CN113514497A - 一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法。为了控制易燃易爆气体混合物的湿度，研究湿度因素对可燃气体混合气体爆炸特征的影响，本方法通过饱和湿空气发生及储存单元、温度控制单元、配气单元和可燃气体混合腔体制备特定湿度的易燃易爆混合气体。利用鼓泡器和恒温水槽及温度控制装置，制备饱和湿空气并储存在恒温气袋中。通过分压法计算水蒸气在混合气体中的分压力，从而得到易燃易爆混合气体的相对湿度。本发明不仅能够精确的计算和控制易燃易爆气体混合物的相对湿度，还能节省配气时间，提高实验安全性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及爆炸安全技术领域，具体涉及一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法。
背景技术
易燃易爆气体混合物爆炸特征有多种影响因素，其中水蒸气作为爆炸反应的中间气体，对爆炸过程有一定的影响作用。研究水蒸气对易燃易爆气体爆炸特征的影响规律，对易燃易爆气体的防爆、抑爆有重要意义。目前研究空气中水分对易燃易爆气体爆炸特征的影响主要以细水雾为主，采用的方式主要有超声波雾化、高压气流雾化，这类方式只能把水滴颗粒减小，无法快速的变成水蒸气。也有采用预先称量一定质量的水置于特定容器中，采用加热装置使容器内的水完全蒸发，从而达到制备一定湿度可燃气体的目的。但是这种方式，水从液体到水蒸气状态所需要时间较长，实验效率低。本发明采用固定温度使汽水液面达到平衡，通过恒温气袋收集鼓泡器内的饱和湿空气，经过平衡后达到饱和状态，可供爆炸测试使用。通过预先制备饱和湿空气，调节饱和湿空气配气分压力，不仅能够精确的计算和控制易燃易爆混合气体的相对湿度，还能节省配气时间，提高实验安全性和效率。
发明内容
本发明提供了一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法，可以解决现有易燃易爆气体混合湿度不易控制或配气过程过于复杂的问题。
本发明提供了一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法，包括饱和湿空气发生及储存单元、温度控制单元、配气单元和可燃气体混合腔体，饱和湿空气发生及储存单元包括空压机（1）、减压阀（2）、节流阀（3）、保温层（4）、恒温水槽（5）、鼓泡器（6）、流量计（7）、气袋保温层（8）、气袋（9）、泄压阀门（11），空压机（1）通过减压阀（2）、节流阀（3）与鼓泡器（6）进气口相连，鼓泡器（6）放置在恒温水槽（5）内，鼓泡器（6）出口与流量计（7）进气口相连，流量计（7）出口接气袋（9）进气口，气袋（9）外设置有气袋保温层（8），保温层内设置有加热带（22），温度控制单元包括控制器（21）、加热带（22）、温湿度传感器（10），气袋（9）出气口处安装有温湿度传感器（10），温湿度传感器（10）、加热带（22）与控制器（21）相连，所有管路外安装有保温层，保温层内有加热带，控制器（21）根据设定自动调节系统温度，配气单元包括湿空气进气阀门（14）、可燃气体进气阀门（15）、抽真空阀门（16）、真空泵（19）、气瓶（17）、压力表（12），其中气袋（9）出口通过三通与泄压阀（11）和湿空气进气阀门（14）相连，压力表（12）、湿空气进气阀门（14）、可燃气进气阀门（15）、抽真空阀门（16）相互并联且通过管路与可燃气体混合腔体（13）相连，恒温循环水从进水口（19）进入可燃气体混合腔体中间隔层，从出水口（20）流出。
进一步的，当控制器（21）检测到气袋（9）中空气中水蒸气未饱和时，通过节流阀（3）调整鼓泡器的进气速率，直至气袋（9）内的湿空气达到饱和状态。
进一步的，根据饱和湿空气和干燥可燃气体的分压力，通过计算得到混合气体的绝对湿度，结合系统设定温度，可以计算出设定温度下混合气体的相对湿度。
进一步的，饱和湿空气临时储存在温度恒定的气袋（9）中，待气袋（9）中的空气湿度平衡后再进行配气，干燥可燃气体与饱和湿空气在预混腔体内进行混合。
