[發明專利]粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統

在審

• 申請號: 201710205379.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106908480A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 高偉;姜海鵬;任婧杰;張大為;畢明樹
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387
• 代理人: 張向琨

1.一種粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，包括：

管道組件(1)，形成有觀測區域(S)；

粉塵供給裝置(2)，向觀測區域(S)提供粉塵；以及

點火機構(3)，固定設置于管道組件(1)并用于點燃觀測區域(S)內的粉塵；

其特征在于，

粉塵供給裝置(2)，包括：

儲粉罐(21)，儲存有粉塵；

噴嘴(22)，連通儲粉罐(21)；

加熱機構(23)，將儲粉罐(21)內的粉塵加熱至熔點以形成液態燃料；以及

第一高壓儲氣罐(24)，儲存有高壓氣體且通過第一管路(P1)連通于儲粉罐(21)；

其中，儲粉罐(21)內的液態燃料在第一高壓儲氣罐(24)內的高壓氣體的推動作用下經由噴嘴(22)噴入觀測區域(S)中，然后被點火機構(3)點燃，從而實現在觀測區域(S)內觀測粉塵爆炸火焰的傳播行為。

2.根據權利要求1所述的粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，其特征在于，管道組件(1)包括：

頂部管道(11)，上端連接有金屬絲網(M)；

中部管道(12)，位于頂部管道(11)的下方，且頂部管道(11)的下端面與中部管道(12)的上端面對齊；

底部管道(13)，可滑動的連接于中部管道(12)；以及

底座(14)，用于支撐底部管道(13)，且底座(14)與底部管道(13)、中部管道(12)以及頂部管道(11)一起形成管道組件(1)的觀測區域(S)。

3.根據權利要求2所述的粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，其特征在于，

中部管道(12)的外徑大于底部管道(13)的外徑；

中部管道(12)向周壁的外側突出形成有凸部(121)；

管道組件(1)還包括：電磁伸縮器(15)，具有伸縮桿(151)，且伸縮桿(151)可分離的連接于凸部(121)；

當電磁伸縮器(15)的伸縮桿(151)伸出時，伸縮桿(151)與中部管道(12)的凸部(121)接觸，電磁伸縮器(15)固定支撐中部管道(12)，中部管道(12)的下部外套于底部管道(13)的上部，從而底座(14)與底部管道(13)、中部管道(12)以及頂部管道(11)一起形成封閉的觀測區域(S)，而當伸縮桿(151)縮回時，電磁伸縮器(15)與中部管道(12)脫離接觸，中部管道(12)沿著底部管道(13)的周壁下落，此時觀測區域(S)由封閉變為開放，從而可在開放的觀測區域(S)內觀察粉塵爆炸火焰的傳播行為。

4.根據權利要求1所述的粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，其特征在于，

噴嘴(22)具有腔體(221)和噴口(222)；

粉塵供給裝置(2)還包括：第二高壓儲氣罐(25)，儲存有高壓氣體且通過第二管路(P2)連通于噴嘴(22)的腔體(221)，第二高壓儲氣罐(25)內的高壓氣體在噴嘴(22)的噴口(222)處將液態燃料分散成液滴，液滴在觀測區域(S)中冷凝形成形狀規則、粒度均勻的粉塵云。

5.根據權利要求4所述的粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，其特征在于，粉塵供給裝置(2)還包括：

針型塞(26)，與噴嘴(22)的噴口(222)相匹配以用于打開或關閉噴口(222)；以及

第三高壓儲氣罐(27)，儲存有高壓氣體且通過第三管路(P3)連通于針型塞(26)，針型塞(26)在第三高壓儲氣罐(27)內的高壓氣體的作用下上下運動以實現噴口(222)的打開或關閉。

6.根據權利要求1所述的粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，其特征在于，儲粉罐(21)內設于加熱機構(23)中。

7.根據權利要求6所述的粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，其特征在于，粉塵供給裝置(2)還包括：熱電偶(28)，設置于儲粉罐(21)的外部，用于測量儲粉罐(21)中的溫度。

8.根據權利要求5所述的粉塵爆炸火焰的傳播行為觀測實驗系統，其特征在于，

儲粉罐(21)與噴嘴(22)之間以及第二管路(P2)和第三管路(P3)上設置有電磁閥(V)；

第一管路(P1)、第二管路(P2)以及第三管路(P3)上均設置有壓力表(F)。