CN106501312A - 一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明创造公开了一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，包括燃烧系统、测量系统、控制系统，所述测量系统包括热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头；所述控制系统包括数据采集控制器、操作终端；所述燃烧系统中的烟气通过集烟罩引入烟气管道，所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头设于烟气管道内，所述气体取样探头连接气体分析仪；所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器连接数据采集控制器，所述数据采集控制器连接操作终端。本发明创造所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，可应用于对隧道火灾的热释放速率测试。

Description

一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统
技术领域
本发明创造属于火灾热释放测试领域，尤其是涉及一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统。
背景技术
近年来，随着城市立体交通网络的建设，各类城市隧道、地铁、交通枢纽综合体等建筑工程越来越多，新建隧道往往呈现超长、纵向多层通道、立体结构复杂化等特点。由于隧道空间狭小；火灾热释放速率快；毒性气体浓度高、火灾规模大、温升快、烟气蔓延迅速；对结构破坏严重、疏散救援难度大、人员伤亡和经济损失严重，加之其两侧封闭独特结构。基于以上原因，一旦发生火灾，易形成“火龙式”燃烧，烟雾难排出，能见度低，易造成大量车辆人员被困，造成巨大伤害。
因此，需开展交通隧道火灾、烟气特性及蔓延规律等方面的研究，对隧道条件下火灾热释放特性进行实尺度测量分析，有助于深入了解和掌握有关隧道、地铁、交通枢纽综合体火灾事故特点，开展对其火灾和烟气防控技术的研究。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，以对隧道条件下火灾热释放特性进行精准测量、分析。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，包括燃烧系统、测量系统、控制系统，所述测量系统包括热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头；所述控制系统包括数据采集控制器、操作终端；
所述燃烧系统中的烟气通过集烟罩引入烟气管道，所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头设于烟气管道内，所述气体取样探头连接气体分析仪；
所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器连接数据采集控制器，所述数据采集控制器连接操作终端。
进一步的，所述燃烧系统包括移动式升降平台、试样油盘、称重测量单元，所述称重测量单元连接数据采集控制器。
进一步的，所述激光发射/接收器包括激光光源、光信号接收器、光路自动校准装置。
进一步的，所述气体分析仪为02分析仪、C02分析仪、C0分析仪。
进一步的，所述操作终端为计算机，所述计算机安装有Labview软件。
进一步的，所述热电偶为铠装K型热电偶。
进一步的，所述气体取样探头和气体分析仪之间设有冷却除水装置。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统具有以下优势：建立隧道火灾模拟实验平台，开展对火灾过程中的各种参数、场景进行实时测量分析，有助于充分掌握在受限空间内大荷载燃烧物的火灾特性、火灾蔓延规律，并积累相关基础数据库。
附图说明
图1为本发明创造实施例所述的测试系统结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的燃烧系统结构示意图；
图3为本发明创造实施例所述的测量系统结构示意图；
图4为本发明创造实施例所述的激光测量烟密度的测试原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，包括燃烧系统、测量系统、控制系统，所述测量系统包括热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头；所述控制系统包括数据采集控制器、操作终端；
所述燃烧系统中的烟气通过集烟罩引入烟气管道，所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头设于烟气管道内，所述气体取样探头连接气体分析仪；
所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器连接数据采集控制器，所述数据采集控制器连接操作终端。
其中，所述燃烧系统框图如图2所示，包括移动式升降平台、试样油盘、称重测量单元，所述称重测量单元连接数据采集控制器。所述称重测量由地磅秤组成，将移动式平台和试样油盘放置在地磅上，组成一个称重系统，能实时的测量试样的质量损失率。本实施例中，试样油盘的尺寸：直径10M，高度50mm,材质SUS304,用以满足试验时盛放释放50MW热量的试样。
本发明创造实施中，测试系统的原理框图如图3所示，主要包括测量气体的温度、流速、压差、浓度以及烟密度，热电偶测量温度；通过双向探测探头和微差压计相组合，测量气体的流速和压差；通过气体取样探头和分析仪结合，测量气体浓度；通过激光光电系统测量烟密度。
其中，所述激光发射/接收器包括激光光源、光信号接收器、光路自动校准装置。烟密度光电测量系统如图4所示，将激光光源被分束器(分光镜)分为两束，一束用来作为参考值，另一束用来辐射，以测量烟密度，此方法称为“发射激光散射法”。为了保证光信号的接收稳定，同时为了验证光路信号的稳定和线性，系统配有中性的滤光镜可以进行光路信号的校准。
其中，所述气体分析仪为02分析仪、C02分析仪、C0分析仪。
其中，所述操作终端为计算机，所述计算机安装有Labview软件。
其中，所述热电偶为铠装K型热电偶。采用3支直径为1.5mm的铠装K型热电偶，检测综合测量区的温度变化，将温度数据采集到控制系统进行补偿计算。
其中，所述气体取样探头和气体分析仪之间设有冷却除水装置。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，其特征在于：包括燃烧系统、测量系统、控制系统，所述测量系统包括热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头；所述控制系统包括数据采集控制器、操作终端；
所述燃烧系统中的烟气通过集烟罩引入烟气管道，所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器、气体取样探头设于烟气管道内，所述气体取样探头连接气体分析仪；
所述热电偶、双向探测探头、微差压计、激光发射/接收器连接数据采集控制器，所述数据采集控制器连接操作终端。
2.根据权利要求1所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，其特征在于：所述燃烧系统包括移动式升降平台、试样油盘、称重测量单元，所述称重测量单元连接数据采集控制器。
3.根据权利要求1所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，其特征在于：所述激光发射/接收器包括激光光源、光信号接收器、光路自动校准装置。
4.根据权利要求1所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，其特征在于：所述气体分析仪为02分析仪、C02分析仪、C0分析仪。
5.根据权利要求1所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，其特征在于：所述操作终端为计算机，所述计算机安装有Labview软件。
6.根据权利要求1所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，其特征在于：所述热电偶为铠装K型热电偶。
7.根据权利要求1所述的一种隧道火灾燃烧热释放速率测试系统，其特征在于：所述气体取样探头和气体分析仪之间设有冷却除水装置。
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