CN107389855A - 一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，该装置包括设置在水平面上的支架、相对于水平面倾斜设置并固定在支架上的倾斜内热式单元、沿竖直方向设置并与倾斜内热式单元相连接的蒸汽点火喷管、与倾斜内热式单元及蒸汽点火喷管配合使用的燃烧测试单元。与现有技术相比，本发明整体结构简单、紧凑，适用范围广，测试样品用量小，操作快速灵活，测试精度高，可减少试验样品用量，利用内部加热元件快速调节温度，节省能源，同时增加安全性，具有很好的应用前景。

Description

一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置
技术领域
本发明属于测试技术领域，涉及一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置。
背景技术
随着生产、储存和运输的管理要求和水平的提升，对化学品危险性评估的需求也日益加强，尤其在近年来倡导的“绿色港口”建设中，更是将危险化学品识别与鉴定放在重中之重的位置。对于液体化学品来说，燃烧性能测试是危险性评估必不可少的一个环节。目前，通常使用闪点作为指标来表示易燃液体的燃爆危险性，即测试可燃性液体能放出足量的蒸汽，并在所用容器内的液体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。闪点测试又可分为闭杯闪点测试和开杯闪点测试两种，其中，闭杯闪点测试样品用量较小，精密度较好，但测量温度范围较小，适用于粘度较低的液体，且需要借助持续燃烧测试帮助评估易燃危险性；开杯闪点测试样品用量较大，精密度较低，测试起始温度较高，但适用范围较大，并能更真实的模拟出液体储运和使用过程中发生闪燃的情况。不同类型液体的闪点测试必须选用不同的闪点测试方法和试验仪器，成本很高。因此，需要设计一种简单、紧凑、安全的装置，能够兼备闭杯闪点测试和开杯闪点测试的优点，有效评估液体蒸汽的燃烧性能。
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适用范围广，测试样品用量小，结构简单，操作快速灵活，测试精度高的倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，该装置包括设置在水平面上的支架、相对于水平面倾斜设置并固定在支架上的倾斜内热式单元、沿竖直方向设置并与倾斜内热式单元相连接的蒸汽点火喷管、与倾斜内热式单元及蒸汽点火喷管配合使用的燃烧测试单元。
所述的倾斜内热式单元包括相对于水平面倾斜设置并与支架固定连接的玻璃外夹套、插设在玻璃外夹套内部的玻璃内夹套、插设在玻璃内夹套中的加热元件以及与加热元件电连接的第一直流电源。
所述的玻璃外夹套底部设有第一温度探头，所述的玻璃内夹套的内壁上设有第二温度探头。
所述的玻璃内夹套通过磨口瓶塞固定在在玻璃外夹套内部。
所述的蒸汽点火喷管的底部与玻璃外夹套相通，顶部为蒸汽喷口，所述的燃烧测试单元包括设置在蒸汽点火喷管内部的玻璃单向阀、螺旋缠绕布设在蒸汽喷口外侧的加热电热丝及点火电热丝、与加热电热丝和点火电热丝电连接的第二直流电源、套设在蒸汽喷口外部的点火外套管、设置在点火外套管顶端的第三温度探头以及与第三温度探头电连接的温度记录仪。
所述的温度记录仪通过电路分别与第一温度探头、第二温度探头电连接。
所述的加热电热丝的缠绕密度小于点火电热丝的缠绕密度。
所述的点火外套管为上下两端敞口的外套管，底端为空气进口，顶端位于蒸汽喷口的正上方处设置第三温度探头，并连接温度记录仪，用以记录温度变化。
所述的玻璃单向阀共设有两个，一上一下平行设置在蒸汽点火喷管内部。
本发明中，所述的玻璃内夹套和玻璃外夹套为圆底，上端开口，玻璃内/外夹套的大小为一定比例关系。通过磨口瓶塞将玻璃内夹套固定在玻璃外夹套内部，并利用支架将玻璃内/外夹套呈倾斜式安放在水平面上。玻璃内夹套内置加热元件和第二温度探头，加热元件与第一直流电源相连，可通过控制第一直流电源来控制加热温度，第二温度探头可监控测试过程中待测液体蒸汽的温度。玻璃外夹套底部同样设置第一温度探头，用以监控待测液体温度。
