一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置包括反应釜、保温层、真空泵、气源、配气组件、给水箱、蒸汽发生器、冷凝器及点火器，反应釜设置于所述保温层内，并与保温层之间形成加热腔；真空泵与反应釜连通，气源通过配气组件与反应釜连通，给水箱分别与蒸汽发生器及加热腔连通，所述冷凝器与加热腔连通，蒸汽发生器分别与反应釜及加热腔连通，所述点火器位于反应釜内。本发明专利技术还提供一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验方法，采用本发明专利技术所述的可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置及方法可以对混合物内的水蒸汽含量进行控制，实现对高温、高压和富含水蒸汽复杂条件下的可燃气体混合物爆炸参数测量。体混合物爆炸参数测量。体混合物爆炸参数测量。

【技术实现步骤摘要】
一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置及方法


[0001]本专利技术属于核燃料循环安全领域，具体涉及一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置及方法。

技术介绍

[0002]在核燃料循环过程中，存在很多易燃易爆气体，而且大多是呈混合物形式，当这些可燃气体浓度达到爆炸下限时，即使如静电这般很微小的能量也可能将其点燃，因此有必要预先对可燃气体混合物的爆炸压力和温度等参数进行测量，以便进行安全分析和制定应急响应对策研究。
[0003]由于核燃料存在衰变热和辐照效应，因此相比于普通的可燃气体混合物爆炸，可能会引入高温、高压和富含水蒸汽等复杂条件。
[0004]因此，专利技术提供了一种含有水蒸汽和水浴加热系统，可以控制可燃气体混合物的温度和压力，同时设计含有湿度测量仪和水蒸汽通入系统，可以对混合物内的水蒸汽含量进行控制，实现对高温、高压和富含水蒸汽复杂条件下的可燃气体混合物爆炸参数测量。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置及方法，以可实现对高温、高压和富含水蒸汽复杂条件下的可燃气体混合物爆炸参数测量。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置，包括反应釜、保温层、真空泵、气源、配气组件、给水箱、蒸汽发生器、冷凝器及点火器，所述反应釜设置于所述保温层内，并与所述保温层之间形成加热腔；所述真空泵与所述反应釜连通，所述气源通过所述配气组件与所述反应釜连通，所述给水箱分别与所述蒸汽发生器及所述加热腔连通，所述冷凝器与所述加热腔连通，所述蒸汽发生器分别与所述反应釜及所述加热腔连通，所述点火器位于反应釜内；其中，所述给水箱分别与所述蒸汽发生器及所述加热腔之间、所述蒸汽发生器分别与所述反应釜及所述加热腔之间设置有截止阀，所述反应釜及所述加热腔内皆设置有温度传感器及压力传感器，所述反应釜内还设置有湿度测量仪。
[0007]进一步，所述加热腔内设置有电阻加热器，用于在所述给水箱向所述加热腔内注水后，对注入的水进行加热。
[0008]进一步，所述可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括液位测量仪，以通过所述液位测量仪测量所述加热腔内的液位。
[0009]进一步，所述反应釜上还设置有排气阀，以通过所述排气阀排出所述反应釜内的气体。
[0010]进一步，所述气源的数量为多个，多个所述气源包括多种气体，且皆与所述配气组件连通。
[0011]进一步，所述真空泵与所述反应釜之间、所诉配气组件与所述反应釜之间、所述冷凝器与所述反应釜之间皆设置有截止阀。
[0012]进一步，所述可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括第一计算机，所述第一计算机与位于所述反应釜内的温度传感器、压力传感器及湿度测量仪电连接，以获取所述反应釜内的温度、压力及湿度。
[0013]进一步，所述可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括第二计算机，所述第二计算机与所述加热腔内的温度传感器及压力传感器电连接，以获取所述加热腔内的温度及压力。
[0014]进一步，所述可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括第三计算机，所述第三计算机与所述点火器电连接，以控制所述点火器进行点火。
[0015]本专利技术还提供一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验，包括步骤：
[0016]真空泵对反应釜内进行抽真空至指定压强；多个气源通过配气组件按指定比例通入反应釜，直至反应釜内达到指定压强；根据预设温度，分别通过给水箱向加热腔内注水加热或通过蒸汽发生器向加热腔内注入水蒸气以将反应釜加热至试验温度；控制点火器点燃反应釜内的混合气体；记录并分析试验中的温度、压力及湿度。。
[0017]本专利技术的效果在于：控制可燃气体混合物的温度和压力，同时设计含有湿度测量仪和水蒸汽通入系统，可以对混合物内的水蒸汽含量进行控制，实现对高温、高压和富含水蒸汽复杂条件下的可燃气体混合物爆炸参数测量。
附图说明
