CN207516290U - 一种用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体爆炸极限测试技术领域，具体涉及一种用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，包括：反应装置本体(1)，具有允许可燃气体和空气分别注入的第一开口(11)和第二开口(12)；加热结构(2)，设置在反应装置本体(1)的外周，用于对注入反应装置本体(1)中的可燃气体和空气进行加热；一对点火结构(3)，相向设置在反应装置本体(1)上，用于点燃加热后的可燃气体和空气，且一对点火结构(3)的点火端之间预留有间隙，点火结构(3)与反应装置本体(1)活动连接，以调整间隙的大小。本实用新型提供了一种放电电极的点火间隙可以根据需求灵活调整的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置。

Description

一种用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置

技术领域

本实用新型涉及气体爆炸极限测试技术领域，具体涉及一种用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置。

背景技术

在石油化工领域，可燃气体或蒸气经常处于高温高压环境下。例如，在油气开采过程中，地层压力可以达到几十兆帕，温度可以达到100℃左右；此外，可燃气体通常在密闭容器和管道中储存和输送，其压力可以达到几兆帕甚至十几兆帕，由于摩擦生热、热传导和热对流等原因，其温度往往高于环境温度。在这种条件下，当可燃气体或蒸气与空气发生混合时，若配比浓度达到可燃气体的爆炸极限浓度，则很可能遇静电火花发生爆炸，进而造成人员伤亡和财产损失。为此，需要一种装置来测试高温高压条件下可燃气体的爆炸极限，进而为工艺生产提供边界条件，从而有效避免油气开采和储运过程中爆炸事故的发生。

例如，中国专利文献CN205484155U公开了一种可升温加压的气体爆炸极限测定装置，包括：反应管，电压互感器经放电电极连接在反应管底部进行点火操作，可拆卸式可燃液体蒸气发生装置连接在电磁阀上，干燥器连接进空气的电磁阀，反应管外部套有油浴套管，空气压缩机经干燥器与进气管连接，反应管上部连接温度计与压力计。真空泵经循环管路将反应管抽真空，待测气体通过电磁阀进入反应管进行配制，空气压缩机经干燥器对反应管加压，进气完成后，对反应管进行恒温油浴，再通过连接在反应管底部的放电电极进行点火操作。该装置能够准确测定室温到140℃，常压到1MPa条件下可燃气体的爆炸极限，但是该放电电极只有一个，并不能满足不同点火间隙的需求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的放电电极的点火间隙不可调的缺陷，从而提供一种放电电极的点火间隙可以根据需求灵活调整，以改变点火能量的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，包括：

反应装置本体，具有允许可燃气体和空气分别注入的第一开口和第二开口；

加热结构，设置在所述反应装置本体的外周，用于对注入所述反应装置本体中的所述可燃气体和空气进行加热；

一对点火结构，相向设置在所述反应装置本体上，用于点燃加热后的所述可燃气体和空气，且一对所述点火结构的点火端之间预留有间隙，所述点火结构与所述反应装置本体活动连接，以调整所述间隙的大小。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，一对所述点火结构设置在所述反应装置本体的中部，且所述反应装置本体的相应位置成型有安装槽，所述点火结构以沿垂直于所述反应装置本体轴向可伸缩的方式安装在所述安装槽中。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述安装槽的侧壁和所述点火结构的外壁上分别成型有相互适配的第一螺纹和第二螺纹。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，在所述点火结构与所述反应装置本体相接触的部位设置有聚酰亚胺材质的绝缘层。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述加热结构包括套设在所述反应装置本体上的加热套和设置在所述加热套外周的保温套。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述保温套包括可拆卸连接的第一套体和第二套体。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述第一套体和第二套体沿所述反应装置本体的径向可拆卸。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述第一开口和第二开口均成型在所述反应装置本体的底部。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述反应装置本体的上部安装有用于分别监测其内部温度和压力的温度传感器和压力传感器。

所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，在所述反应装置本体和所述加热结构之间还设置有若干个密封件。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，可燃气体和空气分别由第一开口和第二开口注入反应装置本体中，加热后根据需求调整一对点火结构的点火端之间的间隙，然后放电点火进行爆炸极限的测试。由于一对点火结构的点火端之间的间隙可调，因此可以满足测量不同间隙的爆炸反应情况的实际需求，扩大了该反应装置的适用范围。

2.本实用新型提供的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，一对所述点火结构设置在所述反应装置本体的中部，且所述反应装置本体的相应位置成型有安装槽，所述点火结构以沿垂直于所述反应装置本体轴向可伸缩的方式安装在所述安装槽中，安装方式简单，易于拆卸，方便随时更换点火结构。

3.本实用新型提供的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，在所述点火结构与所述反应装置本体相接触的部位设置有聚酰亚胺材质的绝缘层，一方面强度高，耐高温高压，另一方面保证了与反应装置本体的绝缘性良好。

4.本实用新型提供的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述加热结构包括套设在所述反应装置本体上的加热套和设置在所述加热套外周的保温套；所述保温套包括可拆卸连接的第一套体和第二套体。保温套的设置不仅保证了反应装置本体内部的反应温度，还便于拆卸和安装。

5.本实用新型提供的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，所述第一开口和第二开口均成型在所述反应装置本体的底部，使得可燃气体和空气自下而上进入反应装置本体内部，混合更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型提供的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置的剖视图。

