一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置，包括液氮存储罐、粉碎罐、氮气气动装置和电机，液氮存储罐内充满液氮，粉碎罐位于液氮存储罐的密封箱体内，向装置内填充二氧化碳水合物，利用电动机带动粉碎罐转动，由于粉碎罐内壁表面较粗糙，在粉碎罐高速旋转下水合物最终成为粉末。在液氮环境下贮存粉末粒径为0.5～1.0μm，水合物粉末的存储温度为‑50℃～‑103℃，进行喷射实验时，先打开气动装置，后打开喷射口，将水合物粉末喷射出去。本实用新型专利技术装置一体化操作，从而避免了水合物粉碎，低温贮存，喷射的过程中实验步骤繁琐，实验产品易受污染等问题，提高了实验的效率与可行性，具有良好的社会和经济效益。

An experimental device of jet explosion suppression for comminution and storage of carbon dioxide hydrate

The utility model relates to a jet explosion suppression experimental device for comminution and storage of carbon dioxide hydrate, which comprises a liquid nitrogen storage tank, a comminution tank, a nitrogen pneumatic device and a motor. The liquid nitrogen storage tank is filled with liquid nitrogen, and the comminution tank is located in the sealed box of the liquid nitrogen storage tank. The device is filled with carbon dioxide hydrate, and the motor is used to drive the comminution tank to rotate. Because the inner wall of the comminution tank is covered with The surface is rough, and the hydrate finally becomes powder under the high-speed rotation of the crushing tank. The particle size of the hydrate powder is 0.5-1.0 \u03bc m in the liquid nitrogen environment, and the storage temperature of the hydrate powder is \u2011 50 \u2103\uff5e \u2011 103 \u2103. In the spray experiment, the pneumatic device is opened first, and then the spray port is opened to spray the hydrate powder out. The integrated operation of the device of the utility model avoids the problems of complex experimental steps in the process of hydrate comminution, low temperature storage and spraying, and the experimental products are easy to be polluted, improves the efficiency and feasibility of the experiment, and has good social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置
本技术涉及防爆实验，尤其涉及一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置。
技术介绍
气体水合物是由气体与水在低温高压条件下生成的一种非化学计量的包络状笼型化合物，气体分子被包裹在水分子形成的笼型晶格中。单位体积的水合物可以储存标准状态下160～180体积的气体。考虑到二氧化碳水合物分解时吸收大量的热并释放出二氧化碳气体和水，利用二氧化碳水合物可以达到多重抑爆效果。现阶段，在进行二氧化碳低碳水合物研磨，储存，喷射的过程中，因为二氧化碳水合物粉末所需的低温条件极为苛刻，在-50℃以下才能保持粉末颗粒不会融化，在实验进行过程中，水合物研磨、储存和喷射需要不断更换实验装置，易受外界环境影响，因此水合物粉末极易分解。严重影响实验的效果和准确性，因此实验设备上的改进与创新势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为了克服现有技术的不足，本技术目的就是提供一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置。