所述的蒸汽点火喷管设置在玻璃外夹套上部，呈竖直方向设置。蒸汽点火喷管一端与玻璃外夹套相通，另一端为蒸汽喷口，使得待测液体蒸汽由下而上通过蒸汽点火喷管后，从蒸汽喷口释放出来。蒸汽喷口外部螺旋缠绕加热电热丝和点火电热丝，两部分电热丝连接在一起，其中加热电热丝缠绕密度稍低，点火电热丝缠绕密度较高，两电热丝分别连接第二直流电源，形成回路，通过控制第二直流电源电压大小来调节电热丝加热功率。蒸汽点火喷管靠近玻璃外夹套处垂直设置两个玻璃单向阀，确保待测液体蒸汽可由下而上通过单向阀，但冷凝后的液体无法由上而下通过单向阀回流至玻璃外夹套内。
本发明可快速升温、准确控温，倾斜内热式单元的结构设计起到了重要作用。首先，玻璃内夹套和玻璃外夹套均呈倾斜式，测试时将待测液体加入玻璃内/外夹套之间，可减少试验用量，同时增大待测液体的受热面积，提高热传导效率，实现快速升温。其次，加热元件设置在玻璃内夹套内部，不与夹套内壁及待测液体直接接触，而是通过加热玻璃内夹套内空气，间接加热待测液体，实现均匀加热，避免局部过热。再次，玻璃内夹套靠近蒸汽点火喷管连接处以及玻璃外夹套底部分别设置温度探头，结合可调节电压的直流电源，能够准确控制测试温度。最后，两个玻璃单向阀的使用，可以防止温度较低的冷凝液体回流入温度较高的待测液体中，造成爆沸。与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)构造简单，成本较低；
(2)样品用量小，控温范围广，升温速率快；
(3)测试过程中温度变化可以连续记录；
(4)两个玻璃单向阀的使用避免了冷凝液体回流造成爆沸，提高安全性；
(5)加热电热丝的使用能够保证待测液体蒸汽通过蒸汽点火喷管时温度不降低，提高测试准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中标记说明：
1—玻璃内夹套、2—玻璃外夹套、3—第一温度探头、4—加热元件、5—支架、6—磨口瓶塞、7—第一直流电源、8—第二温度探头、9—玻璃单向阀、10—蒸汽点火喷管、11—加热电热丝、12—点火电热丝、13—第二直流电源、14—点火外套管、15—第三温度探头、16—温度记录仪。
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：
如图1所示，一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，该装置包括设置在水平面上的支架5、相对于水平面倾斜设置并固定在支架5上的倾斜内热式单元、沿竖直方向设置并与倾斜内热式单元相连接的蒸汽点火喷管10、与倾斜内热式单元及蒸汽点火喷管10配合使用的燃烧测试单元。
倾斜内热式单元包括相对于水平面倾斜设置并与支架5固定连接的玻璃外夹套2、插设在玻璃外夹套2内部的玻璃内夹套1、插设在玻璃内夹套1中的加热元件4以及与加热元件4电连接的第一直流电源7。玻璃外夹套2底部设有第一温度探头3，玻璃内夹套1的内壁上设有第二温度探头8。玻璃内夹套1通过磨口瓶塞6固定在在玻璃外夹套2内部。
蒸汽点火喷管10的底部与玻璃外夹套2相通，顶部为蒸汽喷口，燃烧测试单元包括设置在蒸汽点火喷管10内部的玻璃单向阀9、螺旋缠绕布设在蒸汽喷口外侧的加热电热丝11及点火电热丝12、与加热电热丝11和点火电热丝12电连接的第二直流电源13、套设在蒸汽喷口外部的点火外套管14、设置在点火外套管14顶端的第三温度探头15以及与第三温度探头15电连接的温度记录仪16。温度记录仪16通过电路分别与第一温度探头3、第二温度探头8电连接。加热电热丝11的缠绕密度小于点火电热丝12的缠绕密度。点火外套管14为上下两端敞口的外套管，底端为空气进口，顶端位于蒸汽喷口的正上方处设置第三温度探头15。玻璃单向阀9共设有两个，一上一下平行设置在蒸汽点火喷管10内部。
本发明中，玻璃内夹套1和玻璃外夹套2为圆底，上端开口，玻璃内/外夹套的大小为一定比例关系。通过磨口瓶塞6将玻璃内夹套1固定在玻璃外夹套2内部，并利用支架5将玻璃内/外夹套呈倾斜式安放在水平面上。玻璃内夹套1内置加热元件4和第二温度探头8，加热元件4与第一直流电源7相连，可通过控制第一直流电源7来控制加热温度，第二温度探头8可监控测试过程中待测液体蒸汽的温度。玻璃外夹套2底部同样设置第一温度探头3，用以监控待测液体温度。
