CN201344927Y - 火灾烟气迁移实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及火灾烟气迁移实验装置。该装置包括燃烧室、烟气走廊和非火源房间；燃烧室一端为通风口，另一端连通着烟气走廊，其内设有燃烧盘，其顶面分别设有热电偶树、烟气分析探头、细水雾喷孔和点火孔；烟气走廊另一端连通着非火源房间，烟气走廊与燃烧室和非火源房间连接处分别设有调节门；烟气走廊顶部设有烟气分析探头，烟气分析探头连接着烟气分析仪，烟气走廊外部分别设有摄像机，所述摄像机通过导线连接着摄像计算机；燃烧室通风口连通着气液罐和空气罐。本装置便于更进一步研究烟气在自然通风状况下的迁移规律，特别是从燃烧间到狭长走廊的开口大小对于烟气迁移的影响，以及整体建筑结构中的烟气浓度场分布和烟气跟环境材料的作用。

Description

火灾烟气迁移实验装置

技术领域

本实用新型涉及火灾烟气迁移实验装置。

背景技术

目前，人们着重于烟气方面的研究很多，但是把目标锁定在烟气向远距离处迁移的实验和机理研究不是很多，烟气和建筑物内环境材料的作用，导致建筑物内烟气危害性变化的研究更是鲜见。国际上在烟气为何能迁移到远端的研究主要是NIST著名学者Brian等人在Pitts、Gottuck、Beyler等人的研究室内烟气释放机理的基础上，提出并研究建筑火灾烟气动力传输至远距离这一问题，并建立了相应的实验装置。但是，所做的实验的燃料非常简单，主要是简单的气体燃料C₃H₈，和实际火灾中的燃料差别较大，另外，通风结构也完全不一样，燃料是完全量化供给的，这和实际火灾差别也非常大，同时，燃烧需要的空气也是单独供给并进行量化，这和实际火灾的差别更大，另外他们主要的研究的是机械排烟状况下，流速较大，从理论分析的角度上来说，流速大，进出口流量便于测量，而在实际建筑火灾中，尤其是在中国，普通的民用建筑往往都不具备机械排烟系统。

发明内容

为了解决不具备机械排烟系统的民用建筑的火灾烟气迁移研究实验问题，本实用新型提供一种火灾烟气迁移实验装置。

实现上述目的的具体技术解决方案如下：

火灾烟气迁移实验装置包括燃烧室、烟气走廊和非火源房间；

所述燃烧室3为矩形箱体，其一端为通风口1，相对应的另一端连通着烟气走廊7，相对应的另两侧面分别设有观察窗2和检修门6，其内设有燃烧盘5，其顶面分别设有热电偶树、烟气分析探头、细水雾喷孔32和点火孔33；燃烧室3顶面的烟气分析探头通过导线连接着计算机通过导线连接着电子天平27；

所述烟气走廊7为横截面为矩形的长管道，其另一端连通着非火源房间19，烟气走廊7与燃烧室3和非火源房间19连接处分别设有调节门；其另一端侧面设有走廊出口17，其顶部均布设有三个以上的走廊烟气分析探头，走廊烟气分析探头分别连接着烟气分析仪，烟气分析仪通过导线连接首走廊计算机；其一侧面设有走廊观察窗；烟气走廊7两端外部分别设有摄像机，所述摄像机通过导线连接着摄像计算机；

所述非火源房间19另一端设有通风口非火源房间20，非火源房间19顶面均布设有二个以上的热电偶树；

燃烧室3的通风口1通过管道连通着气液罐22，气液罐22的出气口处连通着空气罐21；气液罐22出口管道上依次串联着阀门25和压力计26。

所述燃烧室的宽度、高度、长度分别为1.2米、1.2米、1.8米，所述观察窗长度、宽度分别为0.4米、0.4米，所述检修门的长度、宽度分别为0.5米、0.5米；所述燃烧室的壁为夹层壁，夹层壁内填充隔热材料。

