CN101303339B - 火场环境模拟系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种火场环境模拟系统，其特征在于：包括燃烧部分、控制部分、安全设施部分，以及燃烧假人；所述燃烧假人位于所述燃烧部分的上方，所述燃烧部分分别与所述控制部分和安全设施部分相连接。本发明的有益效果是，可以实现火焰强度、持续时间均可控的量化、可调节的模拟火场环境，控制被测物品的位置以调节火场接触，纯净气体高效、快速灭火，保证系统整体安全可靠。

Description

火场环境模拟系统
技术领域
本发明涉及一种可以模拟火场环境的燃烧工程系统，尤指在室内通过气体燃烧器产生不同热流量稳定火焰用于服装整体阻燃性能测试的一种火场环境模拟系统。
背景技术
我国于1996年研制了“消防假人”试验装置，用于评价消防员防护服的热防护性能。该试验系统中，使用油盆产生火焰，模拟火场环境；通过调节火盆的移动速度，控制火焰与测试物的接触时间。该系统可定性测试服装整体阻燃性能，但在使用过程中也暴露出油盆火受环境影响较大，热流量不稳定，热接触面积不确定，热辐射屏功率不足等问题，导致试验精度不高、结果可重复性差。[公安部上海消防科学研究所，《消防员火场防护基本技术参数及热防护试验装置的研究》研究报告，1996]。因此，提供一种试验精度高、结果可重复性好的火场环境模拟系统就成为该技术领域急需要解决的技术问题。
发明内容
为解决油盆模拟火焰的不足，实现火场环境模拟的精确可控，提出一种试验精度高、结果重复性好的火场环境模拟系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种火场环境模拟系统，其特征在于：包括燃烧部分、控制部分、安全设施部分，以及燃烧假人；所述燃烧假人位于所述燃烧部分的上方，所述燃烧部分分别与所述控制部分和安全设施部分相连接。
一种优选技术方案，其特征在于：所述燃烧部分包括环形燃烧器和底部燃烧器，所述燃烧假人位于所述环形燃烧器中央正上方。
一种优选技术方案，其特征在于：所述环形燃烧器包括燃烧器固定装置和固定其上的燃烧器和点火器。
一种优选技术方案，其特征在于：所述环形燃烧器上的燃烧器固定装置上还固定有火焰监控装置。
一种优选技术方案，其特征在于：所述环形燃烧器的燃烧器固定装置安装在燃烧器支座的滑动轨道上。
一种优选技术方案，其特征在于：所述环形燃烧器为六组十二个成两排环状均匀排列的燃烧器。
一种优选技术方案，其特征在于：所述燃烧器设有可控丙烷气体喷头，并且采用防爆的设计的中央控制模块，实现对火焰持续时间的精确控制及测试流程控制。一种优选技术方案，其特征在于：所述底部燃烧器在底面上沿直线均匀分布有六个燃烧器。
一种优选技术方案，其特征在于：所述底部燃烧器包括燃烧器固定底座及安装在其上的燃烧器固定装置，所述固定装置上设有燃烧器、点火器以及火焰监控装置，其正上方设有燃烧假人滑动轨道。
一种优选技术方案，其特征在于：所述燃烧假人采用防爆电动葫芦带动在火场中移动。
一种优选技术方案，其特征在于：所述火场环境模拟系统还包括可燃气体报警装置和灭火装置。
一种优选技术方案，其特征在于：所述灭火装置为一体式纯净七氟丙烷气体灭火系统。
实验室采用瓶装高纯丙烷气体作为燃烧物质，可对热流量进行精确计算；燃烧部分采用七组共18个燃烧器喷头实现模拟火焰的生成，其中6组12个燃烧器分上下两组以60度角度成圆形排列，另一组六个燃烧器在底面上沿直线均匀分布，实现均匀分布的火场模拟，热流量均匀；通过燃烧器喷头到阻燃测试物体距离调节实现不同强度的火场模拟，实现火场强度可调；采用防爆电动葫芦带动被测物体在火场中移动，模拟不同火场接触；采用防爆的设计的中央控制模块实现对火焰持续时间的精确控制及测试流程控制；采用一体式纯净七氟丙烷气体灭火系统实现快速、洁净灭火，保证实验室安全。
采用可控丙烷气体喷头喷射火焰产生试验所需的高温，形成测试所需的火场环境；通过喷头底部轨道及固定位置，调节喷头与被测物的距离，实现对火场强度的控制；通过控制设备设置燃料供给的时间，调节火焰持续时间；安全装置在出现火灾危险情况下采用气体灭火，最大限度的保证仪器设备不受损坏。本发明使用与模拟火场的火焰强度及持续时间精确可控，整体安全可靠，为服装整体阻燃性能的测试提供了条件。
本发明的有益效果是，可以实现火焰强度、持续时间均可控的量化、可调节的模拟火场环境，控制被测物品的位置以调节火场接触，纯净气体高效、快速灭火，保证系统整体安全可靠。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
附图说明
图1是本发明的系统分布示意图。
图2是本发明的燃烧室俯视示意图。
图3是本发明的燃烧器的安装结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，是本发明的系统分布示意图。其中101为辅助设备室，用于存放系统配件及维护用工具。102为燃烧室，实验的燃烧过程在其中发生：其墙壁106为防火墙；其底部抬高0.5米用于布设各种管道；其顶部和底部提供风道，利于空气的流通。103为燃料储藏室，用于存储丙烷气罐、系统缓冲气罐及灭火用七氟丙烷气罐，通过管道将气体引入燃烧室，其除外墙以外的其余三面墙壁均采用防爆墙107，其外墙作为泻爆途径，采用泻爆用墙体加防爆窗108及防爆门109。104为准备室，用于存放实验用服装、材料等。105为控制室，主要放置各种控制设备及安全监控设备，实现对整个实验室的集中控制。110为防爆门，保证实验室的整体安全。111为防爆观察窗，用于实验人员实时监控实验的进展情况。各房间均安装可燃气体报警器，当气体浓度超过超标时，发出危险警报。
如图2所示，是本发明的燃烧室俯视示意图。其中201为“燃烧假人”悬挂位置，位于环形燃烧器正中央上方，该燃烧假人采用防爆电动葫芦带动在火场中移动。202为燃烧器安装支架固定装置，其固定的燃烧器安装支架上安装有两个燃烧器、点火器及火焰监控器，6组共12个燃烧器分上下两组以60度的角度成环状排列，燃烧器用于火焰燃烧，监控器用于燃烧状态监控。203为燃烧器安装支架的滑动轨道，通过燃烧器安装支架固定装置202在滑动轨道203上的滑动调节燃烧器与燃烧假人的距离。204为底部燃烧器，6个底部燃烧器在底面上沿直线均匀分布，用于模拟底部火焰，其对应的燃烧室顶部为燃烧假人的滑动轨道，燃烧假人可在轨道上平行滑动，实现不同的火场接触。采用瓶装高纯丙烷气体作为燃烧物质，可对热流量进行精确计算；通过燃烧器喷头到阻燃测试物体距离调节实现不同强度的火场模拟，实现火场强度可调；采用防爆电动葫芦带动燃烧假人在火场中移动，模拟不同火场接触；采用防爆设计的中央控制模块实现对火焰持续时间的精确控制及测试流程控制；采用一体式纯净七氟丙烷气体灭火系统实现快速、洁净灭火，保证实验室安全。
图3为环形燃烧器安装结构示意图，301为丙烷燃烧器，也可实现其他可燃气体的燃烧。302为点火器，具有打火装置，点燃后为燃烧器点火；燃烧器301及点火器302均由软管与气罐相连。303为火焰探测器，用于探测实验过程中火焰异常情况。304为燃烧器固定装置，可调节燃烧器与测试装置的距离，同时通过转盘可调节燃烧器喷燃角度。305燃烧器安装支架底座，用于将燃烧器安装支架固定于底部滑行轨道上。点火器302和火焰探测器303分别位于燃烧器301的火焰出口端外侧，燃烧器301通过燃烧器固定装置304固定于燃烧器安装支架306上，燃烧器安装支架底座305通过燃烧器安装支架固定装置202固定于滑行轨道上。

