[發明專利]一種可控參數的雙狹縫藍色火旋風發生裝置

在審

• 申請號: 201711375229.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107842870A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 孔得朋;何旭;平平;陳國明
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F23K5/02
• 分類號: F23K5/02;F23K5/14;F23N1/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 董雪

技術領域

本發明屬于火災安全技術領域，涉及一種藍色火旋風發生裝置，特別涉及一種可控參數的雙狹縫藍色火旋風發生裝置。

背景技術

在發生森林火災和建筑群火災時，由燃燒造成高低不等的氣壓，可能會引發一種旋轉的火焰，當旋轉的火焰達到一定強度時就形成了火旋風。火旋風相較于同等尺度的油池火，火焰高度成數量級增加，燃燒速度快、火焰溫度高。在處理海面溢油時，就地燃燒法已經成為目前使用較為廣泛、除油效率高、除油成本低的方法，若利用火旋風燃燒速度快、火焰溫度高的特點，在溢油被點然后誘導其生成穩定可控的火旋風，將能夠有效縮短溢油處理操作時間、提高除油效率。

在實驗室環境下模擬海面溢油的情況，誘導水面池火生成火旋風時發現，當燃料層為位于水層上的一薄層時，且持續供應燃料時，火旋風高度明顯降低，火旋風底部呈現藍色火焰。當燃料供應量保持較低值時，火旋風高度進一步降低，黃色火焰成分消失，火旋風呈現純凈的藍色火焰，且保持原有火旋風旋轉方向。

當火焰呈現純凈的藍色時，表明此時燃料獲得充分燃燒，不會產生煙塵顆粒。若在海面處理溢油時，同樣能形成在實驗室環境下的藍色火旋風，能夠有效解決普通就地燃燒法處理溢油時產生大量煙氣造成二次污染的問題，同時提高除油效率，對于就地燃燒處理海上溢油有較為重要的意義。

國內已有較多火旋風發生和參數測量裝置，但僅能夠通過構造狹縫或風機驅動的方法產生普通火旋風，不能為藍色火旋風的產生提供條件。同時未有相關資料提及藍色火旋風現象，也沒有相關裝置能夠提供火旋風到藍色火旋風的演變條件，或者產生藍色火旋風。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可控參數的雙狹縫藍色火旋風發生裝置，通過調節燃料供應系統高度連續控制燃料液面高度，提高形成火旋風的可重復率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種可控參數的雙狹縫藍色火旋風發生裝置，包括：燃料穩定供應系統和火旋風發生裝置；

所述燃料穩定供應系統包括：燃料補給池，所述燃料補給池通過閥門與火旋風發生裝置連接形成連通器系統；通過調節燃料穩定供應系統中燃料補給池液位與火旋風發生裝置內燃燒點的高度差以及閥門的開度，進而控制火旋風發生裝置內的燃料供應速度，形成穩定的藍色火旋風。

進一步地，所述燃料穩定供應系統的高度連續可調。

進一步地，所述燃料穩定供應系統底部設置有用于調整燃料穩定供應系統高度的微調螺栓。

進一步地，所述燃料補給池在設定高點設有溢油口和補給口，且溢油口高于補給口，燃料補給池依次通過補給口、熱塑管與火旋風發生裝置相連形成連通器系統。

進一步地，所述燃料穩定供應系統還包括：儲液池和回收池；所述儲液池與燃料補給池相連，用于向燃料補給池提供燃料；所述回收池與燃料補給池相連，用于接收來自燃料補給池的過量燃料。

進一步地，所述火旋風發生裝置包括：鋼化玻璃和托盤；

每兩塊鋼化玻璃垂直連接，兩組垂直連接的鋼化玻璃對向放置，兩組垂直連接的鋼化玻璃之間形成狹縫；托盤置于兩組垂直連接的鋼化玻璃形成區域的中央位置；與燃料穩定供應系統連接的熱塑管固定在托盤中心。

進一步地，當燃料在托盤中被點燃后，消耗兩組垂直連接的鋼化玻璃組成的矩形區域中的氧氣，外部空氣在氣壓差的作用下通過雙狹縫被吸入燃燒區域中；由于經由兩條狹縫吸入的空氣相較于燃料燃燒中心有轉動角動量的存在，為火旋風的形成提供了生成渦。

進一步地，所述托盤固定在托盤支架上，所述托盤支架的高度可調。

進一步地，可控參數的雙狹縫藍色火旋風發生裝置還包括：電子天平；所述燃料穩定供應系統放置于所述電子天平之上。

進一步地，可控參數的雙狹縫藍色火旋風發生裝置還包括：

熱電偶支架：用于測量火旋風發展為藍色火旋風時火焰溫度的變化；

風速儀支架：用于測量火旋風發展為藍色火旋風時和出現穩定藍色火旋風時空氣卷吸量的變化值。

本發明有益效果

本發明可以提供相對穩定的燃料供應，以生成穩定可觀察的藍色火旋風；各閥門方便調節燃料供應速度；通過調節燃料供應系統高度連續控制燃料液面高度，提高形成火旋風的可重復率。整個實驗裝置的誤差小，靈活性高，重復性強。

附圖說明

圖1為本發明的燃料穩定供應系統結構示意圖；

圖2為本發明的火旋風發生裝置結構示意圖；

圖3為本發明的整體示意圖；

圖4為本發明火旋風發生裝置的工作原理圖；