CN113405978A - 一种火灾烟气损伤模拟系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火灾烟气损伤模拟系统，属于实验模拟装置测试领域。该系统包括：产烟装置、烟气损伤装置和烟气净化装置。其中，产烟装置用于模拟火灾后不同产烟模式和不同类型烟气，烟气损伤装置能够实现不同温度、湿度及含有不同烟颗粒的防电磁辐射干扰的密闭烟气损伤环境模拟，烟气净化装置可处理实验废气并强制将净化后的实验废气排出箱体，有效防止废气污染实验环境及大气环境。该系统通过模拟不同产烟模式和不同类型火灾烟气及烟气损伤环境温湿度的变化过程等，真实再现了火灾后的烟气损伤环境，有助于评估材料、组件和电子设备设施等在火灾烟气中的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于实验模拟装置测试领域，涉及一种火灾烟气损伤模拟系统，尤其适用于材料、组件和电子设备设施等在火灾后烟气环境作用下的可靠性评价和防护措施筛选。
背景技术
火灾随人类生产、生活活动的频繁而增加，对于远离火场处的材料、组件和电子设备设施来说，很容易遭受蔓延而来的火灾烟气影响，造成腐蚀损伤、污染物损伤等，导致电子设备设施寿命降低甚至完全失效。在火灾后对电子设备设施等及时进行施救，能有效控制火灾造成的经济损失。基于此，需要对火灾后远离火场处的电子设备的损伤情况进行评估，以便及时有效的提出施救方案。
在实验室模拟火灾烟气损伤试验是评估火灾后远离火场的电子设备设施损伤程度的重要方法。火灾烟气损伤模拟系统可以在实验室模拟不同产烟模式产生的火灾烟气环境，尽可能使模拟的火灾烟气氛围接近实际火灾后远离火场处的火灾烟气氛围环境。总的来说，实验室模拟火灾烟气损伤试验系统可供火灾烟气损伤试验开展，提供和完善了火灾烟气腐蚀、污染物损伤等评估的研究手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种火灾烟气损伤模拟系统，既可以模拟不同产烟方式产生的火灾烟气，又能体现火灾后环境温湿度的变化，从而真实再现火灾烟气环境，有效评估材料、组件和电子设备设施等在火灾烟气中的可靠性。
为了实现上述的发明功能，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模拟火灾烟气损伤实验系统，包括顺序相连的产烟装置1、烟气损伤装置6和烟气净化装置12。
一种火灾烟气损伤模拟系统，包括产烟装置1、烟气损伤装置6和烟气净化装置12；所述产烟装置1通过烟气进气管道14与烟气损伤装置6相连，所述烟气损伤装置6又通过烟气出气管道15与烟气净化装置12相连。
所述的火灾烟气损伤模拟系统，测试对象是材料、组件或电子设备设施等。
产烟装置1包括装有氧气、氮气和空气的储气瓶2、质量流量控制器3、燃料舟4、引燃装置5；用于模拟不同产烟方式产生的火灾烟气，通过烟气进气管道14将烟气输送到烟气损伤装置6中，在烟气损伤装置6工作腔内形成烟气环境。可调节火灾烟气成分和浓度。
烟气损伤装置6由烟气损伤装置主箱体11、温湿度自动控制系统9、观察窗8、过滤网7和样品架10等组成，提供可控制环境温度和湿度的密闭环境，实现对样品长时间的损伤测试。烟气损伤装置6的出气口通过烟气出气管道15和烟气净化装置12相连。
火灾烟气损伤装置6进气口处设置可拆卸的过滤网7，过滤网7可设置不同网目，可模拟含不同尺寸烟颗粒的火灾烟气环境和去除烟颗粒的火灾烟气环境。
本发明还在于可以通过改变引燃装置5的类型模拟燃料燃烧和热解等不同产烟模式，并混合不同组分和浓度的燃料。
本发明还在于烟气损伤装置6设有观察窗8和温湿度自动控制系统9，可模拟火灾后环境的温度和湿度等条件，可监测测试对象的变化情况。
