[实用新型]一种测量天然气滞燃期的系统

说明书

本实用新型公开一种测量天然气滞燃期的系统，属于石油石化技术领域，其包括驱动管、活塞、压缩机和压缩机气瓶、测试管、限位装置、压力表和真空泵、光学测量与信号接收装置和信号发生装置、泄压舱、待测气瓶和助燃气瓶，其中，采用高压气体推动活塞，然后活塞迅速压缩待测气体，在压缩冲程末，活塞被锁止在上止点，形成定容燃烧室，该过程为近似等熵压缩的物理过程，温度和压力易于计算控制，是测定滞燃期的理想方法，保证天然气与助燃气体达到指定的高温与高压条件的同时减少升温过程中天然气氧化反应引起的误差，实现天燃气滞燃期的可靠测定，是一种新的测定天然气滞燃期的新思路，具有可观的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及石油石化技术领域，尤其涉及一种测量天然气滞燃期的系统。

背景技术

滞燃期指的是可燃气体从达到可发生燃烧（自燃）的温度到真正着火所经历的时间，是可燃气体的重要参数。掌握并合理利用可燃气体的滞燃期在化工、汽车、航空航天等多个行业具有重要意义，例如，在化工行业中可以根据天然气的滞燃期进行储运设备的安全设计与控制参数确定。

由于天然气自燃温度超过500℃，自燃温度高、反应迅速，而开展滞燃期的实验测量不仅需要快速将混合体系加热至自燃点及更高的温度，还需要能同步开展测量与记录，因此实验难度较大。已有研究者采用数值计算的方式进行滞燃期的预测，但是很多条件下的数据仍欠缺实验验证。

目前测量气体滞燃期的实验装置主要有定容弹、激波管等设备，其中激波管（CN105699306B）是采用爆炸产生的能量对介质进行加热，同时由反射激波进行点火，其优点是升温速度快，缺点是持续时间较短，激波的层层反射与相互作用也可能对测量过程进行干扰；近年来有研究者通过蠕动泵滴加燃烧剂后采用电火花点火的方式测量点火延迟时间（CN107703178A），也有研究者发明了在燃爆反应容器利用电火花和光电倍增管进行测定的方法（CN105115920B）。

采用活塞快速压缩的方法实现待测气体的迅速升温是测量滞燃期的新思路，该方法的原理是采用高压气体推动活塞，然后活塞迅速压缩待测气体，在压缩冲程末，活塞被锁止在上止点，形成定容燃烧室。其优点是该过程为近似等熵压缩的物理过程，温度和压力易于计算控制，是测定滞燃期的理想方法，具有可观的应用前景。因此，亟待提供一种可以实现采用活塞快速压缩的方法实现待测气体的迅速升温达到测量滞燃期的新思路的实验装置。

发明内容

本实用新型提供一种测量天然气滞燃期的系统，旨在提供一种新的测定天然气滞燃期的新思路，保证天然气与助燃气体达到指定的高温与高压条件的同时减少升温过程中天然气氧化反应引起的误差，实现天燃气滞燃期的可靠测定。

本实用新型提供的具体技术方案如下：

本实用新型提供的一种测量天然气滞燃期的系统包括驱动管、安装在所述驱动管内部的活塞、与所述驱动管内腔之间管道连接的压缩机和压缩机气瓶、与所述驱动管相固定的测试管、安装在所述驱动管和所述测试管连接部的限位装置、固定在所述测试管上的压力表和真空泵、相对设置在所述测试管两侧的光学测量与信号接收装置和信号发生装置、与所述测试管内腔相连通的泄压舱、与所述测试管内腔管道连接的待测气瓶和助燃气瓶，其中，所述测试管在所述光学测量与信号接收装置和所述信号发生装置对应的管壁上设置有石英玻璃窗口。

可选的，所述驱动管为圆柱状空心金属管，所述活塞为分体式活塞，所述活塞包括前段和后段，所述前段用于实现被止退，所述后段用于提供质量惯性。

可选的，所述测试管为外侧缠绕加热带和隔热层的管状金属腔体，所述隔热层设置在所述加热带的外侧。

可选的，所述限位装置为气缸式重活塞止退装置，其利用卡止装置与气缸相配合实现活塞的减速和固定。

可选的，所述待测气瓶和所述助燃气瓶与所述测试管内腔之间设置有预混管道，所述预混管道用于实现待测气与助燃气的预先混合，所述泄压舱为大容积金属腔体，所述泄压舱和所述测试管采用爆破片或安全阀连接。