一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，该装置由反应釜、雾化加湿单元、氧浓度调节单元、反应初温调节单元、监测监控单元、绝热外壳组成。反应釜是堆积铝粉受潮氧化自燃的发生场所，雾化加湿单元用于模拟各种潮湿环境，氧浓度调节单元用于调节反应的初始氧浓度，反应初温调节单元用于控制初始环境温度，监测监控单元用于对实验过程的多种参数进行监测监控，绝热外壳用于创造绝热条件。此装置可模拟多种初始环境条件下堆积铝粉的受潮氧化自燃，并能对过程中的升温规律、燃烧规律、气体析出规律等氧化自燃特性进行充分研究，且该装置设计合理，结构紧凑，安全稳定可靠，操作方便，测试准确率高，测试时间短。

A device for simulating spontaneous combustion of aluminum powder by tidal oxidation

The utility model relates to a device for simulating the oxidation and spontaneous combustion of the accumulated aluminum powder, which is composed of a reaction kettle, an atomizing humidification unit, an oxygen concentration regulating unit, a reaction initial temperature regulating unit, a monitoring and monitoring unit and an insulated shell. The reaction kettle is the place for accumulation of damp powder oxidation and spontaneous combustion, humidifying unit is used to simulate all kinds of moisture, oxygen concentration adjusting unit for adjusting the reaction of the initial oxygen concentration, initial reaction temperature control unit for controlling the initial environmental temperature monitoring unit is used for a variety of parameters on the process monitor, an insulation shell used to create the adiabatic condition. This device can damp accumulation of aluminum oxidation spontaneous combustion simulation of a variety of initial conditions, and the thorough research of temperature distribution, combustion process, gas evolution rule of law of spontaneous combustion characteristics, having the advantages of reasonable design, compact structure, safe and reliable, convenient operation, high testing accuracy, short test time.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置
本技术涉及一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，属模拟铝粉自燃过程，测定铝粉自燃特性及防灭火

技术介绍
金属铝是是现代国防、现代工业和尖端科学技术以及人民生活不可缺少的重要材料，材料工业的发展更带动了铝粉在军工、冶金、航天、化工、烟花等行业的广泛应用，但生产过程中产生的大量堆积铝粉存在氧化自燃的风险，尤其是在受潮环境下。近几年由于堆积铝粉受潮氧化自燃导致的事故有上升趋势，如2014年“8·2”昆山粉尘爆炸特别重大事故，就是由于储存在收尘罐内的堆积铝粉雨后受潮氧化自燃进而引发悬浮在空中的铝粉爆炸酿成的悲剧。因此对堆积铝粉受潮氧化自燃的研究是十分必要的，尤其是研究不同的湿度、氧浓度、初始环境温度、蓄热条件下堆积铝粉的氧化自燃情况及分析氧化自燃过程中的升温规律、燃烧规律、气体析出规律等氧化自燃特性，这对防治堆积铝粉的氧化自燃是一项重要的基础研究工作。目前国内外鲜有对铝粉受潮氧化自燃进行的研究，更没有检索到模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的相关实验装置或设备。