烟气走廊7的宽度、高度、长度分别为0.5米、1.2米、4.0米；烟气走廊7另一端侧面上部设有横向条状走廊出口17。

所述非火源房间的宽度、长度、高度分别为1.2米、0.8米、1.2米，非火源房间19另一端中部设有纵向条状非火源房间通风口20。

所述气液罐22上设有气液灌压力计24。

本实用新型便于更进一步研究烟气在自然通风状况下的迁移规律，特别是从燃烧间到狭长走廊的开口大小对于烟气迁移的影响，以及狭长走廊和远端非火源房间之间开口对于非火源房间内的烟气危害性的影响，以及整体建筑结构中的烟气浓度场分布和烟气跟环境材料，尤其是常用的吊顶材料之间的作用。同时该实验装置增加了一些附属系统能够更进一步研究灭后措施对烟气释放、迁移以及烟气产物本身的影响，比以往的试验装置更具有优越性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为燃烧室结构示意图，

图3为烟气走廊结构示意图，

图4为非火源房间结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1、图2、图3和图4，火灾烟气迁移实验装置包括燃烧室3、烟气走廊7和非火源房间；

燃烧室3为矩形箱体，其一端为通风口1，相对应的另一端连通着烟气走廊7，相对应的另两侧面分别设有观察窗2和检修门6，燃烧室的宽度、高度、长度分别为1.2米、1.2米、1.8米，观察窗长度、宽度分别为0.4米、0.4米，检修门的长度、宽度分别为0.5米、0.5米；燃烧室的壁为夹层壁，夹层壁内填充隔热材料。燃烧室内璧钢板厚度δ＝5mm，外壁A3钢板，厚度δ＝5mm，填充隔热材料为硅酸铝刺毡，厚度δ＝60mm。燃烧室3内设有燃烧盘5，燃烧室3顶面四个角上的孔主要用于测量室内温度所布置的热电偶树用，中间的孔主要用于布置燃烧室探头31，靠近和走廊连接端部的孔布置热电偶树30测量出口处的烟气温度分布；在燃烧盘5的正上方布置细水雾喷孔32用来灭火；燃烧室3底面四角的孔的位置和顶面是对称的，主要为布置热电偶树所用，中间的孔主要是供天平的支架通过使用，这样才可以测出燃料的失重过程。燃烧室3顶面的烟气分析探头通过导线连接着数据采集卡29和燃烧室计算机28，电子天平27通过导线连接着燃烧室计算机28；

烟气走廊7为横截面为矩形的长管道，烟气走廊7的宽度、高度、长度分别为0.5米、1.2米、4.0米；其另一端连通着非火源房间19，烟气走廊7与燃烧室3和非火源房间19连接处分别设有调节门4和走廊调节门18；烟气走廊7一端侧面上部设有横向条状走廊出口17；其顶部均布设有三个以上的走廊烟气分析探头，走廊烟气分析探头分别连接着三台烟气分析仪A8、烟气分析仪B9和烟气分析仪C10，三台烟气分析仪A8、烟气分析仪B9和烟气分析仪C10通过导线连接着两台走廊计算机A11和走廊计算机B12；烟气走廊7一侧面设有走廊观察窗35；烟气走廊7两端外部分别设有摄像机A13和摄像机B14，摄像机A13和摄像机B14通过导线连接着图像采集卡15和摄像计算机16；

非火源房间的宽度、长度、高度分别为1.2米、0.8米、1.2米，非火源房间19另一端设有纵向条状非火源房间通风口20，非火源房间通风口20的宽度、长度分别为0.4米、0.4米，非火源房间19顶面均布设有二个以上的热电偶树；

燃烧室3的通风口1通过管道连通着气液罐22，气液罐22的出气口处通过管道连通着空气罐21，气液灌22的出气口管道上安装有减压阀23，气液罐22出口管道上依次串联着阀门25和压力计26；气液罐22上设有气液灌压力计24。

