[發明專利]一種超細水霧影響可燃氣體爆炸特性實驗裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202011239832.0
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112268929A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 嚴灼;袁樹杰;梁雪;徐毅豪;邢清然;李智奇;左媛霞;慕文翔
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

本發明公開一種超細水霧影響可燃氣體爆炸特性實驗裝置及使用方法，實驗裝置包括爆炸腔體，所述爆炸腔體的下方可拆卸設有水霧發生裝置，水霧發生裝置包括壓電陶瓷振蕩器和水箱，壓電陶瓷振蕩器位于水箱內，爆炸腔體上設有分隔件，分隔件將水箱腔室和爆炸腔體的腔室分隔開，爆炸腔體上設有用于引爆的點火裝置，爆炸腔體上設有用于氣體循環的循環管路，本發明可燃氣體爆炸特性實驗裝置在爆炸腔室內產生高濃度的超細水霧，通過調節壓電陶瓷振蕩器的頻率控制水霧粒徑，分隔件將水箱腔室和爆炸腔體的腔室分隔開或連通，解決了超細水霧無損失添加到密閉爆炸腔室，并形成高濃度超細水霧環境的技術難題，且水霧量可計量，水霧粒徑可調節。

技術領域

本發明涉及可燃氣體爆炸實驗領域，具體是一種超細水霧影響可燃氣體爆炸特性實驗裝置及使用方法。

背景技術

隨著我國工業化的快速發展，在工業生產、儲存和運輸過程中，各種因素都可能導致可燃氣體(蒸氣)或其混合物(以下簡稱為“可燃氣體”)的爆炸事故發生，各種工業場所發生可燃氣體的火災爆炸事故已屢見不鮮,嚴重威脅著天然氣輸運、石油化工、煤礦安全生產等行業，給國家帶來巨大的經濟損失、給人民生命財產帶來極大危害。可燃氣體的爆炸極限是表征混合氣體燃燒和爆炸特性的重要參數，爆炸極限是標準測定條件下可燃氣體和空氣組成的混合氣能發生爆炸的可燃氣體最低濃度(爆炸下限)和最高濃度(爆炸上限)。可燃氣體爆炸極限主要由可燃氣體本身的燃爆特性決定，與初始溫度、壓力和濕度，點火源的類型和能量等因素有關。

如何有效預防與高效治理，降低可燃氣體爆炸造成的經濟損失已然成為當今亟待解決的關鍵問題。超細水霧具有高效的吸熱、冷卻、阻隔、衰減熱輻射的特性，是常見的經濟環保的滅火控爆材料，目前，相應的水霧抑爆裝置在液化石油、天然氣儲罐及管道運輸保護、煤礦井下瓦斯防爆抑爆等領域都有初步應用。已被公認為是具有良好應用前景的可燃氣體爆炸抑制劑。

目前，高壓噴霧裝置，產生的水霧粒徑大，在空氣中飄散時間短，且水霧粒子以一定速度從噴嘴噴射而出，在爆炸腔室狹小空間內，容易打到器壁上凝結成水滴，不利于在爆炸腔室中形成高濃度水霧環境。通過壓電陶瓷振蕩器產生的超細水霧，雖然水霧粒徑小(在5um～15um之間)，在空氣中飄散時間長，能形成高濃度水霧環境，但是，如何將超細水霧震蕩發生裝置和爆炸腔室合理分隔，且使超細水霧無霧量損失的加入到密閉爆炸腔室內，一直是一個未解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超細水霧影響可燃氣體爆炸特性實驗裝置及使用方法，在爆炸腔室內產生高濃度的超細水霧，通過調節壓電陶瓷振蕩器的頻率控制水霧粒徑，分隔件將水箱腔室和爆炸腔體的腔室分隔開或連通，解決了超細水霧無損失添加到密閉爆炸腔室，并形成高濃度超細水霧環境的技術難題，且水霧量可計量，水霧粒徑可調節。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種超細水霧影響可燃氣體爆炸特性實驗裝置，實驗裝置包括爆炸腔體，所述爆炸腔體的下方可拆卸設有水霧發生裝置，水霧發生裝置包括壓電陶瓷振蕩器和水箱，壓電陶瓷振蕩器位于水箱內，水箱上設有分隔件，分隔件將水箱腔室和爆炸腔體的腔室分隔開，爆炸腔體上設有用于引爆的點火裝置，爆炸腔體上設有用于氣體循環的循環管路，爆炸腔體上設有檢測爆炸腔體內壓力的壓力傳感器和檢測爆炸腔體內溫度的溫度傳感器，爆炸腔體上設有與真空泵連通的第一連接管路，爆炸腔體上設有與盛裝可燃氣的瓶體連通的第二連接管路，爆炸腔體上設有腔內壓力探測件。

進一步的，所述爆炸腔體包括筒體，筒體內設置爆炸腔室，筒體為不銹鋼材質的圓柱形結構，筒體的上方設有頂壁，頂壁上設有陣列分布的連接柱，連接柱上設有安裝孔；

所述筒體的下方設有第一連接法蘭，筒體上設有觀察區，觀察區方便觀察爆炸產生的火焰，觀察區為鋼化硼硅玻璃材質。

進一步的，所述水箱包括水箱主體，水箱主體為透明玻璃材質，水箱主體上設有第二連接法蘭，第二連接法蘭與第一連接法蘭配合實現爆炸腔體與水霧發生裝置的可拆卸式安裝；