CN107219257B - 一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，包括聚合物薄膜U形袋(1)、电热熔丝(2)、高速涡轮风扇(3)、风扇涵道(4)、板式阀(5)、粉尘进样碟(6)、电磁式离合器(7)和驱动电机(8)，所述的电热熔丝(2)置于聚合物薄膜U形袋(1)内，所述的高速涡轮风扇(3)置于风扇涵道(4)内，所述的风扇涵道(4)置于聚合物薄膜U形袋(1)袋口处，所述的板式阀(5)设置在风扇涵道(4)一端，所述的粉尘进样碟(6)设置在聚合物薄膜U形袋(1)底部，所述的电磁式离合器(7)一端连接高速涡轮风扇(3)，另一端连接驱动电机(8)。与现有技术相比，本发明装置具有高安全性、高可靠性和高试验成功率的特点，且通过独特的设计，减小了爆炸对风扇叶片的损伤，大大延长了装置的使用寿命，降低了装置的使用成本。

Description

一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置及使用方法
技术领域
本发明属于安全测试研究领域，尤其涉及一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置及使用方法。
背景技术
随着国民经济和现代工业的发展，安全生产日益受到人们的重视。粉尘爆炸作为一类具有严重危害性和破坏力的生产事故，自然引起了人们的广泛关注。
目前，人们开发了许多关于粉尘爆炸的研究和测试装置，如专利申请201410179077.X，公开了一种粉尘爆炸实验测试装置，包括带有爆炸腔的爆炸实验装置，还包括设置在爆炸腔腔壁上的一对透视镜，以及设置于爆炸腔外部的聚焦纹影系统；所述一对透视镜在所述爆炸腔中心线两侧的腔壁上对称设置，分别记为第一透视镜和第二透视镜，在所述第一透视镜和所述第二透视镜之间的所述爆炸腔腔体即为测试区；所述聚焦纹影系统包括光源、狭缝装置、第一反射镜、第一抛物面镜、第二抛物面镜、第二反射镜、刀口系统以及数码成像设备；所述光源发射的光线经过所述狭缝装置转变为发散光束，所述发散光束经所述第一反射镜投射到所述第一抛物面镜变为平行光束，所述平行光束穿过所述第一透视镜、所述测试区和所述第二透视镜投射到所述第二抛物面镜，所述平行光束经所述第二抛物面镜转变为汇聚光束，所述汇聚光束投射到所述第二反射镜经过所述刀口系统到达数码成像设备。
但这些装置大都设备沉重、结构复杂、操作步骤繁琐，不能方便地用于粉尘爆炸的模拟试验，其实际使用情况受到了较大限制。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置及使用方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，其特征在于，包括聚合物薄膜U形袋、电热熔丝、高速涡轮风扇、风扇涵道、板式阀、粉尘进样碟、电磁式离合器和驱动电机，所述的电热熔丝置于聚合物薄膜U形袋内，所述的高速涡轮风扇置于风扇涵道内，所述的风扇涵道置于聚合物薄膜U形袋袋口处，所述的板式阀设置在风扇涵道一端，所述的粉尘进样碟设置在聚合物薄膜U形袋底部，所述的电磁式离合器一端连接高速涡轮风扇，另一端连接驱动电机。
所述的电热熔丝共有两个，分别设置在聚合物薄膜U形袋的两个支脚内，且可以通过导线连接控制器以设定点火时差，构成双电热熔丝点火器。
所述的高速涡轮风扇与外围的风扇涵道一起构成涵道风扇，涵道风扇设有两个，分别位于聚合物薄膜U形袋的两个支脚的袋口处。
所述的电磁式离合器通过导线连接控制器，与点火开关联动，在点火燃爆时，使风扇轴脱离驱动轴，令高速涡轮风扇成为自由涡轮。
所述的板式阀可转动地设置在一个风扇涵道边，在关闭进风口时，与气体流向夹角为30～50°，优选45°，可以有效避免形成涡流死角。
所述的驱动电机通过导线与调速器相连。
采用上述装置进行模拟试验的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，组装该装置，安装电热熔丝后将聚合物薄膜U形袋固定于两个并列风扇涵道形成的风口处；
S2，转动板式阀调至封住风扇涵道的一端处，装入粉尘进样碟；
S3，开启高速涡轮风扇向袋内吹气，使聚合物薄膜U形袋充分膨胀后，将板式阀转换到进风口封闭位，使气流处于内部循环状态；
S4，按设定时差点火，设定时差为零时，即为同时点火。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)软式聚合物薄膜组成大部分通道，承受一定压力即爆破，安全性提高；
2)粉尘在气体中悬浮采用气流闭路循环运动模式，使用样品量少，可靠性高；
3)熔丝双位置点火，可以同时点火，也可以由控制器设定时差，采用顺序点火，试验成功率高；
4)高速涡轮风扇与驱动电机之间采用电磁式离合器连接。电磁式离合器与点火开关联动，在点火燃爆时，风扇轴脱离驱动轴，成为自由涡轮，可有效减小冲击波对叶片的损伤。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1中标记说明：
