一种可燃物爆炸测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于可燃物爆炸测试技术领域，具体涉及一种可燃物爆炸测试装置及测试方法，包括主体框架，在主体框架的两个相对侧边分别安装有一个喷洒装置。喷洒装置包括置于主体框架外侧的气瓶，气瓶连接有粉仓，粉仓上设有充粉口，粉仓连接有输粉管道，输粉管道延伸至主体框架内部连接有半球形的分散喷头，分散喷头的半球形端面上设有多个分散孔，分散孔与输粉管道连通，输粉管道上设置有气粉两相阀；进而在主体框架外侧还可拆卸连接有封挡结构，在主体框架周侧安装有数据采集组件。本装置能够实现封闭空间和开敞空间的转换，便于多种可燃介质在不同场景燃烧、爆炸特性的测试与抑爆介质抑爆性能测试，提高了装置的适用性。提高了装置的适用性。提高了装置的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种可燃物爆炸测试装置及测试方法


[0001]本专利技术属于可燃物爆炸测试
，具体涉及一种可燃物爆炸测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]在现代工业生产中，常涉及到可燃性粉尘、液雾与液体燃料存在的场景，金属粉尘、煤粉等可燃性粉尘在一定条件下悬浮于空气中，在车间或其它设施中存在爆炸风险，粉尘爆炸会对人员及设施造成严重的伤害与破坏，同时，工业生产对于液体燃料的需求也与日俱增，液体燃料在生产、储运过程中发生意外情况易造成燃料的泄漏燃烧，形成油池火，液体燃料雾化形成的细小液滴也会造成液雾爆炸。衡量粉尘、液雾爆炸风险与液体燃料燃烧火焰危险性对于事故防控与应急处置具有重要意义。
[0003]现有的粉尘、液雾等可燃介质的爆炸测试，尤其是对于粉尘介质的爆炸测试，测试时设定的粉尘云浓度主要通过先确定粉尘质量、再通过气流充入而实现，且采用传统的单一反弹式喷嘴对粉尘进行喷洒，单一反弹式喷嘴喷洒出的粉尘一般是直流式的推进，存在着空间分布不均匀、粉尘未完全喷洒到爆炸容器中的问题，造成实际测试的粉尘云浓度存在偏差，并且现有的测试装置只能实现单一可燃介质的爆炸测试，适用性低。为此提出一种能够实现开敞空间下多种工况的可燃介质爆炸试验。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种可燃物爆炸测试装置及测试方法，能够实现封闭空间和开敞空间的转换，便于可燃介质在不同场景爆炸特性的测试，并且在测试过程中能够充分且均匀的将粉尘、液雾以及气体等不同可燃介质充入测试环境，提高了装置的适用性。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种可燃物爆炸测试装置，包括：
[0007]主体框架，整体呈矩形立方体框架结构，所述主体框架的顶部设置有点火组件；
[0008]两个相对设置的喷洒装置，分别安装在所述主体框架的两侧面；所述喷洒装置包括置于所述主体框架外侧的气瓶，所述气瓶通过输气管道连接有粉仓，所述粉仓上设有充粉口，并且所述输气管道上设有电磁阀，所述粉仓连接有输粉管道，所述输粉管道延伸至所述主体框架内部连接有半球形的分散喷头，所述分散喷头的半球形端面上设有多个分散孔，所述分散孔与所述输粉管道连通，所述输粉管道上设置有气粉两相阀；
[0009]封挡结构，可拆卸连接于所述主体框架的外侧，所述封挡结构用于实现所述主体框架的封闭与开敞；
[0010]数据采集组件，其采集件安装在所述主体框架的侧边，用于实现对主体框架内部环境的实时监测。
[0011]优选的，所述主体框架包括矩形的底板，所述底板的边角处均固连有竖直设置的
侧边支撑柱，各相邻的两竖直设置的侧边支撑柱顶部之间通过顶部侧边支撑柱固连，各顶部侧边支撑柱下方各有一个第一导杆，每个所述第一导杆上均连接有一个所述爆炸抑制装置，其中两个相互平行的所述第一导杆之间固连有第二导杆，所述第二导杆与相连接的两根所述第一导杆垂直，所述第二导杆的两端分别与所述底板之间固连有中部支撑柱，所述中部支撑柱内设置有输气通道，并且所述第二导杆的上方有一个与两端顶部侧边支撑柱固连的顶部中间支撑柱。
