[发明专利]一种模拟低压环境的材料燃烧实验装置

摘要

本发明公开了一种模拟低压燃烧环境的材料燃烧实验装置，包括样品加热装置和压力控制装置；本发明压力控制装置能够调控不同的大气压环境，从而对材料在不同压力环境下的燃烧产物进行研究，该装置填补了相关研究领域的技术空白，对于减少和控制高原、高空火灾事故的发生具有重要意义。通过缓冲箱减少样品燃烧过程对环境压力变化的影响，使得石英管内部的压力可以基本保持不变；本发明通过排气扇将石英管内的燃烧产物充分排出，使得缓冲箱和石英管内的气体充分混合，气体浓度保持一致，保证了测试的准确性。本发明第二密封门和薄膜的存在，使得样品采集过程中缓冲箱内的气体压力保持不变，从而能够更加方便和准确地采集测试燃烧产物。

主权项

一种模拟低压环境的材料燃烧实验装置，其特征在于，该实验装置包括样品加热装置和压力控制装置；样品加热装置包括石英管(1)和套在石英管(1)外的管式炉(2)；石英管(1)内放置有用于装载待测材料的样品池(3)；样品池(3)一端连接有用于装载磁铁石(4)的磁铁池(5)；样品池(3)和磁铁池(5)的距离不小于管式炉(2)长度的一半；样品池(3)和磁铁池(5)外围隆起以防止样品和磁铁石(4)在操作过程中移动位置；石英管(1)外通过圆环(6)固定住一块磁铁石(4)，圆环(6)能够带动磁铁石(4)一起在石英管(1)上来回移动，从而与样品池(3)一端的磁铁石(4)相互作用移动样品池(3)；石英管(1)的两端在管式炉(2)内贯穿形成前端管和尾端管；尾端管通过法兰(7)密封，法兰(7)上设置有一个排气扇(8)和用于向石英管(1)内通气的进气口(9)，排气扇(8)用于排出石英管(1)内的气体；前端管连接在缓冲箱(10)上并通过高温密封圈(11)密封；压力控制装置包括缓冲箱(10)、真空表(12)、抽气管道(13)和真空泵(14)；缓冲箱(10)呈圆柱形并由支架(20)支撑，圆柱状相比其他形状抗压性能更好；缓冲箱(10)上设置有可开启第一密封门(15)，在实验完成后，可以打开可开启第一密封门(15)，对缓冲箱(10)进行清理；第一密封门上(15)设置有可开启第二密封门(16)；第二密封门(16)上设置有可旋转式门栓(21)，门栓把手(22)位于第二密封门(16)的另一面，第二密封门(16)外围密封粘贴一圈薄膜(17)；薄膜(17)在第二密封门(16)打开时可以进入缓冲箱(10)但依然能够保持缓冲箱(10)的密封性，在采集气体样品时薄膜(17)用于平衡缓冲箱(10)内外气压；薄膜(17)表面积接近缓冲箱(10)面积；缓冲箱(10)上连接有真空表(12)和抽气管道(13)；抽气管道(13)上连接有阀门(18)、真空泵(14)和样品采集测试装置(19)；真空泵(14)经烟尘过滤器(23)连接在抽气管道上；该实验装置的工作过程如下：将管式炉(2)温度设定并维持在实验所需值；将被测材料放置于样品池(3)内，将样品池(3)放置于石英管(1)中，并通过法兰(7)密封；关闭第一密封门(15)和第二密封门(16)，启动真空泵(14)至真空表(12)读数稳定在实验所需值；推动圆环(6)，并通过石英管(1)内外磁铁(4)相互作用将样品推进管式炉(2)中；待样品燃烧结束，开启排气扇(8)，从进气口(9)通入气体至真空表(12)读数恢复至零，关闭进气口(9)；打开第二密封门(16)；开启样品采集测试装置(19)，分析材料燃烧所产生的烟气。