笫28卷第1期煤氣與熱力Vol 282008年1月GAS heat快速煤質(zhì)熱重分析儀的研制陳剛(株洲職業(yè)技術(shù)學院,湖南株洲4120000摘要:基于熱重分析技術(shù)的傳統(tǒng)煤工業(yè)分析速度較慢,主要原因為分析儀的結(jié)構(gòu)不能實現(xiàn)全流程多試樣分析。介紹了新型的快速煤質(zhì)熱重分析儀的結(jié)構(gòu),分析了工藝流程?？焖倜嘿|(zhì)熱重分析儀能實現(xiàn)全流程多試樣的分析,縮短了分析時間。關(guān)鍵詞:熱重分析;設計;測試方法;工藝流程中圖分類號:TU995文獻標識碼:B文章編號:1000-446(2008)01-0A08-03Development of Fast Coal Quality Thermogravimetric AnalyzerCHEN GangAbstract: The speed of traditional coal proximate analysis based on thermogravimetric analysis isslow, because the analyzer structure can not realize multi-sample analysis in the whole process. Thestructure of new fast coal quality thermogravimetric analyzer is introduced, and the technological processis analyzed. The fast coal quality thermogravimetric analyzer can realize multi-sample analysis in therocesswhich shortens the analKey words: thermogravimetric analysis; design; test method; technological process具有良好穩(wěn)定性和準確性的基于熱重分析技術(shù)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。本儀器采用N( National Instruments,的煤質(zhì)分析儀應用最廣?；跓嶂丶t外技術(shù)的煤質(zhì)美國國家儀器公司)虛擬儀器技術(shù)進行控制和編分析儀基本上采用雙爐膛加熱,其中低溫爐膛進行程,實現(xiàn)高精密的數(shù)據(jù)檢測?？焖倜嘿|(zhì)熱重分析儀水分和灰分的檢測,高溫爐膛進行揮發(fā)分的檢測,但器的主要工藝流程為:多試樣水分同時測試、多試樣在進行揮發(fā)分檢測時只能加熱單個試樣3。在進揮發(fā)分同時測試、多試樣灰分同時測試行多試樣檢測時,需要按順序?qū)⒃嚇臃湃敫邷貭t膛,②結(jié)構(gòu)這種工藝流程不能滿足快速檢測要求。若能同時檢快速煤質(zhì)熱重分析儀器由揮發(fā)分、灰分測試爐測多個試樣的揮發(fā)分,將大幅縮短檢測時間。基于(上爐體)和水分測試爐體(下爐體)組成34。在上快速檢測的思想,本文提出了一種多試樣可同時檢爐體安裝有通氣孔用于氣壓平衡和散熱,發(fā)熱體用測的快速煤質(zhì)熱重分析儀。于爐體加熱,熱電偶用于測量溫度,在爐墻壁裝有數(shù)1快速煤質(zhì)熱重分析儀的結(jié)構(gòu)控流量計用于控制氧氣和氮氣流量,有一路分支通①技術(shù)解決方案向下爐體。文獻[5]規(guī)定,上爐體在測試揮發(fā)分時快速煤質(zhì)熱重分析儀采用熱重分析方法,爐膛溫度為(900±10)℃,爐內(nèi)通入氮氣;在測試灰分時為雙爐膛一體結(jié)構(gòu),由測試水分的下爐體和測試揮溫度為(815±10)℃,爐體內(nèi)通入氧氣。