一种火灾烟气成分定量检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种火灾烟气成分定量检测装置，涉及火灾分析技术领域。其包括：燃烧室，包括从左至右依次贯通的燃烧区、烟气层区和烟气检测区，燃烧区设有可打开或密闭的舱门。设置于燃烧区的称重系统，包括用于放置待测物的承托件以及与承托件连接的称重装置；与燃烧区连通的通风系统，用于为燃烧区提供新鲜空气。与烟气检测区相连通的烟气检测系统，用于检测烟气成分；排烟系统，其与烟气检测区的出口相连通。待检测的材料在燃烧区燃烧，通过通风系统准确控制通风量，燃烧室的多区域设置使得燃烧产生的烟气能够与新鲜空气有效分隔，且利用烟气层区和检测区加强烟气混合效果，与实际火灾场景更接近，准确反映待测物燃烧的烟气情况。

A quantitative detection device of fire smoke composition

【技术实现步骤摘要】
一种火灾烟气成分定量检测装置
本专利技术涉及火灾分析
，具体而言，涉及一种火灾烟气成分定量检测装置。
技术介绍
近年来，火灾事故频发，涉及到宾馆、商铺、宿舍等空间受限场合，造成了较为严重的人员伤亡和财产损失。火灾中，70％的人员伤亡是由于毒性烟气导致，因此，准确检测室内可燃物，如木板、沙发等在燃烧过程中毒性气体的生成规律对火灾安全的研究具有重要意义。对于室内火灾，可燃物的燃烧为非控制燃烧，火灾发展包括增长阶段、通风限制阶段和衰退阶段。由于火灾场景中的空气供给主要受燃料燃烧火焰形成的热浮力湍流控制，因此，火灾内通风量随着火灾发展而不断变化。同时，研究发现，通风量直接影响燃料燃烧过程中毒性气体的生成量。火灾中，通风量可利用全局当量比Φ进行定量评估：其中，Φ＜1时表示贫燃料燃烧(通风良好条件)，Φ＞1时表示富燃料燃烧(通风不良条件)。以火灾中主要的两种窒息性气体一氧化碳(CO)和氰化氢(HCN)为例，其生成量随着Φ的增加而显著增加，从而大大提高火灾烟气毒性。因此，准确检测可燃物燃烧产生毒性烟气生成量的前提在于准确地控制燃烧通风量。目前，国际上用于可燃物燃烧特性分析的实验装置主要有以下两种：其中一种为稳态管式炉(SteadyStateTubeFurnace，SSTF，ISOTS19700)。在SSTF实验中，将待测物平铺在石英舟内，石英舟置于管式炉的石英管中，将待测物缓慢通过加热炉，燃料在外部高温环境下燃烧。同时，向石英管内通入新鲜空气，通过调整空气量，模拟材料燃烧的通风条件。该装置能够准确反映待测物在不同通风条件下燃烧时毒性气体释放特点，但是具有两点不足：(1)为了保证燃料燃烧时质量损失的稳定性，SSTF实验中待测物样本尺寸需要非常小。而对于热塑性材料，过小的样本尺寸无法反映燃烧过程中的相变现象对毒性气体释放的影响。(2)样本在外部高温辐射下进行燃烧，而实际火灾场景中，材料维持燃烧所需的热量来自火焰本身的热辐射和热对流，并且，当火焰向待测物的热反馈不足时，待测物将无法维持燃烧，因此SSTF实验与实际火灾场景中的燃烧方式存在较大不同。另一种为火灾标准试验间(ISO9705)，如图1所示。其能够通过耗氧原理有效检测全尺寸材料的燃烧特点和热释放速率特点。全尺寸火灾标准试验间长(3.6±0.05)m，高和宽为2.4±0.05m，在宽度方向的中间位置开设有一个宽为0.8±0.01m，高为2.0±0.01m的门。待测物在试验间内燃烧，由于室内火灾中普遍存在烟气分层现象，热烟气由门的上方流出，冷空气由门的下方流入。虽然该试验台能够准确反映材料在真实火灾场景中的燃烧特点，但是该实验台在检测烟气毒性时仍存在两个不足：(1)该装置的通风由门的下部自由流入房间，通风量往往由经验公式计算，无法准确获得流入室内的空气量。(2)新鲜空气进入燃烧室后，需流动一定距离到达火源位置，在此期间，烟气层和新鲜冷空气层交界处形成热质交换，新鲜空气对待测物的燃烧产物容易造成二次氧化。因此火灾标准试验间亦无法有效定量地检测材料燃烧过程毒性气体生成物的生成规律。
技术实现思路
本专利技术提供了一种火灾烟气成分定量检测装置，旨在改善无法准确检测材料火灾燃烧过程中产生的烟气成分。本专利技术是这样实现的：一种火灾烟气成分定量检测装置，包括：燃烧室，其包括从左至右依次贯通的燃烧区、烟气层区和烟气检测区，所述燃烧区设有可打开或密闭的舱门；称重系统，其设置于所述燃烧区，包括用于放置待测物的承托件以及与所述承托件连接的称重装置；通风系统，其与所述燃烧区连通，用于为所述燃烧区提供新鲜空气；烟气检测系统，其与所述烟气检测区相连通，用于检测烟气成分；排烟系统，其与所述烟气检测区的出口相连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述燃烧区包括呈上下布置的上燃烧区和下燃烧区，所述烟气层区与所述上燃烧区大致位于同一高度，所述待测物燃烧产生的烟气经过所述上燃烧区进入所述烟气层区。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述下燃烧区包括呈前后布置的入风区和置物区，所述称重系统设置于所述置物区，所述通风系统与所述入风区连通，所述通风系统提供的新鲜空气经所述入风区进入所述置物区。