CN201811836U - 一种用于模拟泄爆阀压力释放性能的实验装置 - Google Patents

Abstract

一种用于模拟泄爆阀压力释放性能的实验装置，属于钢铁厂炼钢车间转炉烟气净化除尘技术领域。该装置包括泄爆阀(1)、压力传感器(2)、混合气体爆炸腔(3)、分隔膜(4)、自动引燃点(5)、流量调节阀(6)、流量计(7)、切断阀(8)、甲烷瓶组(9)、给风扇(10)、空气流量阀(11)、空气流量计(12)、空气切断阀(13)、空气泵(14)、空气输配管路(15)、甲烷气输配管路(16)、试验台架(17)、高速动态数据采集系统(18)、高速摄像机(19)。优点在于，实现了确认泄爆阀的释放性能参数，解决了泄爆阀的影响国产化进程的问题，推动了该项技术的推广和应用。

Description

一种用于模拟泄爆阀压力释放性能的实验装置

技术领域

本实用新型属于钢铁厂炼钢车间转炉烟气净化除尘技术领域，特别是提供了一种用于模拟泄爆阀压力释放性能的实验装置，适用于转炉烟气干法除尘工艺设备泄爆阀压力释放性能试验装置，解决泄爆阀开启、回座压力数值的安全性能评价系统。

背景技术

冶金工厂生产主要是将铁水流在能量流的作用下实现产品的制造，在此过程中会伴随产生大量的废气，转炉冶炼过程就是一个典型的工艺过程，在冶炼过程中产生大量的烟气，其组份会有CO等可燃气体组份，经过净化设备处理后可作为其优质的气体燃料。转炉烟气处理工艺主要分为干式与湿式系统，干式系统由于节电省水，增加可燃气体成品气量回收数值而领先于这一技术领域。

转炉煤气干式除尘工艺主要流程为，转炉煤气泄爆出的有可燃气体组分的高温废气，经活动烟罩捕集后导入汽化冷却烟道，回收蒸汽后烟气温度降低到1000℃，进入蒸发冷却器与喷入其内的水相混合，继续完成再降温粗除尘、气体比电阻工序要求，由管道接入电除尘器，流经电除尘出来的烟气在符合回收条件时可作为煤气进入燃料气供应网络，不符合回收条件则经过燃烧放散塔将气体中的CO燃烧后排放大气。转炉冶炼是间断式的生产节奏，因此其转炉烟气的发生也是有断续地流经电除尘器的，其气体组分一般为前段是空气，中段是N₂+O₂混合气体，后段主要是CO气体，三段气体区间明显，边界不考虑扩散混合效果，因而在经过电除尘有闪络现象时不发生爆炸，但由于转炉冶炼的复杂性、多样化，在操作不当时会造成三个区间长度发生变化产生混合性爆炸气体气氛，在电除尘器内发生爆炸，为解决混合气体爆炸导致的电除尘破坏，在电除尘器出入口锥体段设置了泄爆阀，当其内部发生爆炸时，泄爆阀迅速打开，将电除尘内部超压气体释放，保护设备。由于泄爆阀工艺要求高，采用进口设备，价格昂贵，国内设备自行制造又难以确定其防爆性能，因此生产厂难以接受国产化设备，此项技术受到推广和应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于模拟泄爆阀压力释放时的试验装置，实现了确认泄爆阀的释放性能参数，解决了泄爆阀的影响国产化进程的问题，推动了该项技术的推广和应用。

本实用新型装置包括泄爆阀、压力传感器、混合气体爆炸腔、分隔膜、自动引燃点、流量调节阀、流量计、切断阀、甲烷瓶组、给风扇、空气流量阀、空气流量计、空气切断阀、空气泵、空气输配管路、甲烷气输配管路、试验台架、高速动态数据采集系统、高速摄像机。泄爆阀与混合气体爆炸腔采用法兰连接，分隔膜、给风扇采用法兰连接方式安装于混合气体爆炸腔内，自动引燃点、流量调节阀)、流量计、切断阀，以及空气流量阀、空气流量计、空气切断阀、空气输配管路之间均采用依次法兰连接方式，试验台架与泄爆阀、混合气体爆炸腔之间采用焊接方式连接，高速动态数据采集系统与混合气体爆炸腔采用电缆连接，电缆接线采用端子板接线合成，压力传感器、自动引燃点与混合气体爆炸腔之间采用螺纹连接，摄像机安装于地面上，镜头对准防爆阀。

高速动态数据采集系统采用高速动态数据采集卡PCI-10614，10M采样率/CH，分辨率16bit/14bit，TOPView2000应用软件；高速摄像机采用FASTCAM-Super 10KC高速摄像机，1000幅/s。

