CN102226675A - 增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置。包括耐高压容器、加热源体或加压体、填充物质，其耐高压容器任一侧壁或和下部内置或和外置有加热源体或加压体，所述的耐高压容器内设置有至少一处爆破片或压力释放阀；采用自身携带的热源或外部增压装置，对耐高压容器内的气体或液体或超临界流体进行加压，使其在一定压力下释放气体或可气化液体或超临界流体达到所选用爆破片或压力释放阀的控制压力时，爆破片破裂，耐高压容器内的高压气体迅速冲出，实现高压气体爆炸，无明火，耐高压容器可承受高压，高温，可重复使用，降低成本；不释放任何污染气体和化学物质，环保，安全；通过爆破片或压力释放阀控制爆炸压力，应用于各种应用爆炸物的场合，对于瓦斯突出的煤矿或矿井使用尤其方便。

Description

增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置

技术领域

本发明属于爆破装置领域，涉及一种增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置。

背景技术

目前爆破主要采用一、各种由火药和燃料引起爆炸，爆炸同时产生明火，高温和高压气体，在许多工作应用场合明火会造成火灾危害的危险，高温会对许多材料造成破坏，同时爆炸压力是不可准确控制的。二、也有采用加热塑料或可以膨胀容器使容器内物质加热膨胀至容器破裂释放高压气体的，但可以膨胀的容器很难承受高压，释放气体的位置也无法控制，安装可以膨胀的容器时，打炮眼时的尺寸大小也无法掌握，不具有实际应用的价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，实现高压气体爆炸，无明火，不释放污染气体和化学物质，环保，安全，使用方便。

本发明采用的技术方案：一种增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，包括耐高压容器、加热源体或加压体、填充物质，其耐高压容器任一侧壁或和下部内置或和外置有加热源体或加压体，所述的耐高压容器内设置有至少一处爆破片或压力释放阀。

所述的耐高压容器为不变形刚性材质，耐高压容器内的填充物质与加热源体或加压体由密封隔离板隔开，耐高压容器内顶部设置有空心螺丝，底部设置有封堵，封堵为封堵板或内六角密封螺栓。

所述的加热源体或加压体选用电热管或电热丝电加热元件，至少一个电加热元件内置于耐高压容器内嵌装在密封隔离板上或侧壁上，由密封垫密封，电加热元件下部设置在封堵上，电加热元件的正负电极采用防爆或非防爆分线盒或接线盒置于耐高压容器外部，密封隔离板和封堵焊接或粘接在耐高压容器内壁；耐高压容器上部一体成型或焊接有凸台或凸爪，其上设置有爆破片，通过空心螺丝压紧；填充物质设置在耐高压容器内的密封隔离板上部与爆破片之间。

所述的耐高压容器为双层结构，包括内层耐高压容器、外层耐高压容器，内电加热元件、外电加热元件内置和外置于内层耐高压容器和外层耐高压容器，嵌装在密封隔离板上和侧壁上。

所述的加热源体或加压体选用化学物质反应加热，耐高压容器内设置有纵向隔板、横向隔板，横向隔板焊接或粘接在耐高压容器内壁，纵向隔板下部插入横向隔板的通槽内，并与封堵联接，或采用可拆卸螺丝联接，纵向隔板上部是密封隔离板，横向隔板上设置有A、B两种化学物质，由纵向隔板隔开。

所述的耐高压容器内设置有间隔的横向上隔板、横向下隔板，位于的横向隔板与密封隔离板之间，横向上隔板、横向下隔板的一侧分别联接有上旋把、下旋把；横向隔板上设置有A种化学物质，横向下隔板上设置有B种化学物质，横向上隔板上设置有C种化学物质。

所述的加热源体或加压体选用太阳能加热，耐高压容器侧壁上嵌装有聚光棒，聚光棒内置部分位于密封隔离板下面，聚光棒外置部分设置有导热物质接收太阳能加热。

所述的加热源体或加压体选用电火花或电阻丝引燃易燃烧物质加热，耐高压容器内的密封隔离板上嵌装有易燃烧物质底座及正负电极电火花或正负电极电阻丝，两极电火花或电阻丝的正负电极穿过封堵连接外部正负导线。

所述的加热源体或加压体选用外部加压体增压，耐高压容器为汽缸式，顶部设置有空心螺丝，耐高压容器内壁为光滑面或设置有螺旋线或膛线，内腔下部设置有活塞，活塞外壁为光滑面或设置有螺旋线或膛线，与耐高压容器内壁配合，活塞上面设置有密封垫，活塞由外力人工驱动，压缩空气驱动，液压机驱动或电动驱动。