为实现上述目的，本技术的技术方案是，一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置，包括液氮存储罐、粉碎罐、氮气发生器、调速电机和支架，所述液氮存储罐为由内壁和外壁构成的双层空心体，内壁与外壁间构成低温液氮室，外壁上有带密封盖的低温液氮加入口管，低温液氮室内充满有低温液氮，粉碎罐与液氮存储罐同心相间开横向装在液氮存储罐中心内，粉碎罐一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐内连通的多孔式转动轴，粉碎罐另一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐内连通的空心转动轴，多孔式转动轴与空心转动轴分别转动装在液氮存储罐横向两端壁的中心部位上，粉碎罐内壁为粗糙面，粉碎罐上设有与粉碎罐内相连通的密封进料管，密封进料管的进口上装有密封盖，液氮存储罐内壁设有与密封进料管对应的环形凹槽，密封进料管与环形凹槽相间开的位于环形凹槽内，密封进料管在环形凹槽内随粉碎罐作圆周向转动，液氮存储罐外壁上部装有周边与液氮存储罐内壁、外壁密封，且正对环形凹槽的进料口管，并能与粉碎罐的密封进料管相连通，多孔式转动轴上装有调速电机，多孔式转动轴远离粉碎罐的一端通过V型密封圈与通气管道相连通，氮气发生器的出气口通过气体进口阀门与通气管道相连通，空心转动轴上装有刻度盘，空心转动轴远离粉碎罐的一侧通过粉体喷射阀门与粉体喷射口相连通，氮气发生器和液氮存储罐装在支架上，构成一体结构。本技术将水合物的粉碎，存储和喷射于一体，极大减少了分步实验操作的复杂性，同时尽可能的减少水合物粉末的损失，最大限度的节约了实验原料与时间，最终得到的水合物粉末粒径相对较小，对后续抑爆实验提供了极大便利。附图说明图1是本技术的剖面结构示意图。图2是本技术图1中A部位放大结构图。图3是本技术中多孔式转动轴的截面示意图。具体实施方式下面结合附图和具体情况对本技术的具体实施方式做详细说明。本技术在实施中，结合图1-3可知，一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置，包括液氮存储罐、粉碎罐、氮气发生器、调速电机和支架，所述液氮存储罐7为由内壁和外壁构成的双层空心体，内壁与外壁间构成低温液氮室，外壁上有带密封盖的低温液氮加入口管7-1，低温液氮室内充满有低温液氮13，粉碎罐8与液氮存储罐7同心相间开横向装在液氮存储罐7中心内，粉碎罐8一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐8内连通的多孔式转动轴4，粉碎罐8另一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐8内连通的空心转动轴15，多孔式转动轴4与空心转动轴15分别转动装在液氮存储罐7横向两端壁的中心部位上，粉碎罐8内壁为粗糙面，粉碎罐8上设有与粉碎罐8内相连通的密封进料管6，密封进料管6的进口上装有密封盖6-1，液氮存储罐7内壁设有与密封进料管6对应的环形凹槽21，密封进料管6与环形凹槽21相间开的位于环形凹槽21内，密封进料管6在环形凹槽21内随粉碎罐8作圆周向转动，液氮存储罐7外壁上部装有周边与液氮存储罐内壁、外壁密封，且正对环形凹槽21的进料口管5，并能与粉碎罐8的密封进料管6相连通，多孔式转动轴4上装有调速电机3，多孔式转动轴4远离粉碎罐8的一侧通过V型密封圈17与通气管道14相连通，氮气发生器1的出气口通过气体进口阀门2与通气管道14相连通，空心转动轴15上装有刻度盘9，空心转动轴15远离粉碎罐8的一侧通过粉体喷射阀门12与粉体喷射口11相连通，氮气发生器1和液氮存储罐7装在支架22上，构成一体结构。为保证实施效果，所述多孔式转动轴4和空心转动轴15经深沟球轴承10分别装在液氮存储罐7两端壁上，氮气发生器1、多孔式转动轴4、液氮存储罐7、粉碎罐8和空心转动轴15处于同一水平直线上。所述多孔式转动轴4远离粉碎罐8的一端经定位螺栓18、环形隔板16、环形挡板19和V型密封圈17卡装在通气管道14上。所述多孔式转动轴4内沿轴向均布有多个通气孔20，外径为8cm，内径为6cm，通气孔20的直径为1cm，多孔式转动轴4的通气孔20部分从距通气管道14口5cm处开始，到粉碎罐8焊接处结束，通气管道14口到通气孔20部分的多孔式转动轴4的管体采用空心圆柱体。所述通气管道14外径为7cm，内径为5cm，通气管道14伸入多孔式转动轴4内8cm。所述粉碎罐8容积大小为10L，环向直径最大为20cm，粉碎罐内表面粗糙度Ra50，粉碎罐8外壁与液氮存储罐7内壁间距为2cm。所述粉碎罐8的储存温度为-50℃～-103℃，调速电机3的转速调整范围为50rpm～580rpm。所述的液氮存储罐7为对称的两部分经法兰盘密封连接在一起构成（图中未标示）。所述空心转动轴15外径为8cm，内径为6cm。所述刻度盘9当密封进料管6与用于水合物填充的进料口管5位置相对应连通时指针指向0，进料口管上有密封盖。所述液氮存储罐7为方形或圆形。本技术在实验时，经低温液氮加入口管，往液氮存储罐中充入低温的液氮，液氮充入量为容器体积的96%以上后停止充入液氮，静置30分钟，保证粉碎罐的温度在-50℃以下，之后开始进行粉碎实验。