[实用新型]煤的高压等温吸附实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤的高压等温吸附实验装置，属于煤矿实验设备技术领域。

背景技术

煤的等温吸附实验是指导煤层瓦斯抽采和煤层气资源可采性评价的关键技术参数，其测定精度直接关系到煤层瓦斯抽采方法的选择和效果。目前，我国经济快速发展对煤炭需求迅速膨胀，矿井以每年20m的速度向深部延伸，矿井的煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力随之增加，瓦斯突出等突发事故频发，给井下安全生产造成极大影响。

为适应煤矿生产这一变化，继续为安全生产提供有价值的基础参数，为煤矿瓦斯抽采及瓦斯突出预防提供一定的理论依据，在测试煤的吸附常数时就必须更加逼真的模仿真实环境，保证实验数据的有效性。

但现有国内的等温吸附仪难以满足这方面的要求，不仅存在气密性低，承压性能差的缺点，而且耐用性差，还易损坏。如何设计一种耐用性好、模仿效果逼真的煤的高压等温吸附实验装置，就成为本实用新型想要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有情况，本实用新型旨在提供一种吸附压力高、密封性好、耐用性强、易于操作的煤的高压等温吸附实验装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

煤的高压等温吸附实验装置，包括相对独立的电子天平和真空干燥器，以及相互信号连接的等温吸附平衡系统和数据采集系统；等温吸附平衡系统包括恒温箱、样品罐、参考罐、精密压力表、真空泵和甲烷气瓶；样品罐和参考罐位于恒温箱中，样品罐和参考罐为密封罐体，罐体之间通过支线管路连通，并且支线管路上与样品罐和参考罐分别对应设有支线阀门；甲烷气瓶和真空泵位于恒温箱外，甲烷气瓶通过管路连接在两个支线阀门之间的支线管路上，管路上设有针阀和精密压力表；真空泵与管路连通；数据采集系统包括工控机、数据采集模块、压力变送器和为工控机提供电力的稳压电源，压力变送器分别连接在与样品罐和参考罐对应的支线阀门内侧的支线管路上，压力变送器通过数据采集模块与恒温箱外的工控机连通。

所述恒温箱内连接的样品罐和参考罐的数量为一对以上。

本实用新型所述的煤的高压等温吸附实验装置，其优点在于：

1、与现有等温吸附实验装置相比，密封性更好，吸附压力可达到16MPa，高于国内设备吸附压力，满足了矿井向深部延伸、瓦斯压力增大的试验需要。

2、数据采集系统中，压力变送器精度高，实验数据更加准确、可靠。

3、真空脱气功能可以完成煤样实验前真空脱气和系统管网、样品罐和参考罐内空间体积的标定。

4、恒温箱可以保持样品罐和参考罐在吸附过程中处于恒温状态，使吸附过程在一个相对稳定的环境下进行，保证了模拟过程的准确性。

5、数据采集模块可以实现压力数据的自动采集，并经工控机自动处理后，汇总形成吸附曲线，大大简化了操作过程，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型做进一步的描述：

本实用新型所述的煤的高压等温吸附实验装置，包括相对独立的电子天平和真空干燥器，以及相互信号连接的等温吸附平衡系统和数据采集系统。等温吸附平衡系统包括恒温箱2、一对样品罐5和参考罐6，以及精密压力表11、真空泵4和甲烷气瓶1。数据采集系统则包括工控机3、位于工控机3内的数据采集模块、压力变送器9和为工控机3提供电力的稳压电源12。

电子天平用于试验煤样的重量测量，以确定试验用煤样的质量、体积等参数，为后续瓦斯吸附计算过程做准备。

真空干燥器用于对试验煤样进行加热干燥，以去除水分、吸附气体等，避免外界因素对吸附实验过程造成影响。