技术实现思路
本技术的主要目的是针对
技术介绍
存在的问题，提供一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的实验装置，该装置结构简单合理、体积小，易于操作，能够模拟研究多种初始环境条件下堆积铝粉的受潮氧化自燃，并对氧化自燃特性进行分析，为研究堆积铝粉受潮氧化自燃规律和防治堆积铝粉的受潮氧化自燃提供科学的依据。本技术的目的可通过下列技术方案来实现。一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，包括：反应釜、雾化加湿单元、氧浓度调节单元、反应初温调节单元、监测监控单元和绝热外壳；上述反应釜包括釜身和釜盖，釜盖为密封的穹顶形，内部抽成真空层，中部沿轴线设有管线孔，沿管线孔对称安装有两个提手，管线孔内设有一个绝热密封塞，各种管线从绝热密封塞通过；上述雾化加湿单元包括超声雾化喷头、空气压缩机、导气管、自来水管、导水管、流量计、进水阀，所述超声雾化喷头置于反应釜上端距离釜盖150mm处，并通过导气管与反应釜外的空气压缩机相连，通过导水管依次与反应釜外的流量计、进水阀、自来水管相连；上述氧浓度调节单元包括氧气罐、氮气罐、减压阀、流量计、气压计、进气管、进气阀，所述氧气罐、氮气罐分别通过管道与减压阀、流量计相连，汇入进气管后依次与气压表、进气阀相连，所述进气管的出口位于反应釜上端；上述反应初温调节单元包括空气加热器、立体铜管路，立体铜管路呈螺旋状，均匀环绕在反应釜上，管路通过绝热外壳的管线孔与外部的空气加热器相连；上述监测监控单元包括热电偶、湿度传感器、远红外火焰传感器、压力传感器、动态信号监测仪、出气管、出气阀、气相色谱分析仪、PC机、导线，热电偶、湿度传感器、压力传感器、远红外火焰传感器均通过导线与反应釜外部的动态信号分析仪相连，出气管的入口位于反应釜上端，并与气相色谱分析仪相连，气相色谱分析仪和动态信号监测仪均通过导线与PC机相连；上述绝热外壳为双层结构，内层和外层之间抽成真空，内层靠近反应釜的一侧附有石棉板，壳体上有一管线孔，管线孔内设有一个绝热密封塞。上述的一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，所述反应釜的釜身和绝热外壳均为圆筒形，且均通过法兰面与釜盖配合，并通过螺栓固定。上述的一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，所述进气管、出气管、导气管、导水管均由耐腐蚀的特种钢材制成，所述热电偶为S型单铂铑热电偶，所述湿度传感器为半导体陶瓷高温湿度传感器。有益效果：本技术可模拟多种初始环境条件下堆积铝粉的受潮氧化自燃，实现堆积铝粉受潮氧化自燃过程的动态监控和多参数测试的一体化，并能满足对堆积铝粉受潮氧化自燃过程中的升温规律、燃烧规律、气体析出规律等氧化自燃特性进行充分研究，该装置体积小，结构紧凑，安全稳定可靠，操作方便，具有广泛的实用性。附图说明图1为装置的整体结构示意图图2为装置中绝热外壳的结构示意图图中：1-反应釜，2-釜盖，3-绝热外壳，4-真空层，5-提手，6-螺栓，7-绝热密封塞，8-立体铜管路，9-空气加热器，10-铝粉，11-湿度传感器，12-热电偶，13-压力传感器，14-远红外火焰传感器，15-超声雾化喷头，16-自来水管，17-空气压缩机，18-导气管，19-进水阀，20-流量计，21-导水管，22-氧气罐，23-氮气罐，24-减压阀，25-进气管，26-气压表，27-进气阀，28-出气阀，29-出气管，30-气相色谱分析仪，31-动态信号监测仪，32-导线，33-PC机，34-石棉板，35-管线孔。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明：图1所示，为装置整体结构图，各功能单元位置、连接关系要正确。一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，它由反应釜1、雾化加湿单元、氧浓度调节单元、反应初温调节单元、监测监控单元和绝热外壳3组成。