[發明專利]一種評估摩擦火花引燃粉塵能力的實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201910299180.0
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110068649B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李暢;肖明軒;苑春苗;苑文博;李剛
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學;東北大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

一種評估摩擦火花引燃粉塵能力的實驗裝置及方法，摩擦火花發生裝置設置于爆炸容器箱左側的外部，爆炸容器箱的左側壁上設置有可調摩擦火花射入孔，若干個可活動擋板水平陣列鉸接在爆炸容器箱內壁的頂部，若干個粉塵霧化扁平噴嘴豎向陣列設置于爆炸容器箱的右側壁上，若干個粉塵霧化扁平噴嘴的出口端一一對應朝向若干個可活動擋板設置，若干個粉塵霧化扁平噴嘴的入口端均與粉塵噴吹裝置連接，電火花發生器設置于爆炸容器箱的內部；本發明滿足了摩擦火花點燃粉塵云、粉塵層的著火能力測試要求，有效完善了現有技術無法準確量化摩擦火花能量現狀下，利用電火花能量等效表征摩擦火花能量的方法；有效彌補了現有機械摩擦火花引燃能力測試標準的空白。

技術領域

本發明屬于工業爆炸防護技術領域，具體涉及一種評估摩擦火花引燃粉塵能力的實驗裝置及方法。

背景技術

在粉體過程工業中，機械摩擦火花作為點火源引發了比例高達12％的粉塵爆炸事故。評估摩擦火花的致爆危險性，國內外常采用可燃氣體作為介質試驗研究金屬器具摩擦火花作為點火源的引燃能力，甚至頒布了相應的標準及測試裝置，如國標《銅合金工具防爆性能試驗方法》(GB 10686-1989)在密閉空間中充入可燃氣體，試驗銅合金材質的摩擦火花是否具有點火致爆能力。

但在實際工業生產中，爆炸危險性不僅存在于預混的可燃氣體環境，還存在于可燃性粉塵環境。預混可燃氣體通常具有相似的強著火敏感性，點火能量通常均遠低于1mJ，而可燃粉塵云的著火敏感性則差別較大，點火能量從0-1mJ至1000mJ以上。因此，對于具有引爆可燃氣體點火能量的機械摩擦火花很有可能引爆可燃粉塵云，但目前由于技術原因無法準確地直接測定機械摩擦火花的能量值，導致工業生產中無法直接評估生產設備滋生的摩擦火花能否引燃所涉點火能量級別的可燃粉塵，以至于后續難以決策是否有必要采取相應的防控摩擦火花點火源的措施。

因此，亟需設計一套全新的評估摩擦火花引燃粉塵的實驗裝置及方法，其應滿足在粉塵云爆炸危險環境下的機械火花引燃能力測試，用以完善現有摩擦火花引燃可燃粉塵能力的評價指標體系，彌補現有點火源引燃可燃粉塵的測試標準空白。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種可燃粉塵爆炸危險環境下評估摩擦火花引燃能力的測試裝置及方法，有效滿足在可燃粉塵云爆炸環境中的機械火花引燃能力測試要求，有效完善了現有摩擦火花引燃能力的評估測試體系，有效彌補了現有機械火花引燃能力測試方法的空白。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種評估摩擦火花引燃粉塵能力的實驗裝置，包括爆炸容器箱、摩擦火花發生裝置、霧化粉塵發生裝置、可調摩擦火花射入孔和電火花發生器，所述摩擦火花發生裝置設置于爆炸容器箱左側的外部，爆炸容器箱的左側壁上設置有可調摩擦火花射入孔，摩擦火花發生裝置產生的火花通過可調火花射入孔射入至爆炸容器箱內部，所述霧化粉塵發生裝置包括若干個粉塵霧化扁平噴嘴和若干個可活動擋板，若干個可活動擋板水平陣列鉸接在爆炸容器箱內壁的頂部，若干個粉塵霧化扁平噴嘴豎向陣列設置于爆炸容器箱的右側壁上，若干個粉塵霧化扁平噴嘴的出口端延伸至爆炸容器箱的內部，且一一對應朝向若干個可活動擋板設置，若干個粉塵霧化扁平噴嘴的入口端均與粉塵噴吹裝置連接，電火花發生器設置于爆炸容器箱的內部。

所述摩擦火花發生裝置包括摩擦金屬棒、摩擦轉盤、加壓氣缸和變頻電機，變頻電機外殼和加壓氣缸缸體與爆炸容器箱固定裝配，變頻電機的輸出軸與摩擦轉盤固定裝配，摩擦金屬棒的一端與加壓氣缸的活塞桿固定裝配，摩擦金屬棒的另一端與摩擦轉盤外周接觸。

所述可調摩擦火花射入孔包括若干個依次套裝的環狀部件，相鄰的兩個環狀部件之間螺紋連接。

所述電火花發生器包括正電極連接桿、負電極連接桿，正電極連接桿、負電極連接桿分別貫穿爆炸容器箱前后側壁的中部延伸至爆炸容器箱內部，正電極連接桿、負電極連接桿位于爆炸容器箱內部的一端分別裝配有針狀正電極和針狀負電極，針狀正電極和針狀負電極相對設置，正電極連接桿、負電極連接桿的另一端分別與正負極電源連接。