本发明还在于烟气损伤装置6的工作腔为PP等耐腐蚀材质，可防止烟气腐蚀损伤装置；外箱为不锈钢材质，可屏蔽电磁干扰，为实时监测测试对象的损伤变化提供良好的监测环境。
本发明还在于烟气损伤装置6的进气口处设置可拆卸的过滤网7，调控样品上的烟颗粒沉积尺寸和数量。
本发明还在于烟气净化装置12内设置喷雾系统13，处理排出的火灾烟气。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，集成了不同产烟模式、烟气损伤和环境温湿度控制功能，占地面积小，控制精度高，操作更加方便简洁，很大程度地提高了自动化程度，减少了人为因素对测试结果的影响。火灾烟气损伤模拟系统真实地模拟了不同火灾烟气环境对材料、组件和电子设备设施等的损伤，以及腐蚀性气体、污染性颗粒物质和温湿度等对材料、组件和电子设备设施等可靠性的协同影响。且实验结束后，可以全自动控制强制排出箱子内部废气，并通过喷雾系统对废气进行净化处理，有效防止了废气污染实验环境及大气环境。
附图说明
图1为火灾烟气损伤模拟系统示意图。
图中，1-产烟装置，2-储气瓶，3-质量流量控制器，4-燃料舟，5-引燃装置，6-烟气损伤装置，7-过滤网，8-观察窗，9-温湿度自动控制系统，10-样品架，11-主箱体，12-烟气净化装置，13-喷雾系统，14-烟气进气管道，15-烟气出气管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明设计了一种火灾烟气损伤模拟系统，包括产烟装置1、烟气损伤装置6、烟气净化装置12以及烟气进出气管道。产烟装置1通过烟气进气管道14连接烟气损伤装置6。烟气损伤装置6通过烟气出气管道15连接烟气净化装置12。
产烟装置1包括装有氧气、氮气和空气的储气瓶2、质量流量控制器3、燃料舟4和引燃装置5。引燃装置5包括加热装置和点燃装置。可调节火灾烟气成分和浓度等。储气瓶2与引燃装置5通过进气管道连接，在储气瓶2与引燃装置5的连接管道上设置有质量流量控制器3。燃料舟4置于引燃装置5的内部。所述产烟装置1通过改变引燃方式模拟燃料热解和点燃等不同产烟模式，并能混合不同组分和浓度的燃料。
产烟装置1用于模拟不同产烟方式产生的火灾烟气，通过烟气进气管道14将烟气输送到烟气损伤装置6中，在烟气损伤装置6的工作腔内形成烟气环境。
烟气损伤装置6由烟气损伤装置主箱体11、温湿度自动控制系统9、观察窗8、过滤网7和样品架10等组成，提供可控制环境温度和湿度的密闭环境，实现对样品长时间的损伤测试；可模拟火灾后环境的温度和湿度等条件。可监测测试对象的变化情况。
烟气损伤装置6的出气口通过烟气出气管道15和烟气净化装置12相连。所述主箱体11内部为工作腔，工作腔为PP等耐腐蚀材质，可防止烟气腐蚀损伤装置，外箱为不锈钢材质，可屏蔽电磁干扰。主箱体11的一侧设置有进气口。引燃装置5通过烟气进气管道14连接至主箱体11的进气口，所述进气口处设置有可拆卸的过滤网7。过滤网7可设置不同网目，可模拟含不同尺寸烟颗粒的火灾烟气环境和去除烟颗粒的火灾烟气环境。主箱体11的另一侧设置有出气口，所述出气口连接烟气出气管道15。在主箱体11的内部设置有温湿度自动控制系统9和样品架10。在主箱体11的顶部设置有观察窗8。
烟气净化装置12内设置喷雾系统13，可处理排出的火灾烟气。
样品架10用于放置火灾烟气损伤实验样品。火灾烟气损伤实验测试对象是材料、组件和电子设备设施等。
火灾烟气损伤模拟系统在使用时，通过质量流量控制器3调控储气瓶2中的气氛流量，为燃料舟4内的燃料提供不同流率的气氛，加热装置和点燃装置可使燃料舟4内的燃料以不同的方式热解或点燃产生火灾烟气，并通过烟气进气管道14及可拆卸的过滤网7进入烟气损伤装置6，在其工作腔内形成烟气损伤氛围。同时通过温湿度自动控制系统9控制烟气损伤装置6中的温度和相对湿度，样品的损伤试验在工作腔内恒温恒湿的火灾烟气环境中完成，当实验结束进行废气排放时，由进气管向工作腔内输入洁净气体，强制将工作腔内废气通过烟气出气管道15排到烟气净化装置12中。烟气净化装置12包括进烟气出气管和喷雾系统13，喷雾系统13进行烟气的净化处理，火灾烟气在烟气净化装置12中单向流动，将净化处理后的烟气排出火灾烟气损伤模拟系统，防止实验废气污染模拟系统内部环境及大气环境。
