一種粉塵燃爆測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粉塵燃爆測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體在風(fēng)機(jī)提供的動(dòng)力下，在密閉空間內(nèi)形成渦流。
[0003]粉塵爆炸是一類十分嚴(yán)重的事故，危害性極高，14年的昆山8.2粉塵爆炸又加強(qiáng)了人們對粉塵爆炸研究的迫切性，可燃性粉塵最小點(diǎn)火能的研究是研究粉塵爆炸的一項(xiàng)基本內(nèi)容，目前現(xiàn)有的測試系統(tǒng)存在一些缺陷，一是在平行測試時(shí)，不能保證每次點(diǎn)火電極打火部位粉塵濃度的一致性；二是測試完畢后，粉塵難于清理，為此，展開了解決此問題的研究和改進(jìn)。
[0004]粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的:第一步是懸浮或被揚(yáng)起的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w或者粉塵表面被電離形成活性粒子；第二步是可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個(gè)循環(huán)的逐次進(jìn)行，其反應(yīng)速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。
[0005]目前，尚未有利用機(jī)械動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)均勻濃度粉塵的測試裝置。而且傳統(tǒng)的粉塵燃爆測試裝置存在精確度較差、不方便清理、使用不安全等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中粉塵燃爆測試裝置精確度較差、不方便清理、使用不安全的問題，提供一種新型結(jié)構(gòu)的粉塵燃爆測試裝置，該裝置用于粉塵燃爆的測試中，具有平行測試準(zhǔn)確性較好、便于清理、能夠觀察受限管道內(nèi)粉塵燃爆壓力波的傳播情況，使用安全的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:所述的粉塵燃爆測試裝置，包括:
[0008]石英管，所述石英管呈U字型結(jié)構(gòu)，其由兩個(gè)豎直管段以及連接在兩個(gè)豎直管段底部的一個(gè)水平管段構(gòu)成，
[0009]與所述石英管其中一個(gè)豎直管段頂部管口相連的產(chǎn)塵室，
[0010]與所述產(chǎn)塵室相固定、且其風(fēng)葉伸入該產(chǎn)塵室內(nèi)的產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)，
[0011]開設(shè)于所述石英管上的打火電極插孔，
[0012]插入所述打火電極插孔中的打火電極，
[0013]與所述打火電極相連的打火控制系統(tǒng)，
[0014]布置在所述豎直管段頂部管口與產(chǎn)塵室之間的雙開自動(dòng)門，以及
[0015]控制所述雙開自動(dòng)門開啟和關(guān)閉的自動(dòng)門控制系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案:
[0017]所述水平管段與所述兩個(gè)豎直管段的連接處帶有清理孔，并在所述清理孔處設(shè)置有將清理孔封堵住的傾斜鋼板。
[0018]所述水平管段與所述兩個(gè)豎直管段可拆卸連接。
[0019]所述自動(dòng)門控制系統(tǒng)由直流電機(jī)、單片機(jī)和H橋控制模塊構(gòu)成。
[0020]所述打火控制系統(tǒng)由繼電器控制開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和電子脈沖點(diǎn)火器線路構(gòu)成。
[0021]該粉塵燃爆測試裝置還包括用于顯示該裝置工作狀態(tài)的顯示屏以及為該裝置提供動(dòng)力源的電池組。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0023]1、由產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)壓，將粉塵揚(yáng)起，當(dāng)其揚(yáng)到一定高度時(shí)，由于產(chǎn)塵室暫時(shí)為密閉空間，產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的另一側(cè)為負(fù)壓，粉塵與空氣混合形成的粉塵云再被吸回，而后又吹出揚(yáng)起，形成循環(huán)，從而達(dá)到空間場內(nèi)粉塵濃度均勻的目的，利用流體力學(xué)原理使爆炸時(shí)粉塵分布均勻。
[0024]2、石英管采用了 U字型的多段式結(jié)構(gòu)，從而增加了爆燃波的受限發(fā)展歷程，可以安全的從外面較遠(yuǎn)距離清楚的觀察和拍攝爆燃壓力波在受限管道的傳播發(fā)展情況，燃爆現(xiàn)象易于觀察，并可避免高溫燃燒造成的石英管內(nèi)壁灼傷，降低試驗(yàn)成本，真正實(shí)現(xiàn)便于清理。