下爐體測發(fā)分、灰分的上爐體組成(結(jié)構(gòu)見圖1)。上爐體為試中國煤化工內(nèi)通人氮氣雙環(huán)形空腔爐,下爐體中布置多試樣托樣盤和稱樣孔,用于放置坩堝。桿,托樣盤通過中心桿與機架傳動機構(gòu)連接,稱樣桿托樣CNMHG即以:心桿與螺旋總成連與高精密電子天平連接。底部機架布置有升降機構(gòu)接驅(qū)動托樣盤上升和下降,通過稱樣桿利用電子天A08www, wate陳剛:快速煤質(zhì)熱重分析儀的研制第28卷第1期機測試系統(tǒng)程序③打開下爐體側(cè)蓋,點動旋轉(zhuǎn)機構(gòu),將干燥過的坩堝放于托樣盤上,關(guān)閉側(cè)蓋。運行坩堝稱量程序,系統(tǒng)將自動稱量,待1號位置坩堝運行至稱樣桿上方時,旋轉(zhuǎn)機構(gòu)停止運動,托樣盤緩慢下降至坩堝完全落在稱樣桿上且坩堝與托樣盤沒有接觸時停止下降。此時,電子天平稱出1號坩堝的質(zhì)量。這樣,系統(tǒng)自動稱量出共19個坩堝的質(zhì)量(m1、…、m、m19,單位為g),并將數(shù)據(jù)儲存到計算機中。④坩堝稱量后,打開下爐體側(cè)蓋將待測煤樣放于坩堝中,關(guān)閉側(cè)蓋。系統(tǒng)按照同樣的方法稱量出19個盛有煤樣坩堝的總質(zhì)量(mnm,1、…、mnm…m=19,單位為g),并將數(shù)據(jù)儲存到計算機中1通氣孔2上爐體3熱電偶4坩堝5多試樣托樣盤6稱樣桿總質(zhì)量稱量后,開始運行水分測試程序,下7.下爐體8機架9中心桿10天平座11電子天平12軸承座1爐體內(nèi)通入氮氣,爐溫上升至105-110℃,在此溫13光電行程開關(guān)14螺旋總成15步進電機16軸承座217齒輪組18升降電機19絲桿20發(fā)熱體21數(shù)控流量計度下,系統(tǒng)連續(xù)加熱50min,時間可調(diào)。加熱過程圖1快速煤質(zhì)熱重分析儀的結(jié)構(gòu)中,托樣盤保持迅速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。50min后,系統(tǒng)開始平進行稱量。下爐體還安裝有發(fā)熱體,熱電偶用于自動稱量千燥過的19個盛有煤樣坩堝的質(zhì)量測量溫度。(m、…、m,、…、m。1,單位為g)。在10min后進快速煤質(zhì)熱重分析儀的機械傳動機構(gòu)包括升降行檢查性稱量,直到兩次稱量質(zhì)量差的絕對值不超機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。升降機構(gòu)由升降電機、齒輪組、絲過5×10g。系統(tǒng)自動保存稱量數(shù)據(jù)。桿和螺旋總成組成,升降的行程由光電行程開關(guān)控⑥在水分測試的同時,上爐體已經(jīng)開始升溫,制。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)由步進電機、螺旋總成和中心桿組成,并通入氮氣。待溫度升至(900±10)℃時,托樣盤旋轉(zhuǎn)的定位通過步進電機的控制器及數(shù)據(jù)卡由計算整體上升至上爐體加熱7min后,托樣盤整體下降機控制。至下爐體,稱量19個盛有煤樣坩堝的質(zhì)量(m,1③主要機構(gòu)及裝置的功能…m,…、m19,單位為g)。稱量方法同上,系統(tǒng)a.升降機構(gòu)功能為驅(qū)動托樣盤的上升和下降。自動保存稱量數(shù)據(jù)。力傳遞過程為:升降電機、齒輪組、絲桿、螺旋總成、⑦稱量后,上爐體通過散熱口散熱,溫度降至托樣盤。(815±10)℃,爐內(nèi)通入氧氣。托樣盤整體上升至b旋轉(zhuǎn)機構(gòu),功能為驅(qū)動托樣盤的旋轉(zhuǎn)和定位上爐體灼燒40min,時間可調(diào)。托樣盤下降至下爐力傳遞過程為:步進電機、中心桿、托樣盤。