1—聚合物薄膜U形袋、2—电热熔丝、3—高速涡轮风扇、4—风扇涵道、5—板式阀、6—粉尘进样碟、7—电磁式离合器、8—驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，包括聚合物薄膜U形袋1、电热熔丝2、高速涡轮风扇3、风扇涵道4、板式阀5、粉尘进样碟6、电磁式离合器7和驱动电机8，
所述的电热熔丝2共有两个，分别设置在聚合物薄膜U形袋1的两个支脚内，且可以通过导线连接控制器以设定点火时差，构成双电热熔丝点火器。
所述的高速涡轮风扇3置于风扇涵道4内，两个高速涡轮风扇3与外围的风扇涵道4一起构成两个涵道风扇，降低了装置噪声，减弱了诱导阻力，增大了风扇推力。两个风扇涵道4一端分别与聚合物薄膜U形袋1的两个支脚的袋口处连接，另一端下方设一进风通道，所述的板式阀5可转动的设置在一个风扇涵道4一端，板式阀5转动至水平位置，堵住风扇涵道4一端，相当于打开了进风通道的口部，所述的粉尘进样碟6设置在进风通道内，当板式阀5向下转动，可关闭进风通道的口部，与气体流向夹角为45°，可以有效避免形成涡流死角。
所述的电磁式离合器7一端连接高速涡轮风扇3，另一端连接驱动电机8。所述的电磁式离合器7通过导线连接控制器，与点火开关联动，在点火燃爆时，使风扇轴脱离驱动轴，令高速涡轮风扇3成为自由涡轮。所述的驱动电机8通过导线与调速器相连。
采用上述装置进行模拟试验的方法，该方法包括以下步骤：
S1，组装该装置，安装电热熔丝2后将聚合物薄膜U形袋1固定于两个并列风扇涵道4形成的风口处；
S2，转动板式阀5调至封住风扇涵道4的一端处，装入粉尘进样碟6；
S3，开启高速涡轮风扇3向袋内吹气，使聚合物薄膜U形袋1充分膨胀后，将板式阀5转换到进风口封闭位，使气流处于内部循环状态；
S4，按设定时差点火，设定时差为零时，即为同时点火。
上述的对实施方式的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对此实施方式做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施方式中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，其特征在于，包括聚合物薄膜U形袋(1)、电热熔丝(2)、高速涡轮风扇(3)、风扇涵道(4)、板式阀(5)、粉尘进样碟(6)、电磁式离合器(7)和驱动电机(8)，所述的电热熔丝(2)置于聚合物薄膜U形袋(1)内，所述的高速涡轮风扇(3)置于风扇涵道(4)内，所述的风扇涵道(4)置于聚合物薄膜U形袋(1)袋口处，所述的板式阀(5)设置在风扇涵道(4)一端，所述的粉尘进样碟(6)设置在聚合物薄膜U形袋(1)底部，所述的电磁式离合器(7)一端连接高速涡轮风扇(3)，另一端连接驱动电机(8)；
所述的电磁式离合器(7)通过导线连接控制器，与点火开关联动，在点火燃爆时，使风扇轴脱离驱动轴，令高速涡轮风扇(3)成为自由涡轮。
2.根据权利要求1所述的一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，其特征在于，所述的电热熔丝(2)共有两个，分别设置在聚合物薄膜U形袋(1)的两个支脚内，且可以通过导线连接控制器以设定点火时差，构成双电热熔丝点火器。
3.根据权利要求1所述的一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，其特征在于，所述的高速涡轮风扇(3)与外围的风扇涵道(4)一起构成涵道风扇，涵道风扇设有两个，分别位于聚合物薄膜U形袋(1)的两个支脚的袋口处。
4.根据权利要求1所述的一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，其特征在于，所述的板式阀(5)可转动地设置在一个风扇涵道(4)边，在关闭进风口时，与气体流向夹角为30～50°，可以有效避免形成涡流死角。
5.根据权利要求1所述的一种软式闭路循环粉尘爆炸模拟试验装置，其特征在于，所述的驱动电机(8)通过导线与调速器相连。
6.一种根据权利要求1～5任一所述装置进行模拟试验的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，组装该装置，安装电热熔丝(2)后将聚合物薄膜U形袋(1)固定于两个并列风扇涵道(4)形成的风口处；
S2，转动板式阀(5)调至封住风扇涵道(4)的一端处，装入粉尘进样碟(6)；
S3，开启高速涡轮风扇(3)向袋内吹气，使聚合物薄膜U形袋(1)充分膨胀后，将板式阀(5)转换到进风口封闭位，使气流处于内部循环状态；
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