CN204480575U - 一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，解决了现有技术中隧道火灾模拟实验误差大、准确性差的问题。包括排烟管、通风板，通风板上方设有入料口挡板，入料口挡板也铰接在排烟管上，排烟管内部设有通风网，通风网上方设有加热器，加热器上方设有燃烧床，燃烧床设置在入料口挡板下方，通风网设置在通风板上方，燃烧床上方还设有灭火板，灭火板铰接在排烟管内壁上，在排烟管的上方设有冷却器，冷却器上设有流量控制板，流量控制板铰接在排烟管内壁上。本实用新型能产生出温度低、腐蚀性小、流量和方向可调的稳定烟气。能够节省实验原料，结构简单易于操作，产生的烟气对隧道内流场影响小，有利于提高隧道火灾实验的准确性和连续性。

Description

一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置

技术领域

   本实用新型涉及一种火灾安全实验设备，具体涉及一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置。

背景技术

近年来隧道火灾频繁发生，造成了严重的人员伤亡和财产损失，如2001年10月24日上午，瑞士圣哥达隧道发生特大火灾事故，共造成了11人死亡。2003年2月18日，韩国大邱市地铁隧道发生特大火灾，导致198人死亡，147人受伤。由于隧道环境的封闭性和逃生救援的困难性，隧道一旦发生火灾，往往造成严重的人员伤亡和财产损失。

在隧道火灾研究中，包括火灾模拟实验、数值模拟和理论分析三大类。其中，火灾模拟实验包括全尺寸模拟和小尺寸模拟。由于全尺寸火灾实验费用昂贵，实验场地限制多，因此小尺寸实验是研究隧道火灾直接有效且经济的方法。比如说：国外Wu（2000年）利用小尺寸实验台研究了隧道火灾中抑制烟气逆流临界风速的大小；Kurioka（2003年）利用小尺寸实验台研究了隧道火灾在不同纵向风作用下最高温度大小；国内纪杰（2012年）利用小尺寸实验台研究了隧道火灾中竖井排烟效率的影响因素；毛军（2010年）利用小尺寸实验台研究了隧道内着火时火焰顶棚射流的温度特性。

    在进行隧道火灾小尺寸模拟实验时，科研人员往往直接燃烧煤油和汽油作为火源，然而此类燃料价格昂贵，产生的烟气过黑，严重污损实验台，不利于实验的连续进行。此外，科研人员还利用工业酒精等洁净能源作为燃料，虽然此类燃料价格相对较低，但是燃烧产生的烟气过小，不利于观察烟气流动形态，因此，还需要额外燃烧烟饼、烟雾弹等增强烟气效果。

   烟饼、烟雾弹的价格也比较昂贵，产生的烟气腐蚀性强，对实验台和实验人员的健康损害较大。在实验台内燃烧烟饼、烟雾弹时，由于燃烧产烟过程中产生的烟气温度过高，达到了60℃以上。因此，实验时利用此烟气影响了隧道内的温度场，速度场等流场，导致实验误差变大，严重影响了实验的准确性。

实用新型内容

本实用新型提出一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，解决了现有技术中隧道火灾模拟实验误差大、准确性差的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，包括排烟管，排烟管底部侧壁上铰接有通风板，通风板上方设有入料口挡板，入料口挡板也铰接在排烟管上，排烟管内部设有通风网，通风网上方设有加热器，加热器上方设有燃烧床，燃烧床设置在入料口挡板下方，通风网设置在通风板上方，燃烧床上方还设有灭火板，灭火板铰接在排烟管内壁上，在排烟管的上方设有冷却器，冷却器上设有流量控制板，流量控制板铰接在排烟管内壁上。

所述冷却器为水冷却器，冷却器的入水口设置在上方、出水口设置在下方。

所述入料口挡板为耐高温钢化玻璃挡板。

所述排烟管上方为倒锥形，排烟管为具有竖型皱折的塑料软管。

所述冷却器为板翅式冷却器。

本实用新型利用锯末阴燃产烟量大、腐蚀性小的特点，通过本装置产生出温度低、腐蚀性小、流量和方向可调的稳定烟气。本实用新型节省实验原料，结构简单易于操作，产生的烟气对隧道内流场影响小，有利于提高隧道火灾实验的准确性和连续性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