本发明提供了一种可调控产烟模式、火灾烟气成分、浓度和烟气环境温湿度等的火灾烟气损伤系统，为详细介绍具体实施方式和效果，进一步的说明如下。
本发明还在于可以通过改变引燃装置5的类型模拟燃料燃烧和热解等不同产烟模式，并混合不同组分和浓度的燃料。
本发明如要产生明火燃烧模式下的烟气成分：可通过质量流量控制器3调节空气流量，并用点燃装置引燃燃料，使燃料以明火燃烧的方式产生烟气，从而模拟燃烧模式下烟气对材料、组件和电子设备设施的损伤。
本发明如要产生热解模式下的烟气成分：可通过质量流量控制器3调节空气流量，并将加热装置的温度调整至燃料的热分解温度，可以使燃料以热解的方式产生烟气，从而模拟热解模式下烟气对材料、组件和电子设备设施的损伤。
应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，并不对其进行限制，对于火灾烟气的损伤模拟来说，还应有更广泛的应用，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均应涵盖在本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，包括产烟装置(1)、烟气损伤装置(6)和烟气净化装置(12)；所述产烟装置(1)通过烟气进气管道(14)与烟气损伤装置(6)相连，所述烟气损伤装置(6)又通过烟气出气管道(15)与烟气净化装置(12)相连。
2.根据权利要求1所述的火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，测试对象是材料、组件或电子设备设施等。
3.根据权利要求1所述的火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，产烟装置(1)包括装有氧气、氮气和空气的储气瓶(2)、质量流量控制器(3)、燃料舟(4)、引燃装置(5)，可调节火灾烟气成分、浓度和燃烧模式等。
4.根据权利要求3所述的火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，所述产烟装置(1)通过改变引燃方式模拟燃料热解和点燃等不同产烟模式，并能混合不同组分和浓度的燃料。
5.根据权利要求1所述的火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，烟气损伤装置(6)设有观察窗(8)和温湿度自动控制系统(9)，可模拟火灾后环境的温度和湿度等条件，可监测测试对象的变化情况。
6.根据权利要求5所述的火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，火灾烟气损伤装置(6)工作腔为PP等耐腐蚀材质，可防止烟气腐蚀损伤装置，外箱为不锈钢材质，可屏蔽电磁干扰。
7.根据权利要求5所述的火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，火灾烟气损伤装置(6)进气口处设置可拆卸的过滤网(7)，过滤网(7)可设置不同网目，可模拟含不同尺寸烟颗粒的火灾烟气环境和去除烟颗粒的火灾烟气环境。
8.根据权利要求1所述的火灾烟气损伤模拟系统，其特征在于，烟气净化装置(12)内设置喷雾系统(13)，处理排出的火灾烟气。
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