高壓容量法瓦斯吸附裝置：煤礦瓦斯含量測定儀器

裝置用途

高壓容量法瓦斯吸附裝置在煤礦瓦斯含量測定領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它主要用于測定煤對(duì)瓦斯的吸附常數(shù)（a、b 值），在完成這一測定后，結(jié)合井下實(shí)際測定的瓦斯壓力，就能準(zhǔn)確計(jì)算出煤層噸煤瓦斯含量，為煤礦的安全生產(chǎn)和瓦斯治理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

適用范圍及環(huán)境

為確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，該裝置對(duì)使用環(huán)境有一定要求。環(huán)境溫度需控制在 0℃～30℃之間，相對(duì)濕度不大于 95%（+25℃），大氣壓力范圍為 80KPa～106KPa。在這樣的環(huán)境條件下，裝置能夠發(fā)揮出最佳性能。

性能特征

1. 安全保障與自動(dòng)化：設(shè)備具備水位檢測及防干燒功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上水與自動(dòng)排水，有效減少人工干預(yù)，提高設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。在實(shí)驗(yàn)室配備了氣體泄漏報(bào)警和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)甲烷泄漏，系統(tǒng)可自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)及時(shí)排風(fēng)，并通過聲光報(bào)警提醒工作人員，切實(shí)保障實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全。

2. 軟件功能強(qiáng)大：自帶標(biāo)定計(jì)算充氣罐、樣品罐體積的功能，操作簡便高效。報(bào)告能自動(dòng)生成空氣干燥基和干燥無灰基兩條等溫吸附曲線及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且增加了平衡水份吸附量計(jì)算結(jié)果顯示，為科研和生產(chǎn)提供了更全面的數(shù)據(jù)支持。

3. 斷電保護(hù)功能：在試驗(yàn)過程中若出現(xiàn)突然斷電情況，進(jìn)氣閥門會(huì)自動(dòng)切斷進(jìn)氣，防止傳感器因過載而損壞，避免發(fā)生氣體泄漏及其他安全事故，進(jìn)一步增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性。

技術(shù)參數(shù)

稱量系統(tǒng)

• 電子天平：大量程達(dá) 200g，精度高達(dá) 0.0001g，能滿足精確稱量需求。

• 干燥器：規(guī)格為 210mm，用于煤樣的干燥處理。

• 煤樣杯：規(guī)格為Φ70×35mm，專門用于盛裝煤樣。

• 游標(biāo)卡尺：長度 15cm，精度 0.02mm，可對(duì)煤樣相關(guān)尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

真空烘干系統(tǒng)

• 真空干燥箱：溫度范圍 20～200℃，溫度波動(dòng)控制在±1℃以內(nèi)，真空度可從常壓降至 267Pa，為煤樣提供穩(wěn)定的烘干環(huán)境。

• 旋片式真空泵：抽氣速率為 2.2L/s，壓力≤5×10 - 2Pa，確保干燥箱內(nèi)達(dá)到所需的真空度。

• 真空橡膠管：長度為 1.8m，用于連接各設(shè)備部件。

脫氣系統(tǒng)

• 直聯(lián)高速旋片式真空泵：型號(hào)為 TRP - 90，抽氣效率達(dá) 25L/S，真空度<4×10 - 2Pa，高效完成煤樣脫氣過程。

• 電阻真空計(jì)（型號(hào) ZDR - I - LED）、真空規(guī)管線（型號(hào) ZJ - 52T/KF10/16）用于實(shí)時(shí)監(jiān)測真空度。

• 恒溫水槽（型號(hào) HC10）：溫度范圍 10～95℃，溫度波動(dòng)±0.1℃，為脫氣過程提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境。

• 真空脫氣箱：包含 2 個(gè)玻璃二通活塞和氣路系統(tǒng)。

• 吸附罐架子：可放入恒溫水槽（HC10）中支撐吸附罐。

• 真空橡膠管：1.8m用于連接各組件。

充氣系統(tǒng)

• 高壓瓦斯氣體鋼瓶：內(nèi)裝壓力 5MPa 以上的純甲烷氣體（濃度≥99.9%），為實(shí)驗(yàn)提供高純度氣源。

• 減壓儲(chǔ)氣罐：壓力范圍 0～6MPa，起到穩(wěn)壓作用。

• 壓力表：測量范圍 0～10MPa，實(shí)時(shí)監(jiān)測充氣壓力。

• 針型閥 4 個(gè)、氣路系統(tǒng) 1 套、吸附罐座子用于固定吸附罐，確保充氣過程安全穩(wěn)定。

• 額外配備甲烷氣瓶，濃度達(dá) 99.99%，容積為 40L，保障充足的氣體供應(yīng)。

吸附系統(tǒng)

• 吸附罐：作為盛裝煤樣的高壓容器，容積為 80cm³。

• 壓力傳感器（型號(hào) HM20 - 1 - A1 - F1 - W2）：測量范圍 0～8MPa，精確測量氣體壓力。

• HOKE 閥門：泄露<1×10 - 9，保證系統(tǒng)密封性。

• 恒溫水槽（型號(hào) HC20）：溫度范圍 10～95℃，溫度波動(dòng)±0.1℃，維持吸附過程的穩(wěn)定溫度。

• 實(shí)驗(yàn)柜 1 個(gè)，提供整潔的實(shí)驗(yàn)操作空間。

• 吸附量管：分為低壓吸附量管（小量管，容積 200 ±2ml）和高壓吸附量管（大量管，容積為 1000±5ml），用于精確測量吸附或解吸的氣體體積。

• 還配備水準(zhǔn)瓶 3 個(gè)、氣樣袋 2 個(gè)、彈簧止水夾 2 個(gè)、玻璃三通活塞 3 套、干濕度計(jì) 1 個(gè)、膜合氣壓計(jì)（型號(hào) DYM3，測量范圍 800～1060hPa，最小刻度 1hPa）等輔助設(shè)備。

監(jiān)測系統(tǒng)

• 數(shù)據(jù)采集儀：負(fù)責(zé)獲取傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

• 通訊線纜：將傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)采集儀。

• 數(shù)據(jù)傳輸線：把采集儀獲取的數(shù)據(jù)傳給分析主機(jī)進(jìn)行分析。

• 分析主機(jī)：采用品牌電腦，性能穩(wěn)定可靠。

• 軟件：專門為吸附試驗(yàn)設(shè)計(jì)，便于數(shù)據(jù)處理和分析。

總之，高壓容量法瓦斯吸附裝置以其優(yōu)秀的性能、準(zhǔn)確的測量和完善的安全保障，成為煤礦瓦斯含量測定的重要設(shè)備，能為煤礦安全生產(chǎn)和科研工作提供有力支持。