[0012]优选的，所述封挡结构包括多个挡板，多个所述挡板与所述底板组合形成封闭空间，所述挡板上固连有固定件，所述侧边支撑柱、所述中部支撑柱、所述顶部侧边支撑柱以及顶部中间支撑柱上均设有螺孔，所述固定件通过螺栓与所述螺孔连接，实现所述挡板与所述主体框架的固定，其中一个所述挡板上设置有视窗。
[0013]优选的，所述封挡结构为聚乙烯薄膜，所述聚乙烯薄膜包裹在所述主体框架的周侧和顶部。
[0014]优选的，所述爆炸抑制装置包括自发式抑爆件和多转向连接构件，所述多转向连接构件的固定端与所述第一导杆固连，所述自发式抑爆件上侧与所述多转向连接构件的输出端螺接，所述自发式抑爆件下侧设有腔体，所述腔体内放置有抑制介质，并且所述腔体的喷洒端通过隔膜封闭，另在所述多转向连接构件的转动轴侧面设有制动件，用于实现自发式抑爆件角度的定位。
[0015]优选的，所述点火组件包括伸缩式点火杆，所述点火杆上端滑动连接于所述第二导杆上，下端安装有点火电极，并且所述点火电极的点火端位于所述主体框架内部，所述点火电极通过电线与所述高压脉冲点火器电连接，所述高压脉冲点火器电连接有控制器。
[0016]优选的，所述数据采集组件包括多个近场压力传感器和远场压力传感器，所述近场压力传感器等距安装在所述侧边支撑柱上，所述远场压力传感器通过支架垂直安装在所述主体框架一侧面的中心法线上，并且所述远场压力传感器与所述支架螺接，所述近场压力传感器与所述远场压力传感器均通过信号传输电连接于数据采集器上，所述数据采集器还电连接有多个温度传感器，所述温度传感器等距安装在所述中部支撑柱上，所述数据采集器还电连接有高速摄像机，所述高速摄像机安装在所述主体框架一侧，并且所述高速摄像机电连接有电脑，所述数据采集器还电连接有一个浓度检测仪，所述浓度检测仪安装在一个所述侧边支撑柱的中部，所述数据采集器与所述控制器电连接。
[0017]优选的，所述主体框架内还设有油池，所述油池下方连接有倾斜式升降结构，所述倾斜式升降结构四周环绕圆形防护隔板，且所述防护隔板为竖直伸缩结构，所述防护隔板上端与所述油池固连，下端固连有质量测量器，并且所述倾斜式升降结构的下端也连接在所述质量测量器上，所述质量测量器安装在底板上。
[0018]优选的，一种可燃物爆炸测试装置的测试方法，包括如下步骤：
[0019]A1、打开气瓶上的阀门通过输气管道向粉仓及输粉管道通入气体，排出粉仓及输粉管道内原有的残余粉尘及气体；
[0020]B1、将包括挡板的封挡结构包覆于主体框架上，实现对主体框架内腔的封闭处理，进行封闭空间内的爆炸测试；或去除主体框架周侧和顶部的封挡结构，将包括聚乙烯薄膜的封挡结构包裹在所述主体框架的周侧和顶部，进行开敞空间的爆炸测试；
[0021]C1、打开充粉口向粉仓内加入待测粉体，开启电磁阀，通过对气瓶中的气体压缩向
粉仓内充分的注入气体，使得气体与待测粉体在粉仓内初步预混，形成高浓度的粉尘云；
[0022]D1、设定点火组件的点火电压和数据采集组件的启动时间；
[0023]E1、开启气粉两相阀，将高浓度的粉尘云喷入主体框架内，随即数据采集组件实时对主体框架内部粉尘云的浓度进行检测，并向电脑中实时输入检测值，当数据采集组件检测到粉尘云的浓度值大于预设值后，关闭气粉两相阀停止向主体框架内喷洒粉尘云，同时点火组件对主体框架内的粉尘云点燃，与此同时数据采集组件同步记录数据，获取粉尘云燃烧过程中的实时温度以及粉尘云燃烧的火焰动态图，进而对获取的实时温度以及火焰动态图分析处理，得到粉尘云爆炸过程中的爆炸特性曲线图。
[0024]优选的，一种可燃物爆炸测试装置的测试方法，包括如下步骤：
[0025]A2、将液体燃料加入至油池内，通过质量测量器记录下包括油池、油池内液体燃料、升降结构与防护隔板在内的总质量；