   其中：1. 入料口挡板，2. 灭火板，3. 燃烧床，4. 加热器，5. 通风网， 6. 通风板，7. 冷却器，8. 入水口，9. 出水口，10. 流量控制板，11. 排烟管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，包括排烟管11，排烟管11底部侧壁上铰接有通风板6，通风板6上方设有入料口挡板1，入料口挡板1也铰接在排烟管11上，排烟管11内部设有通风网5，通风网5上方设有加热器4，加热器4上方设有燃烧床3，燃烧床3设置在入料口挡板1下方，通风网5设置在通风板6上方，燃烧床3上方还设有灭火板2，灭火板2铰接在排烟管11内壁上，在排烟管11的上方设有冷却器7，冷却器7上设有流量控制板10，流量控制板10铰接在排烟管11内壁上。

进行实验时，本实验装置的工作方式为：打开入料口挡板1，将锯末放入燃烧床3后关毕入料口挡板1。打开加热器4对锯末进行加热，加热器4的温度由温度控制器控制，可以控制温度范围为0℃-400℃。通风板6可以90°旋转，通过调整通风板6的开口角度来调整进入排烟管11的空气量。新鲜空气进入排烟管11内，经过通风网5后到达燃烧床3。燃烧床3底部安装有加热器4，通过调整加热器4的温度来控制锯末的阴燃速度。在锯末阴燃过程中，可能发生由于阴燃速度过快而导致有焰燃烧发生。此时，通过可90°调节的灭火板2盖灭火焰，并调整加热器4的温度和通风板6的角度降低阴燃速度。燃烧床3内锯末产生烟气后，通过排烟管11到达冷却器7。烟气经过排烟管11和冷却器7后温度降大幅下降。排烟管11内的流量控制板10可以90°旋转，通过调节流量控制板10的闭合角度，控制烟气的流量大小。

 本实用新型可以通过不断加锯末而保持相对稳定的烟气量。通风板6和加热器4配合实用可以控制锯末阴燃的速度。流量控制板10可以控制烟气的流量。排烟管11可以调整排烟的方向和排烟口的大小。最终，产生的烟气温度保持在室温附近，对实验结果影响较小。

 本实用新型中，所述冷却器7为水冷却器，冷却器7的入水口8设置在上方、出水口9设置在下方。所述冷却器7为板翅式冷却器。冷却水通过入水口进入冷却器后，从出水口排出，经过水循环系统冷却后又回到入水口，如此循环。热的烟气向上升，冷却水向下流，在热交换过程中，降低了烟气的温度。

在中，所述入料口挡板1为耐高温钢化玻璃挡板，可以通过此处观察燃烧床3内锯末的阴燃情况和产烟情况。

作为优选，所述排烟管11上方为倒锥形，排烟管11为具有竖型皱折的塑料软管。排烟管11由耐高温的塑料软管制成，该塑料管又有竖型皱折，通过调节皱折即可调整排烟口大小和控制排烟角度。

本实验装置在使用的时候，不需要用到烟饼、烟雾弹等，也不需要煤油和汽油做燃料，可降低实验成本，节省实验经费。同时，所产生的烟气温度接近室温，烟气持续稳定，对隧道内流畅影响小，因此可以保持实验的连续性，提高实验的准确性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，包括排烟管（11），其特征在于：排烟管（11）底部侧壁上铰接有通风板（6），通风板（6）上方设有入料口挡板（1），入料口挡板（1）也铰接在排烟管（11）上，排烟管（11）内部设有通风网（5），通风网（5）上方设有加热器（4），加热器（4）上方设有燃烧床（3），燃烧床（3）设置在入料口挡板（1）下方，通风网（5）设置在通风板（6）上方，燃烧床（3）上方还设有灭火板（2），灭火板（2）铰接在排烟管（11）内壁上，在排烟管（11）的上方设有冷却器（7），冷却器（7）上设有流量控制板（10），流量控制板（10）铰接在排烟管（11）内壁上。

2.根据权利要求1所述的隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，其特征在于：所述冷却器（7）为水冷却器，冷却器（7）的入水口（8）设置在上方、出水口（9）设置在下方。

3.根据权利要求1所述的隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，其特征在于：所述入料口挡板（1）为耐高温钢化玻璃挡板。

4.根据权利要求1~3之一所述的隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，其特征在于：所述排烟管（11）上方为倒锥形，排烟管（11）为具有竖型皱折的塑料软管。

5.根据权利要求4所述的隧道火灾模拟实验的烟气发生装置，其特征在于：所述冷却器（7）为板翅式冷却器。