转动空心式转动轴，使刻度盘指针调零，保证进料口管和密封进料管在同一位置，打开进料口管和密封进料管上的密封盖，向粉碎罐内装填水合物，待水合物体积所占粉碎罐体积1/3时停止装填，进行密封操作并关闭进料口管和密封盖。由于粉碎罐内表面粗糙，水合物与内表面之间存在摩擦阻力，使一部分水合物脱离水合物整体随着内壁运动，但由于重力作用，又重新使脱离的水合物脱离内壁，以此往复，最终使水合物粉碎成末；为了避免在粉碎罐高速运转的情况下水合物粉末受较大的离心力而使粉碎效率降低，需要在粉碎进程中调整调速电机设定不同的转速，从而使粉末最终粒径为0.5～1.0μm。调速电机转动会带动粉碎罐转动粉碎，打开调速电机，将转速先调至200rpm，并以50rpm的增量开始加速，当粉碎罐转速达到500rpm后，调整调速电机开始降速，减少量同样为50rpm，待转速到达200rpm为一个调整周期，转动4～5个周期，关闭调速电机。粉碎罐停止转动后，通过转动空心式转动轴再次对刻度盘调零，重新打开进料口管与密封进料管上的密封盖再次填充水合物，增加水合物占其容器体积2/3，进行密封操作并关闭进料口管和密封盖。第二次填充水合物需要再次进行粉碎，调速电机在第一次转动周期的基础上需要相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置，包括液氮存储罐、粉碎罐、氮气发生器、调速电机和支架，其特征在于，所述液氮存储罐（7）为由内壁和外壁构成的双层空心体，内壁与外壁间构成低温液氮室，外壁上有带密封盖的低温液氮加入口管（7‑1），低温液氮室内充满有低温液氮（13），粉碎罐（8）与液氮存储罐（7）同心相间开横向装在液氮存储罐（7）中心内，粉碎罐（8）一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐（8）内连通的多孔式转动轴（4），粉碎罐（8）另一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐（8）内连通的空心转动轴（15），多孔式转动轴（4）与空心转动轴（15）分别转动装在液氮存储罐（7）横向两端壁的中心部位上，粉碎罐（8）内壁为粗糙面，粉碎罐（8）上设有与粉碎罐（8）内相连通的密封进料管（6），密封进料管（6）的进口上装有密封盖（6‑1），液氮存储罐（7）内壁设有与密封进料管（6）对应的环形凹槽（21），密封进料管（6）与环形凹槽（21）相间开的位于环形凹槽（21）内，密封进料管（6）在环形凹槽（21）内随粉碎罐（8）作圆周向转动，液氮存储罐（7）外壁上部装有周边与液氮存储罐内壁、外壁密封，且正对环形凹槽（21）的进料口管（5），并能与粉碎罐（8）的密封进料管（6）相连通，多孔式转动轴（4）上装有调速电机（3），多孔式转动轴（4）远离粉碎罐（8）的一端通过V型密封圈（17）与通气管道（14）相连通，氮气发生器（1）的出气口通过气体进口阀门（2）与通气管道（14）相连通，空心转动轴（15）上装有刻度盘（9），空心转动轴（15）远离粉碎罐（8）的一侧通过粉体喷射阀门（12）与粉体喷射口（11）相连通，氮气发生器（1）和液氮存储罐（7）装在支架（22）上，构成一体结构。...

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置，包括液氮存储罐、粉碎罐、氮气发生器、调速电机和支架，其特征在于，所述液氮存储罐（7）为由内壁和外壁构成的双层空心体，内壁与外壁间构成低温液氮室，外壁上有带密封盖的低温液氮加入口管（7-1），低温液氮室内充满有低温液氮（13），粉碎罐（8）与液氮存储罐（7）同心相间开横向装在液氮存储罐（7）中心内，粉碎罐（8）一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐（8）内连通的多孔式转动轴（4），粉碎罐（8）另一侧中心外垂直焊接有与粉碎罐（8）内连通的空心转动轴（15），多孔式转动轴（4）与空心转动轴（15）分别转动装在液氮存储罐（7）横向两端壁的中心部位上，粉碎罐（8）内壁为粗糙面，粉碎罐（8）上设有与粉碎罐（8）内相连通的密封进料管（6），密封进料管（6）的进口上装有密封盖（6-1），液氮存储罐（7）内壁设有与密封进料管（6）对应的环形凹槽（21），密封进料管（6）与环形凹槽（21）相间开的位于环形凹槽（21）内，密封进料管（6）在环形凹槽（21）内随粉碎罐（8）作圆周向转动，液氮存储罐（7）外壁上部装有周边与液氮存储罐内壁、外壁密封，且正对环形凹槽（21）的进料口管（5），并能与粉碎罐（8）的密封进料管（6）相连通，多孔式转动轴（4）上装有调速电机（3），多孔式转动轴（4）远离粉碎罐（8）的一端通过V型密封圈（17）与通气管道（14）相连通，氮气发生器（1）的出气口通过气体进口阀门（2）与通气管道（14）相连通，空心转动轴（15）上装有刻度盘（9），空心转动轴（15）远离粉碎罐（8）的一侧通过粉体喷射阀门（12）与粉体喷射口（11）相连通，氮气发生器（1）和液氮存储罐（7）装在支架（22）上，构成一体结构。2.根据权利要求1所述的二氧化碳水合物粉碎与储存的喷射抑爆实验装置，其特征在于，所述多孔式转动轴（4）和空心转动轴（15）经深沟球...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，王彤彤，陶俊，王婷，郑文锋，王兰云，徐永亮，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41