[0018]图1为本专利技术提供的一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置的结构示意图。
[0019]附图标记说明：
[0020]1、反应釜；2、保温层；3、真空泵；4、气源；5、配气组件；6、给水箱；7、蒸汽发生器；8、冷凝器；9、点火器；10、第一计算机；11、加热腔；12、液位测量仪；13、电阻加热器；20、第二计算机；30、第三计算机。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。
[0022]如图1所示，本专利技术提供的一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置包括反应釜1、保温层2、真空泵3、气源4、配气组件5、给水箱6、蒸汽发生器7、冷凝器8及点火器9，反应釜1设置于保温层2内，并与保温层2之间形成加热腔11。真空泵3与反应釜1连通，气源4通过配气组件5与反应釜1连通，给水箱6分别与蒸汽发生器7及加热腔11连通，冷凝器8与加热腔11连通，蒸汽发生器7分别与反应釜1及加热腔11连通，点火器9位于反应釜内。
[0023]其中，给水箱6分别与蒸汽发生器7及加热腔11之间、蒸汽发生器7分别与反应釜1及加热腔11之间设置有截止阀，反应釜1及加热腔11内皆设置有温度传感器及压力传感器，反应釜1内还设置有湿度测量仪。
[0024]可以理解，通过给水箱6分别与蒸汽发生器7及加热腔11之间的截止阀，可控制给水箱6内的水流入蒸汽发生器7或加热腔11，通过蒸汽发生器7分别与反应釜1及加热腔11之间的截止阀，可控制蒸汽发生器7内的蒸汽进入反应釜1或加热腔11内。
[0025]可以理解，温度传感器、压力传感器及湿度测量仪分别测量反应釜1及加热腔11内的温度、压力及湿度。
[0026]进一步地，加热腔11内设置有电阻加热器13，用于在给水箱6向加热腔11内注水后，对注入的水进行加热。
[0027]进一步地，可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括液位测量仪12，以通过液位测量仪12测量加热腔11内的液位。
[0028]进一步地，反应釜1上还设置有排气阀21，以通过排气阀21排出反应釜1内的气体。
[0029]进一步地，气源4的数量为多个，多个气源4包括多种气体，如氢气、NO、NO2、NH3等，且多个气源4皆与配气组件5连通，配气组件5利用分压法控制进入反应釜1的多个气源4的比例。
[0030]进一步地，真空泵3与反应釜1之间、配气组件5与反应釜1之间、冷凝器8与反应釜1之间皆设置有截止阀。
[0031]可以理解，截止阀用于控制连通或断开的作用。
[0032]进一步地，可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括第一计算机10，第一计算机10与位于反应釜1内的温度传感器、压力传感器及湿度测量仪电连接，以获取反应釜1内的温度、压力及湿度。
[0033]进一步地，可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括第二计算机20，第二计算机20与加热腔内的温度传感器及压力传感器电连接，以获取加热腔11内的温度及压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置，其特征在于，包括：反应釜、保温层、真空泵、气源、配气组件、给水箱、蒸汽发生器、冷凝器及点火器，所述反应釜设置于所述保温层内，并与所述保温层之间形成加热腔；所述真空泵与所述反应釜连通，所述气源通过所述配气组件与所述反应釜连通，所述给水箱分别与所述蒸汽发生器及所述加热腔连通，所述冷凝器与所述加热腔连通，所述蒸汽发生器分别与所述反应釜及所述加热腔连通，所述点火器位于反应釜内；其中，所述给水箱分别与所述蒸汽发生器及所述加热腔之间、所述蒸汽发生器分别与所述反应釜及所述加热腔之间设置有截止阀，所述反应釜及所述加热腔内皆设置有温度传感器及压力传感器，所述反应釜内还设置有湿度测量仪。2.如权利要求1所述的一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置，其特征在于：所述加热腔内设置有电阻加热器，用于在所述给水箱向所述加热腔内注水后，对注入的水进行加热。3.如权利要求1所述的一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置，其特征在于：所述可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置还包括液位测量仪，以通过所述液位测量仪测量所述加热腔内的液位。4.如权利要求1所述的一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置，其特征在于：所述反应釜上还设置有排气阀，以通过所述排气阀排出所述反应釜内的气体。5.如权利要求1所述的一种可燃气体和水蒸汽混合物爆炸实验装置，其特征在于：所述气源的数量为多个，多个所述气源包括多种气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏毅，陈磊，庄大杰，李国强，闫峰，连一仁，王智鹏，孙树堂，王长武，张煜航，孙谦，王学新，张建岗，孙洪超，徐潇潇，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：