[0025]3、利用石英管為可拆卸連接的三個(gè)管段構(gòu)成，而且三管段間的裝配十分方便，讓測試結(jié)束的清掃步驟和清掃完還原產(chǎn)品變得極其簡單。
[0026]4、精密脈沖點(diǎn)火，火花能量精確，放電無延遲，可精確控制點(diǎn)火延遲時(shí)間以及粉塵分布均勻和其擴(kuò)散度。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中粉塵燃爆測試裝置的俯視簡圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中石英管部分的縱向剖面圖；
[0030]其中:1-產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)，2-產(chǎn)塵室，3-雙開自動(dòng)門，4-石英管，5-打火電極插孔，6_傾斜鋼板，7-直流電機(jī)，8-單片機(jī)，9-顯示屏，1-H橋控制模塊，11-滑動(dòng)變阻器，12-風(fēng)機(jī)控制電路，13-電子脈沖點(diǎn)火器線路，14-電池組，15-繼電器控制開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合具體實(shí)施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0032]圖1和圖2示出了本發(fā)明這種粉塵燃爆測試裝置的一個(gè)具體實(shí)施例，該裝置包括:
[0033]石英管4，所述石英管4呈U字型結(jié)構(gòu)，其由兩個(gè)豎直管段以及連接在兩個(gè)豎直管段底部的一個(gè)水平管段構(gòu)成，為三段式結(jié)構(gòu)；
[0034]與所述石英管4其中一個(gè)豎直管段頂部管口相連的產(chǎn)塵室2 ;
[0035]與所述產(chǎn)塵室2相固定、且其風(fēng)葉伸入該產(chǎn)塵室內(nèi)的產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)1，該產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)I受風(fēng)機(jī)控制電路12控制，而且產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)I與產(chǎn)塵室2連接處并不密封，而是留有小孔，以便在下述雙開自動(dòng)門3打開的同時(shí)使粉塵下落；
[0036]開設(shè)于所述石英管4上的打火電極插孔5 ;
[0037]插入所述打火電極插孔5中的打火電極；
[0038]與所述打火電極相連的打火控制系統(tǒng)；
[0039]布置在所述豎直管段頂部管口與產(chǎn)塵室2之間的雙開自動(dòng)門3，以及
[0040]控制所述雙開自動(dòng)門3開啟和關(guān)閉的自動(dòng)門控制系統(tǒng)。
[0041]如圖2所示，為了方便對石英管4進(jìn)行清理，本例在所述水平管段與所述兩個(gè)豎直管段的連接處設(shè)置有清理孔，并在所述清理孔處設(shè)置有將清理孔封堵住的傾斜鋼板6。本例中，所述傾斜鋼板6的傾斜角度為45度。而且所述水平管段與所述兩個(gè)豎直管段可拆卸連接。
[0042]本例中，所述自動(dòng)門控制系統(tǒng)由直流電機(jī)7、單片機(jī)8和H橋控制模塊10構(gòu)成，三者間的具體連接方式為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。
[0043]所述打火控制系統(tǒng)由繼電器控制開關(guān)15、滑動(dòng)變阻器11和電子脈沖點(diǎn)火器線路13構(gòu)成，三者間的具體連接方式為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。
[0044]此外，該粉塵燃爆測試裝置還包括用于顯示該裝置工作狀態(tài)的顯示屏9以及為該裝置提供動(dòng)力源的電池組14。
[0045]再結(jié)合圖1和圖2所示，先將本實(shí)施例這種粉塵燃爆測試裝置的使用方法介紹如下:
[0046]具體應(yīng)用時(shí)，連接好電池組14，在產(chǎn)塵室2中添加粉塵，裝上產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)1，并用紙片蓋住產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)I與產(chǎn)塵室2連接處的小孔，按下風(fēng)機(jī)控制電路12中的風(fēng)機(jī)開關(guān)，啟動(dòng)粉塵發(fā)生系統(tǒng)，由產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)I的風(fēng)葉攪動(dòng)粉塵形成粉塵云。按下本裝置的開啟按鈕，使顯示屏9顯示open。系統(tǒng)運(yùn)行，揭掉紙片，雙開自動(dòng)門3由直流電機(jī)7經(jīng)單片機(jī)8、H橋控制模塊10的控制而打開，粉塵落入石英管4中，在規(guī)定延時(shí)時(shí)間之后，單片機(jī)8、H橋控制模塊10控制直流電機(jī)7關(guān)閉雙開自動(dòng)門3，使產(chǎn)塵室2與石英管4密封隔離，保護(hù)風(fēng)機(jī)產(chǎn)塵系統(tǒng)。與此同時(shí)，打火電極在繼電器控制開關(guān)15、滑動(dòng)變阻器11的限流保護(hù)、以及電子脈沖點(diǎn)火器線路13的作用下在打火電極插孔5中打火，引燃粉塵。粉塵燃爆產(chǎn)生的火焰以及壓力波由兩塊傾斜鋼板6引導(dǎo)至另一側(cè)泄出，系統(tǒng)關(guān)閉，測試結(jié)束。