与现有技术相比，本发明的优势在于：结构简单，仅需要控制管路、恒温水槽、气袋以及气袋保温层的温度，预热后达到平衡状态，气袋中的气体即为饱和湿空气。再结合分压法，通过控制饱和湿空气和干燥可燃气体的分压力之比，经过计算就能够得到混合后易燃易爆气体的相对湿度。除此之外，本发明所述的易燃易爆气体混合物湿度控制方法，可燃气和湿空气在进入混合腔体前分别储存，配气过程安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中符号说明如下：1空压机；2减压阀；3节流阀；4保温层；5恒温水槽；6鼓泡器；7流量计；8气袋保温层；9气袋；10温湿度传感器；11泄压阀；12压力表；13可燃气体混合腔体；14湿空气进气阀门；15可燃气进气阀门；16抽真空阀门；17气瓶；18真空泵；19循环水从进口；20循环水从出口；21控制器；22加热带。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据上述的一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法，包括饱和湿空气发生及储存单元、温度控制单元、配气单元和可燃气体混合腔体。压缩空气经过减压阀、节流阀进入鼓泡器。鼓泡器放置在恒温水槽中，经过一段时间平衡，鼓泡器内水汽两相界面达到平衡状态。通过节流阀控制鼓泡速率，使饱和湿空气进入到气袋中。气袋外安装加热带和保温层可以保证气袋内温度与鼓泡器内温度一致。气袋内湿空气的相对湿度可以通过布置在出气口的温湿度传感器得到，经过一段时间平衡后，气袋内的水蒸气也达到饱和状态。气袋压力超过一定值，会通过泄压阀进行泄压，保证整个湿空气发生及储存系统的安全。当控制器显示气袋内空气相对湿度温度后，使用真空泵对可燃气混合腔体进行抽真空，然后打开可燃气进气阀门，记录可燃气体的分压力。随后打开湿空气进气阀门，记录湿空气的分压力。通过查表，可以得到当前温度下水蒸气的饱和分压力，通过计算可以得到腔体内易燃易爆混合气体的水蒸气分压力，进而得到该温度下的相对湿度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法，包括饱和湿空气发生及储存单元、温度控制单元、配气单元和可燃气体混合腔体，饱和湿空气发生及储存单元包括空压机（1）、减压阀（2）、节流阀（3）、保温层（4）、恒温水槽（5）、鼓泡器（6）、流量计（7）、气袋保温层（8）、气袋（9）、泄压阀门（11），空压机（1）通过减压阀（2）、节流阀（3）与鼓泡器（6）进气口相连，鼓泡器（6）放置在恒温水槽（5）内，鼓泡器（6）出口与流量计（7）进气口相连，流量计（7）出口接气袋（9）进气口，气袋（9）外设置有气袋保温层（8），保温层内设置有加热带（22），温度控制单元包括控制器（21）、加热带（22）、温湿度传感器（10），气袋（9）出气口处安装有温湿度传感器（10），温湿度传感器（10）、加热带（22）与控制器（21）相连，所有管路外安装有保温层，保温层内有加热带，控制器（21）根据设定自动调节系统温度，配气单元包括湿空气进气阀门（14）、可燃气体进气阀门（15）、抽真空阀门（16）、真空泵（19）、气瓶（17）、压力表（12），其中气袋（9）出口通过三通与泄压阀（11）和湿空气进气阀门（14）相连，压力表（12）、湿空气进气阀门（14）、可燃气进气阀门（15）、抽真空阀门（16）相互并联且通过管路与可燃气体混合腔体（13）相连，恒温循环水从进口（19）进入可燃气体混合腔体中间隔层，从循环水出口（20）流出。
2.根据权利要求1所述的一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法，其特征在于，当控制器（21）检测到气袋（9）中空气中水蒸气未饱和时，通过节流阀（3）调整鼓泡器的进气速率，直至气袋（9）内的湿空气达到饱和状态。
3.根据权利要求1所述的一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法，其特征在于，根据饱和湿空气和干燥可燃气体的分压力，通过计算得到混合气体的绝对湿度，结合系统设定温度，可以计算出设定温度下混合气体的相对湿度。
4.根据权利要求1所述的一种易燃易爆气体混合物湿度控制方法，其特征在于，饱和湿空气临时储存在温度恒定的气袋（9）中，待气袋（9）中的空气湿度平衡后再进行配气，干燥可燃气体与饱和湿空气在预混腔体内进行混合。
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