[發明專利]一種復雜結構管網氣固兩相運移模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 202011602005.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112556967B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 李龍龍;張靜;李雨成;李治剛;任建業
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/06;G01M9/08;G01M10/00;G01D21/02
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王軍

本發明涉及一種復雜結構管網氣固兩相運移模擬試驗裝置，包括：氣固兩相生成裝置、透明復雜結構管網系統、無極變速送風裝置、環境與過程監測監控裝置和數據采集與分析裝置；氣固兩相生成裝置出口端通過管線與透明復雜結構管網系統側壁螺紋連接，透明復雜結構管網系統入口端與無極變速送風裝置密封連接，環境與過程監測監控裝置位于透明復雜結構管網系統外側，數據采集與分析裝置通過數據線與環境與過程監測監控裝置、透明復雜結構管網系統、氣固兩相生成裝置中設置的傳感器及控制組件線連接。通過本發明，能夠實現不同成因狀態下氣固兩相的運移過程模擬，滿足礦山、化工等領域復雜通風管網條件下的固體顆粒運移與形成特征研究的需求。

技術領域

本發明涉及工業、礦山安全領域，具體是一種研究復雜管網條件下模擬爆炸過程的測試分析裝置。

背景技術

日常生活中，空氣與空氣中的固體顆粒運移是最普遍存在的氣固兩相運移，氣固兩相運移是我國黃土高原形成、礦山工人塵肺病產生乃至化工領域粉塵爆炸的直接成因，此外，煙氣的氣固運移規律與城市建設、環境保護密切相關。現有裝備體系中，有在管路中測試可燃氣體爆炸傳播的設備、巷道風阻測量裝置，通過雷諾數實現了對簡單結構管道氣體流動規律以及氣固狀態下的流動過程模擬研究，但在復雜結構管網、復雜形態固體顆粒下的運移規律研究方面，現有設備更多的是測試管道拐彎等局部環境下的摩阻損失和壓力變化，并不能夠測試不同條件下的氣固運移規律模擬，也無法實現不同成因狀態下氣固兩相的運移過程模擬，無法滿足礦山、化工等領域復雜通風管網條件下的固體顆粒運移與形成特征研究的需求。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供一種復雜結構管網氣固兩相運移模擬試驗裝置。

本發明采取以下技術方案：一種復雜結構管網氣固兩相運移模擬試驗裝置，包括：氣固兩相生成裝置、透明復雜結構管網系統、無極變速送風裝置、環境與過程監測監控裝置和數據采集與分析裝置；

其中，氣固兩相生成裝置出口端通過管線與透明復雜結構管網系統側壁螺紋連接，透明復雜結構管網系統入口端與無極變速送風裝置密封連接，環境與過程監測監控裝置位于透明復雜結構管網系統外側，數據采集與分析裝置通過數據線與環境與過程監測監控裝置、透明復雜結構管網系統、氣固兩相生成裝置中設置的傳感器及控制組件線連接。

其中，氣固兩相生成裝置包括氣源、示蹤粒子播撒箱、粒子泄漏管、精控電機、位移傳感器、過濾裝置、氣溶膠生成器、電磁控制閥、煙氣生成容器、控制面板、電加熱模塊及風扇；示蹤粒子播撒箱入口端通過電磁控制閥、管線與氣源密封連接，粒子泄漏管為上部帶蓋、底部開有小孔的多根組合的連通管體，管體間焊接連接成一體，通過螺紋固定在示蹤粒子播撒箱內側壁，粒子泄漏管頂部與示蹤粒子播撒箱頂蓋密封墊密封連接，底部開口通過一底部擋板控制開關，底部擋板穿過示蹤粒子播撒箱側壁與精控電機螺紋連接，底部擋板與蹤粒子播撒箱側壁通過密封墊密封連接，位移傳感器一端固定在精密電機移動軸上，另一端固定在示蹤粒子播撒箱外側壁，粒子泄漏管與示蹤粒子播撒箱環空中上部設置有固定臺階，過濾裝置下端坐落于固定臺階上，上端與示蹤粒子播撒箱頂蓋面接觸，示蹤粒子播撒箱側壁、過濾裝置之上設置出口端，通過第一電磁閥與透明復雜結構管網系統側壁管線連接；氣溶膠生成器入口端通過第二電磁閥、管線與氣源密封連接，出口端通過第三電磁閥與透明復雜結構管網系統側壁管線連接；煙氣生成容器頂蓋可拆卸，通過螺紋與容器主體密封連接，煙氣生成容器底部鋪設有電加熱模塊，連接導線密封穿過煙氣生成容器側壁，與控制面板電連接，煙氣生成容器上部側壁安置無極調速變頻風扇，風扇正對的煙氣生成容器側壁位置設置有煙氣流動出口，煙氣流動出口通過電磁閥與透明復雜結構管網系統側壁管線連接。