[0047]本例中，由產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)I產(chǎn)生風(fēng)壓，將粉塵揚(yáng)起，當(dāng)其揚(yáng)到一定高度時(shí)，由于產(chǎn)塵室2暫時(shí)為密閉空間，產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)I風(fēng)葉的另一側(cè)為負(fù)壓，粉塵與空氣混合形成的粉塵云再被吸回，而后又吹出揚(yáng)起，形成循環(huán)，從而達(dá)到空間場內(nèi)粉塵濃度均勻的目的。
[0048]本例中，石英管4采用了 U字型的多段式結(jié)構(gòu)，從而增加了爆燃波的受限發(fā)展歷程，可以安全的從外面較遠(yuǎn)距離清楚的觀察和拍攝爆燃壓力波在受限管道的傳播發(fā)展情況。
[0049]當(dāng)然，上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粉塵燃爆測試裝置，其特征在于該裝置包括: 石英管(4)，所述石英管(4)呈U字型結(jié)構(gòu)，其由兩個(gè)豎直管段以及連接在兩個(gè)豎直管段底部的一個(gè)水平管段構(gòu)成， 與所述石英管(4)其中一個(gè)豎直管段頂部管口相連的產(chǎn)塵室(2)， 與所述產(chǎn)塵室(2)相固定、且其風(fēng)葉伸入該產(chǎn)塵室內(nèi)的產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)(1)， 開設(shè)于所述石英管(4)上的打火電極插孔(5)， 插入所述打火電極插孔(5)中的打火電極， 與所述打火電極相連的打火控制系統(tǒng)， 布置在所述豎直管段頂部管口與產(chǎn)塵室(2)之間的雙開自動(dòng)門(3)，以及 控制所述雙開自動(dòng)門(3)開啟和關(guān)閉的自動(dòng)門控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述水平管段與所述兩個(gè)豎直管段的連接處帶有清理孔，并在所述清理孔處設(shè)置有將清理孔封堵住的傾斜鋼板(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述水平管段與所述兩個(gè)豎直管段可拆卸連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述自動(dòng)門控制系統(tǒng)由直流電機(jī)(7)、單片機(jī)⑶和H橋控制模塊(10)構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述打火控制系統(tǒng)由繼電器控制開關(guān)(15)、滑動(dòng)變阻器(11)和電子脈沖點(diǎn)火器線路(13)構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:該粉塵燃爆測試裝置還包括用于顯示該裝置工作狀態(tài)的顯示屏(9)以及為該裝置提供動(dòng)力源的電池組(14)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉塵燃爆測試裝置，它包括：石英管，所述石英管呈U字型結(jié)構(gòu)，其由兩個(gè)豎直管段以及連接在兩個(gè)豎直管段底部的一個(gè)水平管段構(gòu)成；與所述石英管其中一個(gè)豎直管段頂部管口相連的產(chǎn)塵室；與所述產(chǎn)塵室相固定、且其風(fēng)葉伸入該產(chǎn)塵室內(nèi)的產(chǎn)塵風(fēng)機(jī)；開設(shè)于所述石英管上的打火電極插孔；插入所述打火電極插孔中的打火電極；與所述打火電極相連的打火控制系統(tǒng)；布置在所述豎直管段頂部管口與產(chǎn)塵室之間的雙開自動(dòng)門；以及控制所述雙開自動(dòng)門開啟和關(guān)閉的自動(dòng)門控制系統(tǒng)。本發(fā)明這種粉塵燃爆測試裝置用于粉塵燃爆的測試中，具有平行測試準(zhǔn)確性較好、便于清理、能夠觀察受限管道內(nèi)粉塵燃爆壓力波的傳播情況，使用安全的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N25/54
【公開號】CN105136855
【申請?zhí)枴緾N201510640445
【發(fā)明人】楊春海, 孫玉清, 樊珊
【申請人】常熟理工學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月30日