Claims (6)

1.一种火场环境模拟系统，包括燃烧部分、控制部分、安全设施部分，以及燃烧假人；所述燃烧假人位于所述燃烧部分的上方，所述燃烧部分分别与所述控制部分和安全设施部分相连接，所述燃烧部分包括环形燃烧器和底部燃烧器，所述燃烧假人位于所述环形燃烧器中央正上方，所述环形燃烧器包括燃烧器固定装置和固定其上的燃烧器和点火器，所述环形燃烧器上的燃烧器固定装置上还固定有火焰监控装置，其特征在于：所述环形燃烧器的燃烧器固定装置安装在燃烧器支座的滑动轨道上。
2.根据权利要求1所述的火场环境模拟系统，其特征在于：所述环形燃烧器为六组十二个成两排环状均匀排列的燃烧器。
3.根据权利要求2所述的火场环境模拟系统，其特征在于：所述燃烧器设有可控丙烷气体喷头，并且采用防爆的设计的中央控制模块，实现对火焰持续时间的精确控制及测试流程控制。
4.根据权利要求3所述的火场环境模拟系统，其特征在于：所述底部燃烧器为在底面上沿直线均匀分布的六个底部燃烧器；所述底部燃烧器包括燃烧器固定底座及安装在其上的燃烧器固定装置，所述固定装置上设有燃烧器、点火器以及火焰监控装置，其正上方设有燃烧假人滑动轨道。
5.根据权利要求4所述的火场环境模拟系统，其特征在于：所述燃烧假人采用防爆电动葫芦带动在火场中移动。
6.根据权利要求5所述的火场环境模拟系统，其特征在于：所述火场环境模拟系统还包括可燃气体报警装置和灭火装置；所述灭火装置为一体式纯净七氟丙烷气体灭火系统。
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