[发明专利]一种测定粉尘云燃烧爆炸特性的实验装置及方法

说明书

本发明提供了一种测定粉尘云燃烧爆炸特性的实验装置及方法，整个实验装置包括电火花点火装置、特制石英玻璃管、多孔稳流喷粉管路、压力/温度数据采集装置和移动拆卸式固定架，可对粉尘云燃烧爆炸的最小点火能、爆炸压力和燃烧温度等特征参数进行测定。本发明设计的一种多孔气体分流器可实现均匀稳定喷气，电火花触发电路能实现小能量和大能量两大类多个可选能级的电火花，并能保证较高的点火花能量精度，通过在特制石英玻璃管顶部装设不同尺寸的泄爆片和自制移动拆卸式固定架，可研究不同泄爆面积和不同位置粉尘云燃烧爆炸的压力和温度。

技术领域

本发明涉及一种研究粉尘云燃烧爆炸特性参数的实验装置及方法，属于粉尘燃烧爆炸危险性测试研究技术领域。

背景技术

随着工业生产技术的不断发展，易燃易爆粉尘得到了广泛应用，也使得发生粉尘爆炸的潜在危险性也大大增加。研究粉尘爆炸特性参数对预防和控制粉尘爆炸灾害性事故具有重要的现实意义。粉尘云最小点火能（Minimum Ignition Energy of Dust Cloud,MIE）是指刚好能够点燃最敏感条件下粉尘云所需的最低能量，是反映可燃性粉尘危害性的重要表征参数，其对粉尘爆炸危险性评估及有效防爆措施等方面具有重要意义。

研究粉尘云燃烧爆炸特性的实验设备主要有20 L球形爆炸装置和1.2 L哈特曼管，国内外各科研机构在研究粉尘云最小点火能的设备中，应用较多的是1.2 L哈特曼管最小点火能装置。目前，广泛使用的粉尘云最小点火能测试实验装置主要有Chilworth、MIKE3等几种进口设备，国内较成熟的产品不多，且设备功能较少，价格均十分昂贵。

发明内容

本发明的目的是设计一种可测定粉尘云最小点火能、爆炸压力和燃烧温度等特征参数的粉尘云燃烧爆炸实验装置，旨在研究粉尘云燃烧爆炸发生发展规律以及为粉尘爆炸事故预防方面提供可靠的科学依据。

本发明采用的技术方案如下。

一种测定粉尘云燃烧爆炸特性的实验装置，其特征在于：它包括一粉尘云燃烧爆炸发生装置和一压力/温度数据采集装置；

所述粉尘云燃烧爆炸发生装置包括一多孔稳流喷粉管路、一电火花点火装置和一特制石英玻璃管组成；所述多孔稳流喷粉管路由一迷你空压机进行供气，一气源处理器过滤器进行调压，一电磁阀进行管路开闭，一多孔气体分流器进行稳流喷气；所述电火花点火装置由一电火花对电极通过小型气动装置移动触发点火，电火花点火能量由电火花点火电路进行调控；所述一特制石英玻璃管上开有可插入电火花对电极的对称固定孔，特制石英玻璃管顶端有用于装设泄爆片的紧固装置；

所述压力/温度数据采集装置包括一可装设等角度六个热电偶或六个压力传感器的移动拆卸式固定架，一用于压力/温度数据采集的数据采集器和控制计算机；所述的热电偶和压力传感器可根据需要进行单独和组合使用；所述热电偶和压力传感器分别通过热电偶专用线和压力传感器专用线与数据采集器相连，并通过在控制计算机上安装的配套软件进行控制。

所述电火花点火装置通过电火花点火电路中的电容器来调控电火花点火能量，电容器对应小能量和大能量两大类多个可选能级的电火花可自由选择；所述电火花点火电路通过继电开关进行电容器充电和实验启动，通过单向整流桥将交流电转换为直流电，通过变压器将电压升至所需值，通过第一同步定时器和第二同步控制器对实验启动时间和点火延迟时间进行设定。

所述特制石英玻璃管底部安装蘑菇状分散器和多孔气体分流器，并与多孔稳流喷粉管路相连接，实现待测粉尘从蘑菇状分散器底部均匀吹起；所述特制石英玻璃管底部一定距离开有对称固定孔用于插入电火花对电极，特制石英玻璃管顶端设有泄爆片的紧固装置，可安装不同尺寸的泄爆片。