导线与测定主机上对应的指示灯相连。[0010]所述铜管在恒温水浴箱体的内壁部分沿箱体内壁螺旋环绕上升或者下降。[0011]所述恒温水浴箱体内盛装加有防冻液的水。[0012]由于采用上述技术方案，本发明的优点在于:本发明通过恒温水浴箱体内的温度传感器来监测箱体内的温度，并将温度值传递给温度控制仪，再由温度控制仪控制压缩机的启停，从而达到控制恒温水浴箱体内的温度目的，具有操作方便、温度控制精确、温度范围广的优点。同时，当需要选取指定的煤样罐进行实验时，可以根据测定主机上的指示灯进行对应选定，并开启相对应的第二电磁阀即可，方便快捷。当需要抽掉煤样罐里的气体时，开启第一连接铜管上的第四电磁阀，关闭第二连接铜管上的第三电磁阀即可；当需要给煤样罐进行充气时，开启第二连接铜管的上的第三电磁阀，关闭第一连接铜管上的第四电磁阀，这样便可进行煤的扩散初速度实验。当需要对逐个煤样罐进行放散时，开启相应的煤样罐上的第二电磁阀，其他煤样罐上的第二电磁阀关闭，同时开启铜第一连接铜管上的第四电磁阀，关闭第二连接铜管上的第三电磁阀，这样便可进行煤的放散初速度实验。本发明适用于做不同恒定温度条件下零下40度到零上100度煤的放散初速度和扩散初速度实验。附图说明[0013]图1是本发明的结构示意图；[0014]图2是煤样罐面板的正面结构示意图；[0015]图3是煤样罐面板的背面结构示意图。[0016]附图标记说明：1_搅拌器、2-温度传感器、3-铜管、4-第一电磁阀、5_压缩机、6-储液罐、7-干燥过滤器、8-风冷冷凝表、9-毛细管、1〇-四通换向阀、11-第一连接软管、12-煤样罐面板、13_抽气装置、14-第二连接软管、15-电源开关、16-指示灯、17-测定主机、18-温度控制仪、19-煤样罐、20-主铜管、21-第二电磁阀、22-分支铜管、23_恒温水浴箱体、24-支架、25-第一连接铜管、26-第三电磁阀、27_第四电磁阀、28-气袋、29_数据线、3〇_上位机、31-第二连接铜管。具体实施方式[0017]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。[0018]本发明的实施例:高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备的结构示意图如图1〜3所示，包括搅拌器1、温度传感器2、铜管3、第一电磁阀4、压缩机5、储液罐6、干燥过滤器7、风冷冷凝表8、毛细管9、四通换向阀10、第一连接软管n、煤样罐面板12、抽气装置13、第二连接软管14、电源开关15、指示灯16、测定主机17、温度控制仪18、煤样罐19、恒温水浴箱体23、第一连接铜管25、数据线29以及上位机3〇,所述恒温水浴箱体23内盛装加有防冻液的水，铜管3分别把压缩机5、储液罐6、干燥过滤器7、风冷冷凝表8、毛细管9、四通换向阀10串连起来，制冷剂在铜管3内流动;铜管3在恒温水浴箱体23的内壁部分沿水箱体内壁螺旋环绕上升或者下降，铜管3在恒温水浴箱体23内的螺旋段起到给水传递管内制冷剂热量或冷量的作用；四通换向阀10具有四个端口，当不换向时，一对端口相通，另一对端口关闭，换向后，一对端口关闭，而另一对端口打开，起到把制冷剂的流向改变的作用。同时，在恒温水浴箱体23内放置有煤样罐面板12,在煤样罐面板12上放置有煤样罐19,煤样罐19通过第一连接软管11与第一连接铜管25的一端连接，第一连接铜管25的另一端穿过恒温水浴箱体23后与恒温水浴箱体23外侧的测定主机17的进□端连接，测定主机17的出□端通过第二连接软管14与抽气装置I3连接，在测定主机17上分别设置有电源开关15以及温度控制仪18，所述的温度控制仪18通过导线与恒温水浴箱体23内的温度传感器2电性连接，电源开关15通过导线与压缩机5连接，测定主机17通过数据线29与上位机30连接。所述恒温水浴箱体23内的底部安装有两个搅拌器1。所述第一连接铜管25上靠近测定主机17的一端设置有第四电磁阀27。所述第一连接铜管25上连接有第二连接铜管31，第二连接铜管31上安装有第三电磁阀2e，在第二连接铜管31的出口端连接有气袋28。所述的煤样罐面板12通过支架24支撑在恒温水浴箱体23内，在煤样罐面板12的一侧开设有6个放置槽，煤样罐19安放在放置槽内，每个煤样罐I9通过一根单独的分支铜管22与煤样罐面板12另一侧的主铜管20连接，主铜管20通过第一连接软管11与第一连接铜管25连接，在每根分支铜管22上均设置有第二电磁阀21，第二电磁阀21分别通过导线与测定主机17上对应的指示灯16相连。所述铜管3为螺旋结构，铜管3沿着恒温水浴箱体23的内壁环绕布置。[0019]本发明的恒温水浴箱体23温度控制原理：[0020]本发明的四通换向阀10起到给制冷剂换向的作用，当需要给恒温水浴箱体23内加有防冻液的水进行降温时，制冷剂由：储液罐6—压缩机5—第一电磁阀4—四通换向阀10—风冷冷凝表8—毛细管9—恒温水浴箱体23内的铜管3中—四通换向阀10—千燥过滤器储液罐6,上述过程中恒温水浴箱体23作为蒸发器，箱体中铜管3内的液态制冷剂通过间壁式传热吸收恒温水浴箱体23内水的热量，使水温降低，液态制冷剂由液态变成蒸汽，风冷冷凝表8作为冷凝器把高温高压的气态制冷剂降温降压并放出热量随风流带走；当需要给恒温水浴箱体23内加有防冻液的水进行升温时，通过四通换向阀10的换向作用，制冷剂由：储液罐6—压缩机5—第一电磁阀4—四通换向阀10—恒温水浴箱体23中的铜管3内-毛细管9—风冷冷凝表四通换向阀10—干燥过滤器7—储液罐6，上述过程中恒温水浴箱体23作为作为冷凝器，铜管3内的高温高压制冷剂蒸汽通过间壁式传热把热量传递给恒温水浴箱体23内的水，恒温水浴箱体23内的水因得到热量而温度升高，高温高压的制冷剂由气态蒸汽变成低温低压的液态制冷剂，此时风冷冷凝表8作为蒸发器，风冷冷凝表8把风流中的热量传递给制冷剂，把液态的制冷剂蒸发成气态的制冷剂。