c.電子天平,功能為稱量試樣質(zhì)量,并通過體稱量19個盛有煤樣坩堝的質(zhì)量(m、…、mnR485接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C。m219,單位為g),并在10min后進行檢查性稱d數(shù)控流量計,功能為控制N2、O2開通和關(guān)閉量,直到兩次稱量質(zhì)量差的絕對值不超過5×10及流量調(diào)節(jié)。g。系統(tǒng)自動保存稱量數(shù)據(jù)。e熱電偶,功能為檢測上下爐體的溫度,并將信22數(shù)據(jù)計算號反饋給計算機?？諝飧稍锘?、空氣干燥基揮發(fā)分、空氣干燥2基本工藝流程基灰的臣懸米MVM、A、c計算式為:中國煤化工21工藝流程將坩堝放于干燥箱中干燥,備用。CNMHGM打開快速煤質(zhì)熱重分析儀電源,啟動計算A09第28卷第1期煤氣與熱力www.watergasheat.com參考文獻:[1]陳文燕.試述熱分析技術(shù)在煤質(zhì)分析中的應用進展[J].現(xiàn)代科學儀器,200,(6):52-54.192m,mi-m[2]張宏亮,林大松.煤質(zhì)快速分析儀器應用現(xiàn)狀[J].熱c=1-Mn-V。-A力發(fā)電,2002,(4):7-9式中M—空氣干燥基水分的質(zhì)量分數(shù)3]陳剛,朱石沙.煤質(zhì)分析儀加熱爐溫度場分析及AN-空氣干燥基揮發(fā)分的質(zhì)量分數(shù)SYS模擬[J].現(xiàn)代科學儀器,2005,(6):48-50空氣干燥基灰分的質(zhì)量分數(shù)[4]國營北京建中機器廠.電阻爐設計[M].北京:新時固定碳的質(zhì)量分數(shù)代出版社,1982[5]GB/T2l2-2001,煤的工業(yè)分析方法[S]3結(jié)論快速煤質(zhì)熱重分析儀的最大特點是能夠?qū)崿F(xiàn)多作者簡介:陳剛(1974-),男,湖南株洲人,工試樣同時測試,大幅縮短了多試樣測試時間。以19程師,碩士,主要從事機電產(chǎn)品、分析儀個試樣為例,比通常的煤質(zhì)分析儀至少縮短時間器設計與研發(fā)。120min,并保證了多試樣測試的測試環(huán)境一致,有E-mail:hncg665@sina.com利于獲得真實的測試結(jié)果。收稿日期:2007-05-15;修回日期:2007-08設備與材料簡訊ADJ系列全自動熱熔對接焊機介紹杭州環(huán)眾電子設備有限公司生產(chǎn)的ADJ系列全自動熱熔對接焊機主要功能有:存內(nèi)9組焊接參數(shù);雙調(diào)壓油路,手動切削和自動焊接分別調(diào)壓,自動切換;選擇管材型號,即可直接調(diào)用自動焊接;數(shù)據(jù)庫可儲存200組焊接參數(shù),也可自動實時打印。主要特點有:分體式結(jié)構(gòu),各部件輕便易于搬動,易于施工操作;一體式液動力單元,對接過程快,壓力調(diào)節(jié)精度高;夾具采用雙卡套疊加式結(jié)構(gòu),管材對接精度高,易于調(diào)整錯邊量;采用電磁換向閥控制油缸進退,電磁卸壓,操作簡便;加熱系統(tǒng)采用智能電子溫控,控溫精度準確直觀;具有漏電保護功能,保證施工過程的安全性;具有焊接參數(shù)輸出自動實時打印功能,質(zhì)量監(jiān)測更直觀。主要技術(shù)參數(shù)見表1。表1主要技術(shù)參數(shù)機型ADH]-160ADHJ-250ADHJ-315管材直徑范圍/m50-160160~315工作環(huán)境溫度/℃輸入電壓/V220控制裝置輸入總功率/kW加熱板功率/kW0.8加熱板絕緣等級E級中國煤化工E級加熱板溫度調(diào)節(jié)范圍/℃100~300100~300刀盤功率/kW0.7CNMHG本刊通訊員供稿A10