用于快速测试可燃气体点火温度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于快速测试可燃气体点火温度的装置及方法，主要解决现有技术中对于可燃气体中产生的局部热点、火源对燃烧爆炸的影响缺乏有效的测试手段的问题。本发明专利技术通过采用一种用于快速测试可燃气体点火温度的装置，包括爆炸腔体、静态混合器、预热器、真空泵、计算机控制系统，可燃气体钢瓶与静态混合器入口相连，静态混合器出口与预热器入口相连，预热器出口与爆炸腔体相连，爆炸腔体与真空泵相连，爆炸腔体内设有点火电阻丝的技术方案较好地解决了上述问题，可用于快速测试可燃气体点火温度中。

Device and Method for Rapid Measurement of Ignition Temperature of Combustible Gas

The invention relates to a device and method for fast testing ignition temperature of combustible gas, which mainly solves the problem of lack of effective testing means for local hot spots generated in combustible gas and the influence of fire source on combustion and explosion in the prior art. The invention adopts a device for fast testing ignition temperature of combustible gas, including explosion chamber, static mixer, preheater, vacuum pump and computer control system, combustible gas cylinder is connected with static mixer inlet, static mixer outlet is connected with heater inlet, preheater outlet is connected with explosion chamber, explosion chamber is connected with vacuum pump and explosion chamber. The technical scheme with ignition resistance wire in the body solves the above problems well, and can be used for rapid measurement of ignition temperature of combustible gas.

【技术实现步骤摘要】
用于快速测试可燃气体点火温度的装置及方法
本专利技术涉及一种用于快速测试可燃气体点火温度的装置及方法。
技术介绍
石油化工企业的生产过程中会产生各种各样的可燃气体，可燃气体也经常作为这些企业的生产原料；在日常生活中，可燃气体同样随处可见。可燃气体着火会引起燃烧爆炸，在特定条件下还会形成爆轰，对建筑设施、工业设备等造成严重损坏，危及人身安全。研究可燃气体的燃烧、爆炸规律及影响因素，对于预防事故的发生及救灾具有重要意义。目前用于测试可燃气体燃烧爆炸特性的仪器主要有爆轰管、爆炸参数测试仪、可燃气体最小点火能测试仪、可燃气体高压富氧自燃点测试仪等。其中，爆轰管、20L爆炸腔体可以用来测试可燃气体的爆炸极限，测试样品量大，测试过程中需多次试差；最小点火能主要用来测试引发可燃气体发生燃烧爆炸的的最小点火能量，虽然样品量较少，但测试条件苛刻，得到的测试结果为极限条件下的定性结果，对工况条件下的工业生产指导意义不大；高压富氧自燃点测试仪，主要用于考察环境温度、体系温度对可燃气体发生燃烧爆炸的影响。红外测温枪是一种较为常用的非接触式测温仪器，但测量容器内点火源的温度时，其精度、重复性较差。CN102519604B公开了一种炼铁热风炉顶红外辐射测温方法，其测试过程复杂，仪器占地体积大，无法满足实验室条件下点火温度的快速测试。CN102680128B公开了一种非接触式测温方法及利用该测温方法的装置，利用磁性感温元件的温度特性来测量温度的变化，通过控制电路实现温度检测及控制，可以实现非接触式的温度测量，但其测温上限非常低，高于于300℃时无法使用。总体来说，目前针对可燃气体燃烧爆炸特性的测试主要集中在爆炸极限、最小点火能、环境因素的影响。而对于可燃气体中产生的局部热点、火源对燃烧爆炸的影响缺乏有效的测试手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中对于可燃气体中产生的局部热点、火源对燃烧爆炸的影响缺乏有效的测试手段的问题，提供一种新的用于快速测试可燃气体点火温度的装置，具有对于可燃气体中产生的局部热点、火源对燃烧爆炸的影响可以进行有效测试的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决的技术问题之一相对应的快速测试可燃气体点火温度的方法。为解决上述问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于快速测试可燃气体点火温度的装置，包括爆炸腔体、静态混合器、预热器、真空泵、计算机控制系统，可燃气体容器与静态混合器入口相连，静态混合器出口与预热器入口相连，预热器出口与爆炸腔体相连，爆炸腔体与真空泵相连，爆炸腔体内设有点火电阻丝。上述技术方案中，优选地，可燃气体容器与静态混合器入口相连的管线上设有压力表、流量控制器。上述技术方案中，优选地，爆炸腔体上设有活塞压缩系统，爆炸腔体上设有压力测量元件和安全阀。上述技术方案中，优选地，点火电阻丝的材质为Ni-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、Mo、W、Ta、石墨、碳化硅中的一种或几种，点火电阻丝的长度为0.1～10cm，直径为0.01cm～0.35cm；参比电阻丝的材质为Ni-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、Mo、W、Ta、石墨、碳化硅中的一种或几种，参比电阻丝的阻值为0.3～20Ω。上述技术方案中，更优选地，点火电阻丝的材质为W、碳化硅中，点火电阻丝的长度为1.5～2.5cm，直径为0.02～0.1cm；参比电阻丝的材质为Ni-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、W，参比电阻丝的阻值为3～7Ω。上述技术方案中，优选地，加热电源的额定输出电压为10～100V；点火电阻丝的升温速率为5～30℃/min。上述技术方案中，优选地，加热电源的额定输出电压为30～45V；点火电阻丝的升温速率为7～15℃/min。为解决上述问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：一种快速测试可燃气体点火温度的方法，采用所述的装置，爆炸腔体通过真空泵抽真空，除去空气、杂质气体；可燃气体经过净化、计量后进入静态混合器均匀混合，随后经过预热器将其加热至待测温度，进入爆炸腔体；将爆炸腔体前后的阀门关闭，系统通过活塞压缩增压至预设压力，开启计算机程序控温点火系统，系统程序通过控制点火电阻丝与参比电阻丝阻值的变化，实现点火电阻丝温度以一定的速率上升；当点火电阻丝升温至可燃气体的着火点时，系统内的可燃气体发生爆炸，从而得到可燃气体在该工况下的点火温度；测试完成后，打开放空阀，将实验样品放空。上述技术方案中，优选地，可燃气体首先通过静态混合器混合均匀，经预热器加热至预设温度，然后进入爆炸腔体；随后开始点火温度测试，计算机控制系统通过控制点火电阻丝与参比电阻丝的阻值变化，使点火电阻丝的温度以稳定的升温速率升温，当其达到可燃气体的着火点时，系统内发生爆炸，从而得到可燃气体的点火温度。本专利技术所提供的测试可燃气体点火温度的装置，可快速有效的测量可燃气体在不同工况条件下的点火温度，对工况的燃爆风险进行定量评估，根据研究结果对生产装置建立合理的报警措施及安全保护方案。从事石油、化工、制药等涉及可燃气工艺的企业，以及从事安全工程研究的单位对本装置具有较高的需求。随着我国石油、化工企业过程安全控制技术的逐步完善，本专利技术在从事石油、化工、制药等领域的生产企业中有相当的应用推广价值。根据文献检索结果，目前国内外尚未建立和设计类似本专利的用于快速测试可燃气体点火温度的装置。本专利技术先后进行了乙烯、乙炔、丙烯等可燃气体的点火温度测试，使用情况稳定，取得了较好的技术效果。附图说明图1为本专利技术所述装置的流程示意图。图1中，1、8气体钢瓶；2、9过滤器；3、5、10、12、17压力表；4、11减压阀；6、13流量计；7、14单向阀；15混合器；16预热器；18点火电阻丝；19模拟信号对比；20参比电阻；21信号记录；22数字电压；23加热电源；24安全阀；25计算机控制系统；26爆炸腔体；27活塞压缩；28真空泵。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。具体实施方式实施例一一种用于快速测试可燃气体点火温度的装置，包括爆炸腔体、静态混合器、预热器、真空泵、计算机控制系统，可燃气体钢瓶与静态混合器入口相连，静态混合器出口与预热器入口相连，预热器出口与爆炸腔体相连，爆炸腔体与真空泵相连，爆炸腔体内设有点火电阻丝。可燃气体钢瓶与静态混合器入口相连的管线上设有压力表、流量控制器。爆炸腔体上设有活塞压缩系统，爆炸腔体上设有压力测量元件和安全阀。可燃气体首先通过静态混合器混合均匀，经预热器加热至预设温度，然后进入爆炸腔体；随后开始点火温度测试，计算机控制系统通过控制点火电阻丝与参比电阻丝的阻值变化，使点火电阻丝的温度以稳定的升温速率升温，当其达到可燃气体的着火点时，系统内发生爆炸，从而得到可燃气体的点火温度。爆炸腔体通过真空泵抽真空，除去空气、杂质气体；来自钢瓶的可燃气体经过净化、计量后进入静态混合器均匀混合，随后经过预热器将其加热至待测温度，进入爆炸腔体；将爆炸腔体前后的阀门关闭，系统通过活塞压缩增压至预设压力，开启计算机程序控温点火系统，系统程序通过控制点火电阻丝与参比电阻丝阻值的变化，实现点火电阻丝温度以一定的速率上升；当点火电阻丝升温至可燃气体的着火点时，系统内的可燃气体发生爆炸，从而得到可燃气体在该工况下的点火温度；测试完成后，打开放空阀，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于快速测试可燃气体点火温度的装置，包括爆炸腔体、静态混合器、预热器、真空泵、计算机控制系统，可燃气体容器与静态混合器入口相连，静态混合器出口与预热器入口相连，预热器出口与爆炸腔体相连，爆炸腔体与真空泵相连，爆炸腔体内设有点火电阻丝。