所述的填充物质为可随温度升高而使压力升高或可加压的固态、液态、气态或超临界流体任何一相态或两相态或三相态的有机物或无机纯净物或混合物，包括氧气，二氧化碳，氮气，水，氦气，氨气，氩气无机物，或甲烷，甲苯有机物。

本发明所具有的积极有益效果：

1.耐高压容器任一侧壁或/和下部内置或/和外置有加热源体或加压体，采用自身携带的热源或外部增压装置，对耐高压容器内的气体或液体或超临界流体进行加压，使其在达到所选用爆破片或压力释放阀的控制压力时，爆破片破裂，耐高压容器内的高压气体迅速冲出，实现高压气体爆炸，替代传统引爆炸药的方法，无明火，无火灾危害；

2.耐高压容器为不变形刚性材质，可承受高压，高温，不被破坏，可以重复使用，降低成本；

3.释放后的高压气体是低温气体，不释放任何污染气体和化学物质，环保，安全；

4.通过爆破片或压力释放阀控制爆炸压力，应用于各种应用爆炸物的场合，对于瓦斯突出的煤矿或矿井使用尤其方便。

附图说明

图1为本发明实施例1结构示意图；

图2为本发明实施例1结构示意图的剖视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为本发明实施例2结构示意图；

图5为本发明实施例3结构示意图；

图6为本发明实施例3结构示意图的剖视图；

图7为图6中B-B剖视图；

图8为本发明实施例4结构示意图；

图9为本发明实施例4结构示意图的剖视图；

图10为本发明实施例5结构示意图；

图11为本发明实施例6结构示意图；

图12为图11中C-C剖视图；

图13为本发明实施例7结构示意图；

图14为本发明实施例8结构示意图。

具体实施方式

参照各附图，一种增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，主要包括空心螺丝1、爆破片或压力释放阀2、耐高压容器3、加热源体或加压体4、密封隔离板5、封堵6、密封垫7、填充物质8等；其耐高压容器3的任一侧壁或/和下部内置或/和外置有加热源体或加压体4，内腔中部设置有填充物质8，密封隔离板5、密封垫7将填充物质8与加热源体或加压体4隔开，耐高压容器3内腔上部设置有至少一处爆破片或压力释放阀2，耐高压容器3内腔顶部设置有空心螺丝1，内腔底部设置有封堵6。

所述的耐高压容器3为不变形刚性材质，如金属、陶瓷、玻璃等，可以是圆柱形、球形、半球形、椭圆形、正方形、矩形或多边形立体形状，填充物质8为可随温度升高而使压力升高或可加压的固态、液态、气态或超临界流体任何一相态或两相态或三相态的有机物或无机纯净物或混合物，包括但不仅限于以下示例：根据使用场合，压力需要，材料易得程度，运输要求，成本等因素，选用氧气，二氧化碳，氮气，水，氦气，氨气，氩气等无机物；或选用甲烷，甲苯等有机物。

所述的爆破片2为一种根据实际需要制作的在达到一定压力下破裂或打开的压力控制产品，例如800兆帕爆破片就是当耐高压容器3内部压力达到800兆帕时破裂，使耐高压容器3内部的800兆帕压力的气体或液体或超临界流体释放，爆破片2的横截面可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等多种形状，与耐高压容器3的内腔横截面形状相吻合。

以下给出具体实施例：

实施例1

参照图1、图2、图3所示，所述的加热源体或加压体4选用电加热元件401，至少一个电加热元件401内置于耐高压容器3内嵌装在密封隔离板5上或侧壁上，由密封垫7密封，电加热元件401下部设置在封堵6上，封堵6可以采用封堵板或内六角密封螺栓，电加热元件401的正负电极根据需要采用现有技术防爆或非防爆分线盒或接线盒置于耐高压容器3外部，密封隔离板5和封堵6焊接或粘接在耐高压容器3内壁；耐高压容器3上部一体成型或焊接有圆周凸台301或按圆周分布的凸爪，其上设置有爆破片2，通过空心螺丝1压紧；填充物质8设置在耐高压容器3内腔的密封隔离板5上部与爆破片2之间；电加热元件401可以是电热管或电热丝，根据需要选定合适功率，希望达到的温度高速度快，则选用较大功率，需要达到的温度较低或希望升温速度较慢，则选用较小功率。

使用时，接通电源对耐高压容器3内的填充物质8加热，达到增压效果，使耐高压容器3内部的固体或液体或气体或超临界液体压力达到所选用爆破片或压力释放阀2的控制压力时，防爆片2破裂，耐高压容器3内的高压气体迅速冲出，形成高压气体爆炸。