[0021]本发明通过恒温水浴箱体23内的温度传感器2来监测箱体内的温度，并将温度值传递给温度控制器18,再由温度控制器18控制压缩机的启停，从而达到控制恒温水浴箱体23内的温度目的，具有操作方便、温度控制精确、温度范围广的有点，适用于做煤放散初速度和r成初速度实验，来进行不同温度下煤与瓦斯突出预测。[0022]本发明的煤的瓦斯放散、扩散初速度测定工作原理：[0023]本发明通过恒温水浴箱体23内的温度传感器2来监测箱体内的温度，并将温度值传递给温度控制仪18,再由温度控制仪18控制压缩机5的启停，从而达到控制恒温水浴箱体23内的温度目的。同时，当需要选取指定的煤样罐19进行实验时，可以根据测定主机17上的指示灯16进行对应选定，并开启相对应的第二电磁阀21即可，方便快捷。当需要抽掉煤样罐19里的气体时，开启第一连接铜管25上的第四电磁阀27,关闭第二连接铜管3丨上的第三电磁阀26即可；当需要给煤样罐19进行充气时，开启第二连接铜管3丨的上的第三电磁阀26,关闭第一连接铜管25上的第四电磁阀27，这样便可进行煤的扩散初速度实验。当需要对逐个煤样罐19进行放散时，开启相应的煤样罐丨9上的第二电磁阀21，其他煤样罐19上的第二，磁阀21关闭，同时开启铜第一连接铜管25上的第四电磁阀27，关闭第二连接铜管31上的第三电磁阀26,这样便可进行煤的放散初速度实验。本发明适用于做不同雖温度条件下零下40度到零上1〇〇度煤的放散初速度和扩散初速度实验。#,#[〇_魏誠后，将駿主机17_实验麵导人擔机3Q，舰擔机30计算出煤的放散初速度和扩散初速度值。

权利要求：1.一种高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，包括搅拌器（D、温度传感器2、铜管3、第一电磁阀4、压缩机5、储液罐⑹、干燥过滤器7、风冷冷凝表8、毛细管9、四通换向阀（1〇、第一连接软管（11、煤样罐面板1¾、抽气装置13、第二连接软管（14、电源开关（I5、指示灯（丨6、测定主机（I7、温度控制仪（18、煤样罐（19、恒温水浴箱体23、第一连接铜管25、数据线29以及上位机3〇，其特征在于:铜管3分别把压缩机⑸、储液罐6、干燥过滤器7、风冷冷凝表⑻、毛细管⑼、四通换向阀（10串连起来，制冷剂在铜管3内流动;在恒温水浴箱体23内放置有煤样罐面板（12，在煤样罐面板12上放置有煤样罐丨9，煤样罐19通过第一连接软管11与第一连接铜管25的一端连接，第一连接铜管25的另一端穿过恒温水浴箱体23后与恒温水浴箱体23外侧的测定主机17的进口端连接，测定主机（17的出口端通过第二连接软管（14与抽气装置（13连接，在测定主机（17上分别设置有电源开关（15以及温度控制仪（18，所述的温度控制仪（18通过导线与恒温水浴箱体23内的温度传感器2电性连接，电源开关（15通过导线与压缩机5连接，测定主机17通过数据线2¾与上位机3〇连接。2.根据权利要求1所述的高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，其特征在于:所述恒温水浴箱体23内的底部安装有两个搅拌器1。3.根据权利要求1所述的高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，其特征在于:所述第一连接铜管25上靠近测定主机17的一端设置有第四电磁阀（27。4.根据权利要求1所述的高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，其特征在于:所述第一连接铜管25上连接有第二连接铜管31，第二连接铜管m上安装有第三电磁阀（26，在第二连接铜管31的出口端连接有气袋28。5.根据权利要求1所述的高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，其特征在于:所述的煤样罐面板（12通过支架24支撑在恒温水浴箱体2¾内，在煤样罐面板I2的一侧开设有两个或者两个以上的放置槽，煤样罐（19安放在放置槽内，每个煤样罐（I9通过一根单独的分支铜管22与煤样罐面板12另一侧的主铜管20连接，主铜管2〇通过第一连接软管（11与第一连接铜管25连接，在每根分支铜管22上均设置有第二电磁阀（21，第二电磁阀（21分别通过导线与测定主机17上对应的指示灯16相连。6.根据权利要求1所述的高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，其特征在于:所述铜管⑶在恒温水浴箱体23的内壁部分沿箱体内壁螺旋环绕上升或者下降。7.根据权利要求1所述的高低恒温瓦斯放散初速度和扩散初速度测定设备，其特征在于:所述恒温水浴箱体23内盛装加有防冻液的水。

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