实验时通过燃烧室顶部的点火孔33内的点火装置使燃烧物质在燃烧盘5中燃烧，通过调节通风口1的风速从而控制燃烧速率；燃烧产生的烟气通过调节门4向烟气走廊7中蔓延，在燃烧室3和烟气走廊7之间设置了不同开口模板，在烟气走廊7的顶部布置一系列热电偶树或者烟气成分分析仪器的探头34，用于测量烟气温度或气体组分。通过烟气走廊7的走廊外侧观察窗35可以很直观的观察烟气在走廊中的蔓延情况。在烟气走廊与非火源房间的接口处设置有走廊调节门18，用来改变两者之间的接口大小。烟气通过烟气走廊7传入非火源房间19的过程中，由顶部布置不同位置的一系列热电偶测点36，测量出所需要的数据，如各气体成分含量，温度等。烟气既可以从非火源房间通风口20排出，也可由走廊出口17排出。

烟气走廊7顶部的测点分别与三个烟气分析仪A8、烟气分析仪A9、烟气分析仪A10相连，分析得出的数据最终输入计算机A11和计算机B12中得出烟气分析结果，烟气走廊7的两端分别布置有摄像机A13和摄像机B14，用来拍摄烟气分布的图像，然后将拍摄的图像输入图像采集卡15，最后导入计算机C16得出图像分析结果。燃烧室3内的燃烧物的质量变化通过电子天平27传入燃烧室计算机28，再导入数据采集卡29，烟气的数据也通过热电偶系统传入数据采集卡29。

Claims (5)

1、火灾烟气迁移实验装置，其特征在于：包括燃烧室、烟气走廊和非火源房间；

所述燃烧室(3)为矩形箱体，其一端为通风口(1)，相对应的另一端连通着烟气走廊(7)，相对应的另两侧面分别设有观察窗(2)和检修门(6)，其内设有燃烧盘(5)，其顶面分别设有热电偶树、烟气分析探头、细水雾喷孔(32)和点火孔(33)；燃烧室(3)顶面的烟气分析探头通过导线连接着计算机通过导线连接着电子天平(27)；

所述烟气走廊(7)为横截面为矩形的长管道，其另一端连通着非火源房间(19)，烟气走廊(7)与燃烧室(3)和非火源房间(19)连接处分别设有调节门；其另一端侧面设有走廊出口(17)，其顶部均布设有三个以上的走廊烟气分析探头，走廊烟气分析探头分别连接着烟气分析仪，烟气分析仪通过导线连接首走廊计算机；其一侧面设有走廊观察窗；烟气走廊(7)两端外部分别设有摄像机，所述摄像机通过导线连接着摄像计算机；

所述非火源房间(19)另一端设有通风口非火源房间(20)，非火源房间(19)顶面均布设有二个以上的热电偶树；

燃烧室(3)的通风口(1)通过管道连通着气液罐(22)，气液罐(22)的出气口处连通着空气罐(21)；气液罐(22)出口管道上依次串联着阀门(25)和压力计(26)。

2、根据权利要求1所述的火灾烟气迁移实验装置，其特征在于：所述燃烧室的宽度、高度、长度分别为1.2米、1.2米、1.8米，所述观察窗长度、宽度分别为0.4米、0.4米，所述检修门的长度、宽度分别为0.5米、0.5米；所述燃烧室的壁为夹层壁，夹层壁内填充隔热材料。

3、根据权利要求1所述的火灾烟气迁移实验装置，其特征在于：烟气走廊(7)的宽度、高度、长度分别为0.5米、1.2米、4.0米；烟气走廊(7)另一端侧面上部设有横向条状走廊出口(17)。

4、根据权利要求1所述的火灾烟气迁移实验装置，其特征在于：所述非火源房间的宽度、长度、高度分别为1.2米、0.8米、1.2米，非火源房间(19)另一端中部设有纵向条状非火源房间通风口(20)。

5、根据权利要求1所述的火灾烟气迁移实验装置，其特征在于：所述气液罐(22)上设有气液灌压力计(24)。

Images