[实用新型]一种煤堆内部温度与气氛测量装置

说明书

本实用新型提供一种煤堆内部温度与气氛测量装置。本实用新型装置包括测杆、气体采样单元、温度传感器、气体温湿度检测单元、气体成分检测单元、外连接杆；测杆的一端连接气体采样单元，温度传感器在测杆内部悬空不与测杆内壁接触，位于测杆连接气体采样单元的一端，测杆的另一端连接气体温湿度检测单元，气体温湿度检测单元通过外连接杆连接气体成分检测单元。本实用新型装置能够快速准确测量煤堆内部温度，并同时检测其内部气氛，包括O₂、CO、温度、湿度等，为准确判断或研究煤堆内部热损与自燃倾向提供更加丰富的信息。

技术领域

本实用新型属于煤堆安全监测技术领域，涉及一种煤堆内部温度与气氛测量装置。

背景技术

煤炭是我国当前及将来很长一段时间的主要一次能源，煤炭虽然需要在高温条件下才能强迫着火燃烧(快速氧化)，但是实际上，煤炭在常温环境下依旧存在缓慢氧化的现象，氧化过程即伴随着放热过程，所以煤堆在长时间堆放的过程中，煤堆内部温度会逐渐升高，温度升高后又加速了氧化放热过程。因此，煤在储存过程中会存在热损甚至自燃的情况，造成一定的经济损失甚至污染环境。煤的反应性不同，缓慢氧化速度会有一定差异。对于反应性较差的煤，一般缓慢放热与煤堆自然散热能达到平衡，不会造成明显的热损或发生自燃，而对于反应性较好的煤，如高挥发分烟煤，尤其是褐煤，煤堆自燃现象则非常普遍。因此，在高挥发分烟煤和褐煤的储运过程中，如何监控煤堆热损和自燃，是储运人员高度关注的问题。通过监测煤堆内部温度来判断煤堆的热损趋势或预防自燃，是目前普遍采用的方法，多数采用烟温测量装置来在线或定期检测煤堆内部温度。目前各种不同结构的测温装置，基本上都存在以下不足：(1)其核心结构基本上都是将温度传感器安装于测温杆(钢管)插入端的内部并进行封闭处理，钢管由外向内存在换热过程，钢管自身也从一端向另一端的良好导热能力，因此测量的快速性和精准性存在或多或少的偏差。(2)煤的氧化需要氧气的参与，消耗氧气并产生CO₂、CO等气体，当煤堆内部氧气耗尽时，即使温度较高，也未必会继续恶化，因此，单纯检测煤堆内部温度存在一定的局限性，甚至可能导致煤堆过度处理情况，形成新的氧化环境，反而使热损增加甚至加速。(3)插入端一般采用尖头结构或电钻结构，目的是为了便于插入煤堆内部深处，不过实际操作中依然存在一定的难度(尖头会顶住煤块)或复杂度。

发明内容

为解决背景技术中所述问题，本实用新型提供了一种煤堆内部温度与气氛测量装置。本实用新型的目的是能够快速准确测量煤堆内部温度，并同时检测其内部气氛，包括O₂、CO、温度、湿度等，为准确判断或研究煤堆内部热损与自燃倾向提供更加丰富的信息。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种煤堆内部温度与气氛测量装置包括测杆、气体采样单元、温度传感器、气体温湿度检测单元、气体成分检测单元、外连接杆。

测杆的一端连接气体采样单元，温度传感器在测杆内部悬空不与测杆内壁接触，位于测杆连接气体采样单元的一端，测杆的另一端连接气体温湿度检测单元，气体温湿度检测单元通过外连接杆连接气体成分检测单元。

所述的测杆，为不锈钢管，优选外径为10mm-20mm的不锈钢管，壁厚1mm以上，测杆长度根据所需测量温度点的深度确定。

所述的气体采集单元，包括钢珠紧定螺钉、圆柱形加长螺母、定位点、通气槽。

所述的钢珠紧定螺钉，为标准件，安装于测量装置插入端末端，便于测量装置顺利插入煤堆内部。

所述的圆柱形加长螺母，为标准件，用于安装钢珠紧定螺钉，其内丝型号与钢珠紧定螺钉匹配，圆柱形加长螺母的外径略小于测杆外径，焊接于测杆端部。

所述的定位点为焊点，在圆柱形加长螺母与测杆焊接处的圆柱形加长螺母内丝上，用电焊点焊1-2个焊点，用于避免钢珠紧定螺钉被拧入或受力时自动旋入测杆内。