[發明專利]一種易燃液體蒸氣-粉塵混合爆炸實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202210224091.1
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114594137B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張洪銘;馮祥瑞;竇佳偉;謝恬;曹東旭;趙蘭明;陳思宇;李明軒
• 申請（專利權）人: 江蘇海洋大學
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 喜歡

本發明涉及粉塵爆炸測試技術領域，具體公開了一種易燃液體蒸氣?粉塵混合爆炸實驗裝置及方法；該實驗裝置包括爆炸實驗容器、電子點火系統、數據采集系統、進料配氣系統、加熱溫控裝置和控制裝置；本發提供的實驗裝置，可以進行氣化易燃液體與粉塵混合爆炸，并且可以將氣化液體保持恒定溫度，采用密閉的正方體管道作為反應容器，通過恒溫加熱板使易燃液體氣化，通過真空氣泵將易燃氣體與粉塵混合均勻，能夠確保可燃液體汽化粉塵在反應容器內處于相對穩定均勻的情況，能夠與實際情況更接近，能夠更真實的揭示實際可燃液體氣化后與粉塵爆炸規律，為混合介質抑爆、泄爆提供理論依據。

技術領域

本發明涉及粉塵爆炸測試技術領域，具體公開了一種易燃液體蒸氣-粉塵混合爆炸實驗裝置及方法。

背景技術

可燃液體揮發蒸氣由于易揮發、燃點低、易燃爆，其與可燃性粉塵共存條件下發生混合燃爆事故是化工、制藥、噴涂等行業需要重點關注的爆炸災害事故類型，其不同于傳統的單一粉塵爆炸事故災害發生機制，氣-液-固多相混雜過程本身就存在著多種復雜因素相互影響相互制約，給研究其爆炸災害發生機制帶來了巨大難度。

現有的技術大多數是可燃氣體與粉塵這一氣-固兩相存在方式進行實驗操作，比如甲烷-煤粉、氫氣-鋁粉等等，其可燃氣體均是常溫下呈氣態的物質，其通過與空氣的配比通入燃爆裝置，并與粉塵混合，其操作過程較容易實現且受外界環境溫度等條件的影響較小。例如申請號為2020208610302的實用新型專利就公開了一種粉塵爆炸實驗裝置，包括裝置架；粉塵分散裝置；安裝在裝置架上的燃爆球體、抽真空裝置、混塵裝置以及進氣裝置；進氣裝置與混塵裝置內連通，混塵裝置出口通過管道連通粉塵分散裝置，抽真空裝置與燃爆球體內連通，粉塵分散裝置能夠將進入燃爆球體內的粉塵均勻分散開；粉塵分散裝置包括螺旋噴頭、粉塵噴嘴以及連接在螺旋噴頭和粉塵噴嘴之間的均流器；且粉塵噴嘴為倒錐體。該實用新型公開的實驗裝置僅限于粉塵和氣體的混合爆炸實驗，無法滿足對易燃液體蒸氣-粉塵混合爆炸實驗。而對于常溫下呈液態但極易揮發的易燃液體溶劑如甲醇、苯、丙酮等，現有試驗裝置并不能實現其與粉塵混合共存的功能，因此需要對現有的試驗裝置進行重新設計改造，同時，對于測試方法和手段等方面，可燃液體的揮發蒸氣量的控制、其與空氣配比、其與可燃粉塵的混合空間狀態等均需要解決。針對現有粉塵爆炸實驗裝置無法解決易燃液體蒸氣-粉塵混合爆炸實驗的不足，本申請設計一款爆炸試驗裝置及其試驗方法，用于解決液-氣-?固這一混雜狀態燃爆機制的研究。

發明內容

本發明的目的是針對目前大多數研究這類燃爆裝置均是氣-固兩相物質(如甲烷-煤塵、氫-鋁粉)的混合過程，不足以滿足類似于甲醇、苯、丙酮等極易揮發的液態溶劑與可燃粉塵混合共存并發生燃爆動態測試過程，因此，本發明專利想基于可燃液體蒸氣與粉塵共存環境的燃爆過程，設計一款爆炸試驗裝置及其試驗方法，用于解決液-氣-固這一混雜狀態燃爆機制的研究。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種易燃液體蒸氣-粉塵混合爆炸實驗裝置，包括爆炸實驗容器、電子點火系統、數據采集系統、進料配氣系統、加熱溫控裝置和控制裝置；

其中，所述爆炸實驗容器包括垂直設置的長方體管道和水平設置的底部管道，所述長方體管道的下端與底部管道之間設置有密封隔板，所述長方體管道的左右兩側面上均設置有石英玻璃觀察窗，所述長方體管道的上端設置有泄爆機構；

所述電子點火系統包括設置在長方體管道前后兩側面下端的正點火電極和負點火電極，所述正點火電極和負點火電極均伸入長方體管道的內腔中對齊設置；

所述數據采集系統包括設置在長方體管道前后兩側面上端的溫度傳感器和壓力傳感器，且溫度傳感器和壓力傳感器的感應端均伸入長方體管道的內腔中設置，位于所述長方體管道的旁側還設置有攝像機支架，所述攝像機支架的頂端設置有朝向石英玻璃觀察窗設置的高速攝像機；