实施例2

参照图4所示，所述的耐高压容器3可以是双层结构，包括内层耐高压容器3a、外层耐高压容器3b，内电加热元件401a、外电加热元件401b内置和外置于内层耐高压容器3a和外层耐高压容器3b，嵌装在密封隔离板5上和侧壁上，采用内、外加热，使温度快速升高。其余结构同实施例1。

实施例3

参照图5、6、7所示，所述的加热源体或加压体4选用化学物质反应加热，其耐高压容器3内下部设置有纵向隔板9、横向隔板10，横向隔板10焊接或粘接在耐高压容器3内壁，纵向隔板9下部插入横向隔板10中部设置的通槽内，并与封堵6联接，或采用可拆卸螺丝联接，封堵6可选用内六角密封螺栓601，纵向隔板9上部是密封隔离板5；横向隔板10上设置有A、B两种化学物质4c、4d，由纵向隔板9隔开。其余结构同实施例1。

使用时，根据不同的化学反应会产生不同的热量，选定合适的化学物质和加入量，通过旋转六角密封螺栓601带动纵向隔板9向下移动至顶部到达横向隔板10使纵向隔板9打开，或拆卸螺丝打开纵向隔板9后，A、B两种组分化学物质4c、4d混合发生化学反应产生热能，热能对压力容器3内的填充物质8加热，达到增压效果，当压力达到爆破片或压力释放阀2的压力值时，高压气体迅速冲出，形成高压气体爆炸。化学方程式是：两种组分放热化学反应A+B＝C+D+热量，氢氧化钠(NaOH)+盐酸(HCL)＝氯化钠(NaCL)+水(H2O)+热量。

实施例4

参照图8、9所示，所述的耐高压容器3内设置有具有间隔的横向上隔板10a、横向下隔板10b，位于的横向隔板10与密封隔离板5之间，且横向上隔板10a、横向下隔板10b的一侧分别联接有上旋把11a、下旋把11b；横向隔板10上设置有A种化学物质4e，横向下隔板10b上设置有B种化学物质4d，横向上隔板10a上设置有C种化学物质4c；封堵6可选用内六角密封螺栓601。其余结构同实施例1。

使用时，通过旋转上旋把11a、下旋把11b带动横向上隔板10a、横向下隔板10b翻转打开后，使A、B、C三种化学物质4e、4d、4c混合发生化学反应产生热能，热能对压力容器3内的填充物质8加热，达到增压效果，当压力达到爆破片或压力释放阀2的压力值时，高压气体迅速冲出，形成高压气体爆炸。化学方程式是：三组分化学反应A+B+C＝产物+热量，(铅)Pb+氧化铅(PbO2)+硫酸(2H2SO4)＝硫酸铅(2PbSO4)+水(2H2O)+热量。

实施例5

参照图10所示，所述的加热源体或加压体4选用太阳能加热，其耐高压容器3侧壁上嵌装有聚光棒402，聚光棒402内置部分位于密封隔离板5下面，聚光棒402外置部分焊铸、涂覆有银、铜等导热物质，可接收太阳能加热；封堵6可选用内六角密封螺栓601。其余结构同实施例1。

使用时，通过聚光棒402将聚光的太阳光线升温加热耐高压容器3内的填充物质8，使其增压，当压力达到爆破片或压力释放阀2的压力值，高压气体迅速冲出，形成高压气体爆炸。

实施例6

参照图11、12所示，所述的加热源体或加压体4可选用电火花404引燃易燃烧物质403加热，其耐高压容器3内的密封隔离板5上嵌装有易燃烧物质403底座及正负电极电火花404，封堵6选用内六角密封螺栓601或封堵板，两极电火花404穿过封堵6连接外部正负导线，或根据需要采用现有技术防爆或非防爆分线盒或接线盒。其余结构同实施例1。

实施例7

参照图13所示，所述的加热源体或加压体4也可选用电阻丝405替代电火花404引燃易燃烧物质403加热。其余结构同实施例1、6。

使用时，通电使耐高压容器3内的两极电阻丝405发热，或通电使两极电火花404放电火花，电阻丝405或电火花404引燃内置少量易燃烧物质403快速燃烧产生高温热能对耐高压容器3内的填充物质8加热，达到增压效果，当压力达到爆破片或压力释放阀2的压力值，高压气体迅速冲出，形成高压气体爆炸。

实施例8

参照图14所示，所述的加热源体或加压体4也可采用外部加压体增压，其耐高压容器3为汽缸式，耐高压容器3内壁为光滑面或设置有螺旋线或膛线，内腔下部设置有活塞406，活塞406外壁为光滑面或设置有螺旋线或膛线，与耐高压容器3内壁配合，活塞406上面设置有密封垫7，推动活塞406运动可采用现有技术的外力人工驱动，压缩空气驱动，液压机驱动或电动驱动等。其余结构同实施例1。