根据泄爆阀释放压力的大小配制的混合气体分别由甲烷纯气及空气配混制而成，甲烷气体由甲烷瓶组提供，从瓶组上部导出管流出的气体依次经过，甲烷输配输配管路、切断阀、流量计、流量调节阀进入隔膜构成的空间内，由空气泵提供的压缩气经过空气输配管路，依次经过空气切断阀、流量计、流量阀进入到分隔膜组成的腔体内，两者气体在混合风扇的推动下均匀分布于腔体内。试验装置采用试验台架支承在基础上，高速动态数据采集系统、高速摄像机及压力变送器组成数据收集分析系统，在导通自动引燃点以后，混合气体产生爆炸现象，泄爆阀在爆炸压力作用下阀盖打开，数据采集处理系统同时采集数据并给出泄爆阀释放的性能参数，试验一个周期完成。

本实用新型泄爆阀压力释放性能试验装置是采用混合爆炸气体实际工质进行提取泄爆阀释放性能的工艺和装置，它解决了泄爆阀国产化进程中遇到的数据不完整的技术问题，推动了该项技术的推广应用。

转炉煤气干法除尘工艺是先进的技术，给钢铁厂赢得了较为丰厚的经济效益，但由于上述原因所引起的不能实现国产化设备，阻碍了该设备的应用和推广。本实用新型技术提供了一种试验装置，该装置原理成熟，流程简约，实用性、可操作性强，其主要特征在于将甲烷+空气作为混合气体输入到试验装置的腔体内，在点燃混合气体发生泄爆时后，实际与此同时数据采集分析系统启动，跟踪防爆过程，收集分析打印数据，完成试验过程。

附图说明

图1为本实用新型装置的构造图，其中，泄爆阀1、压力传感器2、混合气体爆炸腔3、分隔膜4、自动引燃点5、流量调节阀6、流量计7、切断阀8、甲烷瓶组9、给风扇10、空气流量阀11、空气流量计12、空气切断阀13、空气泵14、空气输配管路15、甲烷气输配管路16、试验台架17、高速动态数据采集系统18、高速摄像机19。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型包括泄爆阀1、压力传感器2、混合气体爆炸腔3、分隔膜4、自动引燃点5、流量调节阀6、流量计7、切断阀8、甲烷瓶组9、给风扇10、空气流量阀11、空气流量计12、空气切断阀(13)、空气泵14、空气输配管路15、甲烷气输配管路16、试验台架17、高速动态数据采集系统18、高速摄像机19。

由图1看出，试验工质采用由甲烷和空气混合配制的可燃气体，甲烷气体由甲烷瓶组提供，从瓶组上部导出管流出的气体依次经过，甲烷输配输配管路15、切断阀8、流量计7、流量调节阀6进入隔膜4构成的空间内，由空气泵14提供的压缩气经过空气输配管路15，依次经过空气切断阀13、流量计12、流量阀11进入到分隔膜组成的腔体内，两者气体在混合风扇10的推动下均匀分布于腔体内。试验装置采用试验台架支承在基础上，高速动态数据采集系统18、高速摄像机19及压力变送器2组成数据收集分析系统，在导通自动引燃点5以后，混合气体产生爆炸现象，泄爆阀在爆炸压力作用下阀盖打开，数据采集处理系统同时采集数据并给出泄爆阀释放的性能参数，试验一个周期完成。

Claims (1)

1.一种用于模拟泄爆阀压力释放性能的实验装置，其特征在于，该装置包括泄爆阀(1)、压力传感器(2)、混合气体爆炸腔(3)、分隔膜(4)、自动引燃点(5)、流量调节阀(6)、流量计(7)、切断阀(8)、甲烷瓶组(9)、给风扇(10)、空气流量阀(11)、空气流量计(12)、空气切断阀(13)、空气泵(14)、空气输配管路(15)、甲烷气输配管路(16)、试验台架(17)、高速动态数据采集系统(18)、高速摄像机(19)；泄爆阀(1)与混合气体爆炸腔(3)采用法兰连接，分隔膜(4)、给风扇(10)采用法兰连接方式安装于混合气体爆炸腔(3)内，自动引燃点(5)、流量调节阀(6)、流量计(7)、切断阀(8)，以及空气流量阀(11)、空气流量计(12)、空气切断阀(13)、空气输配管路(15)之间均采用法兰依次连接，试验台架(17)与泄爆阀(1)、混合气体爆炸腔(3)之间采用焊接方式连接，高速动态数据采集系统(18)与混合气体爆炸腔(3)采用电缆连接，电缆接线采用端子板接线合成，压力传感器(2)、自动引燃点(5)与混合气体爆炸腔(3)之间采用螺纹连接，摄像机(19)安装于地面上，镜头对准防爆阀。

Images