反应釜1的材质为硅钢，釜身为圆筒形，高500mm，壁厚10mm，内圆直径390mm，被绝热外壳3包裹，釜盖2为密封的穹顶形，内部抽成真空层4，中部沿轴线设有管线孔35，直径为50mm，沿管线孔35对称安装有两个提手5，管线孔35内设有一个绝热密封塞7，各种管线从绝热密封塞7通过；所述绝热外壳3为双层结构，内层和外层之间抽成真空层4，内层靠近反应釜的一侧附有石棉板34，壳体上也有一管线孔35，管线孔35内设有一个绝热密封塞；釜身和绝热外壳3均通过法兰面与釜盖配合并用螺栓6与釜盖2相连，实验过程中可根据实验需要方便的拆卸外壳；雾化加湿单元中的超声雾化喷头15置于反应釜1内距离釜身顶部150mm处，并通过导气管18与反应釜外的空气压缩机17相连，通过导水管21依次与反应釜外的流量计20、进水阀19、自来水管16相连；氧浓度调节单元中的氧气罐22、氮气罐23分别通过管道与减压阀24、流量计20相连，汇入进气管25后依次与气压表26、进气阀27相连，所述进气管25的出口位于反应釜上端；反应初温调节单元中立体铜管路8的铜管直径为5mm，呈螺旋状，均匀环绕在反应釜1上，管路通过绝热外壳的管线孔35与外部的空气加热器9相连；监测监控单元中的热电偶12、湿度传感器11、压力传感器13、远红外火焰传感器14均通过导线32与反应釜外部的动态信号分析仪31相连，出气管29的入口位于反应釜上端，并与气相色谱分析仪30相连，气相色谱分析仪30和动态信号监测仪31均通过导线与PC机33相连。监测监控单元中的热电偶12、湿度传感器11均在反应釜内沿垂直方向设置4个，且分别置于堆积铝粉10的表层、中部、底部和上方70mm处，压力传感器13、远红外火焰传感器14置于反应釜内距离釜身顶部30-100mm范围内。反应釜内的热电偶12、湿度传感器11、远红外火焰传感器14、压力传感器13和导线32为满足高温作业环境，均设置为铠装。反应初温调节单元中的立体铜管路8的铜管直径为8mm，匝数为5。模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的过程是在反应釜1中进行的，反应初温调节单元用于模拟各种初始环境温度，在检查好装置的气密性后，启动反应初温调节单元中的空气加热器9，空气加热器9将按照设定的初始反应温度对空气进行加热，并将加热后的气体通入立体铜管路8中对反应釜内的堆积铝粉10和空气进行预热，直到反应釜内的温度达到需要模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，包括：反应釜、雾化加湿单元、氧浓度调节单元、反应初温调节单元、监测监控单元和绝热外壳；所述反应釜的釜盖为密封的穹顶形，内部抽成真空层，中部沿轴线设有管线孔，沿管线孔对称安装有两个提手，管线孔内设有一个绝热密封塞，各种管线从绝热密封塞通过；所述雾化加湿单元包括超声雾化喷头、空气压缩机、导气管、自来水管、导水管、流量计、进水阀，所述超声雾化喷头通过导气管与反应釜外的空气压缩机相连，通过导水管依次与反应釜外的流量计、进水阀、自来水管相连；所述氧浓度调节单元包括氧气罐、氮气罐、减压阀、流量计、气压计、进气管、进气阀，所述氧气罐、氮气罐分别通过管道与减压阀、流量计相连，汇入进气管后依次与气压表、进气阀相连，所述进气管的出口位于反应釜上端；所述反应初温调节单元包括空气加热器、立体铜管路，所述立体铜管路呈螺旋状，均匀环绕在反应釜上，管路通过绝热外壳的管线孔与外部的空气加热器相连；所述监测监控单元包括热电偶、湿度传感器、远红外火焰传感器、压力传感器、动态信号监测仪、出气管、出气阀、气相色谱分析仪、PC机、导线，所述热电偶、湿度传感器、压力传感器、远红外火焰传感器均通过导线与反应釜外部的动态信号分析仪相连，所述出气管的入口位于反应釜上端，并与气相色谱分析仪相连，所述气相色谱分析仪和动态信号监测仪均通过导线与PC机相连；所述绝热外壳为双层结构，内层和外层之间为真空层，内层靠近反应釜的一侧附有石棉板，壳体上有一管线孔，管线孔内设有一个绝热密封塞。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟堆积铝粉受潮氧化自燃的装置，其特征在于，包括：反应釜、雾化加湿单元、氧浓度调节单元、反应初温调节单元、监测监控单元和绝热外壳；所述反应釜的釜盖为密封的穹顶形，内部抽成真空层，中部沿轴线设有管线孔，沿管线孔对称安装有两个提手，管线孔内设有一个绝热密封塞，各种管线从绝热密封塞通过；所述雾化加湿单元包括超声雾化喷头、空气压缩机、导气管、自来水管、导水管、流量计、进水阀，所述超声雾化喷头通过导气管与反应釜外的空气压缩机相连，通过导水管依次与反应釜外的流量计、进水阀、自来水管相连；所述氧浓度调节单元包括氧气罐、氮气罐、减压阀、流量计、气压计、进气管、进气阀，所述氧气罐、氮气罐分别通过管道与减压阀、流量计相连，汇入进气管后依次与气压表、进气阀相连，所述进气管的出口位于反应釜上端；所述反应初温调节单元包括空气加热器、立体铜管路，所述立体铜管路呈螺旋状，均匀环绕在反应釜上，管路通过绝热外壳的管线孔与外部的空气加热器相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：解庆鑫，张延松，孟祥豹，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37