使用时，在外力作用下通过直推或旋转推动活塞406向上运行压缩或挤压耐高压容器3内的气体、液体、超临界流体等填充物质8，使内部压力上升，当压力达到爆破片或压力释放阀2的压力值，高压气体迅速冲出，形成高压气体爆炸。

Claims (10)

1.一种增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，包括耐高压容器、加热源体或加压体、填充物质，其耐高压容器任一侧壁或和下部内置或和外置有加热源体或加压体，其特征在于所述的耐高压容器(3)内设置有至少一处爆破片或压力释放阀(2)。

2.根据权利要求1所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的耐高压容器(3)为不变形刚性材质，耐高压容器(3)内的填充物质(8)与加热源体或加压体(4)由密封隔离板(5)隔开，耐高压容器(3)内顶部设置有空心螺丝(1)，底部设置有封堵(6)，封堵(6)为封堵板或内六角密封螺栓。

3.根据权利要求2所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的加热源体或加压体(4)选用电热管或电热丝电加热元件(401)，至少一个电加热元件(401)内置于耐高压容器(3)内嵌装在密封隔离板(5)上或侧壁上，由密封垫(7)密封，电加热元件(401)下部设置在封堵(6)上，电加热元件(401)的正负电极采用防爆或非防爆分线盒或接线盒置于耐高压容器(3)外部，密封隔离板(5)和封堵(6)焊接或粘接在耐高压容器(3)内壁；耐高压容器(3)上部一体成型或焊接有凸台(301)或凸爪，其上设置有爆破片(2)，通过空心螺丝(1)压紧；填充物质(8)设置在耐高压容器(3)内的密封隔离板(5)上部与爆破片(2)之间。

4.根据权利要求3所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的耐高压容器(3)为双层结构，包括内层耐高压容器(3a)、外层耐高压容器(3b)，内电加热元件(401a)、外电加热元件(401b)内置和外置于内层耐高压容器(3a)和外层耐高压容器(3b)，嵌装在密封隔离板(5)上和侧壁上。

5.根据权利要求1或2所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的加热源体或加压体(4)选用化学物质反应加热，耐高压容器(3)内设置有纵向隔板(9)、横向隔板(10)，横向隔板(10)焊接或粘接在耐高压容器(3)内壁，纵向隔板(9)下部插入横向隔板(10)的通槽内，并与封堵(6)联接，或采用可拆卸螺丝联接，纵向隔板(9)上部是密封隔离板(5)，横向隔板(10)上设置有A、B两种化学物质(4c)、(4d)，由纵向隔板(9)隔开。

6.根据权利要求1或2所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的耐高压容器(3)内设置有间隔的横向上隔板(10a)、横向下隔板(10b)，位于的横向隔板(10)与密封隔离板(5)之间，横向上隔板(10a)、横向下隔板(10b)的一侧分别联接有上旋把(11a)、下旋把(11b)；横向隔板(10)上设置有A种化学物质(4e)，横向下隔板(10b)上设置有B种化学物质(4d)，横向上隔板(10a)上设置有C种化学物质(4c)。

7.根据权利要求1或2所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的加热源体或加压体(4)选用太阳能加热，耐高压容器(3)侧壁上嵌装有聚光棒(402)，聚光棒(402)内置部分位于密封隔离板(5)下面，聚光棒(402)外置部分设置有导热物质接收太阳能加热。

8.根据权利要求1或2所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的加热源体或加压体(4)选用电火花(404)或电阻丝(405)引燃易燃烧物质(403)加热，耐高压容器(3)内的密封隔离板(5)上嵌装有易燃烧物质(403)底座及正负电极电火花(404)或正负电极电阻丝(405)，两极电火花(404)或电阻丝(405)的正负电极穿过封堵(6)连接外部正负导线。

9.根据权利要求1所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的加热源体或加压体(4)选用外部加压体增压，耐高压容器(3)为汽缸式，顶部设置有空心螺丝(1)，耐高压容器(3)内壁为光滑面或设置有螺旋线或膛线，内腔下部设置有活塞(406)，活塞(406)外壁为光滑面或设置有螺旋线或膛线，与耐高压容器(3)内壁配合，活塞(406)上面设置有密封垫(7)，活塞(406)由外力人工驱动，压缩空气驱动，液压机驱动或电动驱动。

10.根据权利要求1所述的增压引爆高压气体或和液体或超临界流体的爆炸装置，其特征在于所述的填充物质(8)为可随温度升高而使压力升高或可加压的固态、液态、气态或超临界流体任何一相态或两相态或三相态的有机物或无机纯净物或混合物，包括氧气，二氧化碳，氮气，水，氦气，氨气，氩气无机物，或甲烷，甲苯有机物。

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