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述入风区与所述上燃烧区的连接处设有隔板，以阻挡新鲜空气进入所述上燃烧区。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述烟气检测区的出口设有用于调节出口大小的调节挡板。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述通风系统包括多根通风管，每根所述通风管的出口端与所述燃烧区连通，且所述通风管的入口端设有可开闭的封盖。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，每根所述通风管均设有风速检测装置。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，多个所述通风管至少包括两种管径规格。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述烟气层区与所述烟气检测区大致位于同一高度。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述烟气层区和所述烟气检测区的连通截面的面积为所述烟气层区同位置上截面的1/3～2/3。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的火灾烟气成分定量检测装置，使用时，待测物(即待检测的材料)在燃烧区内燃烧，燃烧产生的烟气依次经过并排设置的烟气层区和烟气检测区，避免烟气与新鲜空气的接触和扰动，进而避免燃烧烟气产物在高温环境下被二次氧化，检测结果更准确。同时通过通风系统控制燃烧区的通风量，便于研究不同通风条件下待测物燃烧时其烟气成分的释放特点。并可准确测量待测物燃烧时的通风量，进一步保证了检测的准确度。整个火灾烟气成分定量检测装置能够更为真实反映火灾场景中毒性烟气的释放规律，燃烧过程中无外部热源，燃烧时通风速度由热浮力湍流控制，更接近于火灾场景。该检测装置结构简单，操作方便，实用性强，具有极佳的应用前景。进一步地，通过在入风区和上燃烧区之间设置隔板，保证系统提供的新鲜空气只能进入置物区，避免新鲜空气由于热浮力作用进入烟气层，影响检测结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术
技术介绍
中的火灾标准试验间的结构示意图；图2是本专利技术实施例1的火灾烟气成分定量检测装置的结构示意图；图3是图2中的燃烧室的结构示意图；图4是图2中的通风管的结构示意图；图5是图2中的燃烧区的结构示意图；图6是图2中的火灾烟气成分定量检测装置在另一视角下的结构示意图；图7是图2中的调节挡板的结构示意图。图标：100-火灾烟气成分定量检测装置；10-燃烧室；101-燃烧区；101a-上燃烧区；101b-下燃烧区；101b1-入风区；101b2-置物区；102-烟气层区；103-烟气检测区；104本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火灾烟气成分定量检测装置，其特征在于，包括：/n燃烧室，其包括从左至右依次贯通的燃烧区、烟气层区和烟气检测区，所述燃烧区设有可打开或密闭的舱门；/n称重系统，其设置于所述燃烧区，包括用于放置待测物的承托件以及与所述承托件连接的称重装置；/n通风系统，其与所述燃烧区连通，用于为所述燃烧区提供新鲜空气；/n烟气检测系统，其与所述烟气检测区相连通，用于检测烟气成分；/n排烟系统，其与所述烟气检测区的出口相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种火灾烟气成分定量检测装置，其特征在于，包括：
燃烧室，其包括从左至右依次贯通的燃烧区、烟气层区和烟气检测区，所述燃烧区设有可打开或密闭的舱门；
称重系统，其设置于所述燃烧区，包括用于放置待测物的承托件以及与所述承托件连接的称重装置；
通风系统，其与所述燃烧区连通，用于为所述燃烧区提供新鲜空气；
烟气检测系统，其与所述烟气检测区相连通，用于检测烟气成分；
排烟系统，其与所述烟气检测区的出口相连通。


2.根据权利要求1所述的火灾烟气成分定量检测装置，其特征在于，所述燃烧区包括呈上下布置的上燃烧区和下燃烧区，所述烟气层区与所述上燃烧区大致位于同一高度，所述待测物燃烧产生的烟气经过所述上燃烧区进入所述烟气层区。


3.根据权利要求2所述的火灾烟气成分定量检测装置，其特征在于，所述下燃烧区包括呈前后布置的入风区和置物区，所述称重系统设置于所述置物区，所述通风系统与所述入风区连通，所述通风系统提供的新鲜空气经所述入风区进入所述置物区。


4.根据权利要求3所述的火灾烟气成分定...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宏舟，刘众擎，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建;35