【技术特征摘要】
1.一种用于快速测试可燃气体点火温度的装置，包括爆炸腔体、静态混合器、预热器、真空泵、计算机控制系统，可燃气体容器与静态混合器入口相连，静态混合器出口与预热器入口相连，预热器出口与爆炸腔体相连，爆炸腔体与真空泵相连，爆炸腔体内设有点火电阻丝。2.根据权利要求1所述用于快速测试可燃气体点火温度的装置，其特征在于可燃气体容器与静态混合器入口相连的管线上设有压力表、流量控制器。3.根据权利要求1所述用于快速测试可燃气体点火温度的装置，其特征在于爆炸腔体上设有活塞压缩系统，爆炸腔体上设有压力测量元件和安全阀。4.根据权利要求1所述用于快速测试可燃气体点火温度的装置，其特征在于点火电阻丝的材质为Ni-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、Mo、W、Ta、石墨、碳化硅中的一种或几种，点火电阻丝的长度为0.1～10cm，直径为0.01cm～0.35cm；参比电阻丝的材质为Ni-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、Mo、W、Ta、石墨、碳化硅中的一种或几种，参比电阻丝的阻值为0.3～20Ω。5.根据权利要求4所述用于快速测试可燃气体点火温度的装置，其特征在于点火电阻丝的材质为W、碳化硅中，点火电阻丝的长度为1.5～2.5cm，直径为0.02～0.1cm；参比电阻丝的材质为Ni-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、W，参比电阻丝的阻值为3～7Ω。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱云峰，孙峰，金满平，石宁，徐伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37