[0026]B2、调节倾斜式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可燃物爆炸测试装置，其特征在于，包括：主体框架，所述主体框架的顶部设置有点火组件；两个相对设置的喷洒装置，分别安装在所述主体框架的两侧面；所述喷洒装置包括置于所述主体框架外侧的气瓶(18)，所述气瓶(18)通过输气管道连接有粉仓(20)，所述粉仓(20)上设有充粉口(21)，并且所述输气管道上设有电磁阀(19)，所述粉仓(20)连接有输粉管道(31)，所述输粉管道(31)延伸至所述主体框架内部连接有半球形的分散喷头(23)，所述分散喷头(23)的半球形端面上设有多个分散孔，所述分散孔与所述输粉管道(31)连通，所述输粉管道(31)上设置有气粉两相阀(27)；数据采集组件，其采集件安装在所述主体框架的侧边，用于实现对主体框架内部环境的实时监测。2.根据权利要求1所述的一种可燃物爆炸测试装置，其特征在于，所述主体框架包括矩形的底板(1)，所述底板(1)的边角处均固连有竖直设置的侧边支撑柱(2)，各相邻的两竖直设置的侧边支撑柱(2)顶部之间通过顶部侧边支撑柱(34)固连，各顶部侧边支撑柱(34)下方各有一个第一导杆(4)，每个所述第一导杆(4)上均连接有一个爆炸抑制装置(5)，其中两个相互平行的所述第一导杆(4)之间固连有第二导杆(25)，所述第二导杆(25)与相连接的两根所述第一导杆(4)垂直，所述第二导杆(25)的两端分别与所述底板(1)之间固连有中部支撑柱(3)，所述中部支撑柱(3)内设置有输气通道(26)，并且所述第二导杆(25)的上方有一个与两端顶部侧边支撑柱(34)固连的顶部中间支撑柱(35)。3.根据权利要求2所述的一种可燃物爆炸测试装置，其特征在于，所述主体框架的周侧还可拆卸连接有封挡结构，所述封挡结构用于实现所述主体框架进行封闭与开敞环境的调节；所述封挡结构包括多个挡板(29)，多个所述挡板(29)与所述底板(1)组合形成封闭空间，所述挡板(29)上固连有固定件(30)，所述侧边支撑柱(2)、所述中部支撑柱(3)、所述顶部侧边支撑柱(34)以及顶部中间支撑柱(35)上均设有螺孔，所述固定件(30)通过螺栓与所述螺孔连接，实现所述挡板(29)与所述主体框架的固定，其中一个所述挡板(29)上设置有视窗(32)。4.根据权利要求3所述的一种可燃物爆炸测试装置，其特征在于，所述封挡结构为聚乙烯薄膜，所述聚乙烯薄膜包裹在所述主体框架的周侧和顶部。5.根据权利要求3所述的一种可燃物爆炸测试装置，其特征在于，所述爆炸抑制装置(5)包括自发式抑爆件和多转向连接构件(28)，所述多转向连接构件(28)的固定端与所述第一导杆(4)固连，所述自发式抑爆件上侧与所述多转向连接构件(28)的输出端螺接，所述自发式抑爆件下侧设有腔体，所述腔体内放置有抑制介质，并且所述腔体的喷洒端通过隔膜封闭，在所述多转向连接构件(28)的转动轴侧面还设有制动件，用于实现自发式抑爆件角度的定位。6.根据权利要求4所述的一种可燃物爆炸测试装置，其特征在于，所述点火组件包括伸缩式点火杆，所述点火杆上端滑动连接于所述第二导杆(25)上，下端安装有点火电极(6)，并且所述点火电极(6)的点火端位于所述主体框架内部，所述点火电极(6)通过电线(7)与高压脉冲点火器(8)电连接，所述高压脉冲点火器(8)电连接有控制器(15)。7.根据权利要求6所述的一种可燃物爆炸测试装置，其特征在于，所述数据采集组件包
括多个近场压力传感器(33)和远场压力传感器(10)，所述近场压力传感器(33)等距安装在所述侧边支撑柱(2)上，所述远场压力传感器(10)通过支架(12)垂直安装在所述主体框架一侧面的中心法线上，并且所述远场压力传感器(10)与所述支架(12)螺接，所述近场压力传感器(33)与所述远场压力传感器(10)均通过信号传输电连接于数据采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秋红，万洪祥，孙金华，邓军，罗振敏，肖华华，彭斌，陈建邑，李敏，朱磊磊，赵东，薛云帆，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：