附图标记说明：

1-反应装置本体；2-加热结构；3-点火结构；4-槽体；5-温度传感器；6-压力传感器；7-密封件；11-第一开口；12-第二开口；13-反应腔体；14-安装槽；21-加热套；22-保温套。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，包括具有允许可燃气体和空气分别注入的第一开口11和第二开口12的反应装置本体1，设置在所述反应装置本体1的外周的加热结构2，和相向设置在所述反应装置本体1上的一对点火结构3。可燃气体和空气分别经第一开口11和第二开口12注入反应装置本体1中，最终经一对点火结构3点燃后进行爆炸极限测试。

在本实施例中，反应装置本体1为高压反应釜，内部成型有混合气体的反应腔体13，可燃气体为天然气，可燃气体和空气均可经外部增压设备增压后再注入高压反应釜中。所述第一开口11和第二开口12均成型在所述反应装置本体1的底部，从而使得天然气和空气分别经第一开口11和第二开口12由反应装置本体1的底部进入反应腔体13中，混合更加均匀。

加热结构2用于对注入所述反应装置本体1中的所述可燃气体和空气进行加热，包括套设在所述反应装置本体1上的加热套21和设置在所述加热套21外周的保温套22。加热套21可以为电机热套，包覆在反应装置本体1的侧壁上，所述保温套22包括可拆卸连接的第一套体和第二套体，具体可通过卡扣实现可拆卸连接；所述第一套体和第二套体沿所述反应装置本体1的径向可拆卸，这样便于安装和拆卸。保温套22可以减少热量损失，提高控温精度，达到指定温度时停止加热，并保持温度恒定。

一对点火结构3用于点燃加热后的所述可燃气体和空气，且一对所述点火结构3的点火端之间预留有间隙，所述点火结构3与所述反应装置本体1活动连接，以调整所述间隙的大小。点火结构3包括设置在高压反应釜中部的点火电极、与点火电极相对应的电点火引出线和电点火器，电点火引出线与外部电源相连，通过电点火器产生电火花引爆高压反应釜内部的混合气体。一对所述点火结构3设置在所述反应装置本体1的中部，且所述反应装置本体1的相应位置成型有安装槽14，所述点火结构3以沿垂直于所述反应装置本体1轴向可伸缩的方式安装在所述安装槽14中；加热套21和保温套22的相应位置也成型有允许点火结构3往复运动的槽体4。所述安装槽14的侧壁和所述点火结构3的外壁上分别成型有相互适配的第一螺纹和第二螺纹，点火结构3根据实际需求调整伸入安装槽14中的长度，再通过第一螺纹和第二螺纹的配合锁紧在当前位置。具体地，在所述点火结构3与所述反应装置本体1相接触的部位设置有聚酰亚胺材质的绝缘层。

所述反应装置本体1的上部安装有用于分别监测其内部温度和压力的温度传感器5和压力传感器6。温度传感器5伸入到反应腔体13内部，用于采集高压反应釜内混合气体的温度；压力传感器6设置在反应装置本体1的内侧壁上，压力传感器6的量程为60MPa，精度为0.25％，用于采集反应装置本体1的反应腔体13内部的压力。

在所述反应装置本体1和所述加热结构2之间还设置有若干个密封件7。密封件7包括分别安装在反应装置本体1上部和下部的上连接法兰和下连接法兰，以及设置在反应装置本体1和加热套21与保温套22之间的O型密封圈。通过上连接法兰、下连接法兰以及O型密封圈的设置保证了整个装置的密封性能，从而可以耐受100MPa的高压。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，包括：

反应装置本体(1)，具有允许可燃气体和空气分别注入的第一开口(11)和第二开口(12)；

加热结构(2)，设置在所述反应装置本体(1)的外周，用于对注入所述反应装置本体(1)中的所述可燃气体和空气进行加热；

一对点火结构(3)，相向设置在所述反应装置本体(1)上，用于点燃加热后的所述可燃气体和空气，且一对所述点火结构(3)的点火端之间预留有间隙，所述点火结构(3)与所述反应装置本体(1)活动连接，以调整所述间隙的大小。

2.根据权利要求1所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，一对所述点火结构(3)设置在所述反应装置本体(1)的中部，且所述反应装置本体(1)的相应位置成型有安装槽(14)，所述点火结构(3)以沿垂直于所述反应装置本体(1)轴向可伸缩的方式安装在所述安装槽(14)中。

3.根据权利要求2所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，所述安装槽(14)的侧壁和所述点火结构(3)的外壁上分别成型有相互适配的第一螺纹和第二螺纹。

4.根据权利要求1所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，在所述点火结构(3)与所述反应装置本体(1)相接触的部位设置有聚酰亚胺材质的绝缘层。

5.根据权利要求1所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，所述加热结构(2)包括套设在所述反应装置本体(1)上的加热套(21)和设置在所述加热套(21)外周的保温套(22)。

6.根据权利要求5所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，所述保温套(22)包括可拆卸连接的第一套体和第二套体。

7.根据权利要求6所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，所述第一套体和第二套体沿所述反应装置本体(1)的径向可拆卸。

8.根据权利要求1所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，所述第一开口(11)和第二开口(12)均成型在所述反应装置本体(1)的底部。

9.根据权利要求1所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，所述反应装置本体(1)的上部安装有用于分别监测其内部温度和压力的温度传感器(5)和压力传感器(6)。

10.根据权利要求1所述的用于可燃气体爆炸极限测试的高温高压反应装置，其特征在于，在所述反应装置本体(1)和所述加热结构(2)之间还设置有若干个密封件(7)。