蒸汽点火喷管10设置在玻璃外夹套2上部，呈竖直方向设置。蒸汽点火喷管10一端与玻璃外夹套2相通，另一端为蒸汽喷口，使得待测液体蒸汽由下而上通过蒸汽点火喷管10后，从蒸汽喷口释放出来。蒸汽喷口外部螺旋缠绕加热电热丝11和点火电热丝12，两部分电热丝连接在一起，其中加热电热丝11缠绕密度稍低，点火电热丝12缠绕密度较高，两电热丝分别连接第二直流电源13，形成回路，通过控制第二直流电源13电压大小来调节电热丝加热功率。蒸汽点火喷管10靠近玻璃外夹套2处垂直设置两个玻璃单向阀9，确保待测液体蒸汽可由下而上通过玻璃单向阀9，但冷凝后的液体无法由上而下通过玻璃单向阀9回流至玻璃外夹套2内。
在实际操作时，采用以下步骤：
(1)在玻璃外夹套2中加入定量的待测液体，将玻璃内夹套1放入玻璃外夹套2内，并旋紧磨口瓶塞6，使玻璃内夹套1与玻璃外夹套2之间形成密闭空间，有必要的话在磨口处涂抹凡士林；
(2)调节第一直流电源7的电压，观察第一温度探头3和第二温度探头8，使待测液体和蒸汽温度达到设定值；
(3)调整第二直流电源13的电压，使加热电热丝11和点火电热丝12保持额定功率；
(4)通过温度记录仪16记录的温度变化曲线，结合待测液体温度，评估该液体蒸汽的燃烧性能。
上述的对实施例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这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，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 (9)

1.一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，该装置包括设置在水平面上的支架(5)、相对于水平面倾斜设置并固定在支架(5)上的倾斜内热式单元、沿竖直方向设置并与倾斜内热式单元相连接的蒸汽点火喷管(10)、与倾斜内热式单元及蒸汽点火喷管(10)配合使用的燃烧测试单元。
2.根据权利要求1所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的倾斜内热式单元包括相对于水平面倾斜设置并与支架(5)固定连接的玻璃外夹套(2)、插设在玻璃外夹套(2)内部的玻璃内夹套(1)、插设在玻璃内夹套(1)中的加热元件(4)以及与加热元件(4)电连接的第一直流电源(7)。
3.根据权利要求2所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的玻璃外夹套(2)底部设有第一温度探头(3)，所述的玻璃内夹套(1)的内壁上设有第二温度探头(8)。
4.根据权利要求2所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的玻璃内夹套(1)通过磨口瓶塞(6)固定在在玻璃外夹套(2)内部。
5.根据权利要求2所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的蒸汽点火喷管(10)的底部与玻璃外夹套(2)相通，顶部为蒸汽喷口，所述的燃烧测试单元包括设置在蒸汽点火喷管(10)内部的玻璃单向阀(9)、螺旋缠绕布设在蒸汽喷口外侧的加热电热丝(11)及点火电热丝(12)、与加热电热丝(11)和点火电热丝(12)电连接的第二直流电源(13)、套设在蒸汽喷口外部的点火外套管(14)、设置在点火外套管(14)顶端的第三温度探头(15)以及与第三温度探头(15)电连接的温度记录仪(16)。
6.根据权利要求5所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的温度记录仪(16)通过电路分别与第一温度探头(3)、第二温度探头(8)电连接。
7.根据权利要求5所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的加热电热丝(11)的缠绕密度小于点火电热丝(12)的缠绕密度。
8.根据权利要求5所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的点火外套管(14)为上下两端敞口的外套管，底端为空气进口，顶端位于蒸汽喷口的正上方处设置第三温度探头(15)。
9.根据权利要求5至8任一项所述的一种倾斜内热式液体蒸汽的燃烧性能测试装置，其特征在于，所述的玻璃单向阀(9)共设有两个，一上一下平行设置在蒸汽点火喷管(10)内部。
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