CN208155957U - 全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测试装置，包括灭火剂供给部分、空气供给部分、加热混合部分、燃料供给部分和灭火浓度测试部分，其中，灭火剂供给部分输出的全氟乙基异丙基酮灭火剂与空气供给部分输出的空气，经加热混合部分加热气化和均匀混合后进入灭火浓度测试部分，经灭火浓度测试部分测试，得到所述灭火剂的灭火浓度；燃料供给部分提供灭火浓度测试部分所需的燃料；杯式燃烧器燃烧杯口以下部分安装于恒温箱内，并与外界隔离，确保进入灭火浓度测试部分的灭火剂保持气态。本测试装置操作简便、测试精度高、安全可靠、成本低，可用于全氟乙基异丙基酮灭火剂的灭火浓度的测试。

Description

全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量灭火剂灭火性能的测试装置，特别是一种测试全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度的测试装置。

背景技术

哈龙灭火剂因其破坏臭氧层危害生态环境而被淘汰后，世界各国科研人员对研发哈龙替代型灭火剂做出了巨大努力，全氟乙基异丙基酮（分子式为CF₃CF₂C(O)CF(CF₃)₂，化学代号为FK-5-1-12），常温常压下的沸点为49.2℃，呈液态，易挥发。全氟乙基异丙基酮具有化学反应活性和光分解反应活性，在太阳光中紫外线作用下易发生分解，在大气层中很快消失，所以，全氟乙基异丙基酮在大气中的存活寿命（ALT）短，全球变暖潜能值（GWP）低；又因其分子中不含溴和氯，故臭氧耗损潜能值（ODP）为0，此外该灭火剂毒性余量在66%-150%，因此这种哈龙替代型灭火剂更符合当前的环境政策趋势。

灭火剂的环保性能非常重要，但是灭火性能也是必不可少的考核指标，其中全氟乙基异丙基酮灭火浓度是衡量其灭火能力的重要参数，是全氟乙基异丙基酮灭火剂获得应用的核心性能参数之一，是灭火剂标准与灭火剂工程应用设计规范的必检项目。目前国际上主要采用大型标准试验方法测量全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度，测试复杂，测试成本高，开发小型化测试系统成为行业内梦寐以求的追求目标。国内外通常采用杯式燃烧器测试装置对气体灭火剂的灭火浓度进行测试，然而传统的杯式燃烧器只能测试气态灭火剂，对于全氟乙基异丙基酮这种沸点较高的液态灭火剂并不适用。国外采用傅里叶红外光谱（FT-IR）法测试全氟乙基异丙基酮的灭火浓度，效率低，可操作性差，因此，当前需要一种适用于全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度的测试装置，快速、有效、准确地测量该液体灭火剂的灭火浓度。

发明内容

为了克服上述问题，本实用新型的目的在于提供一种操作简单、测试准确、适用于全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测量的测试装置。

实现本实用新型目的的技术解决方案是：一种全氟乙基异丙基酮灭火浓度测试装置，包括燃料供给部分、加热混合部分、空气供给部分、灭火剂供给部分和灭火浓度测试部分。其中，燃料供给部分提供灭火浓度测试部分所需的燃料；加热混合部分由盘形管、加热装置和带加热保温措施的管道组成，用于对全氟乙基异丙基酮灭火剂和空气进行加热和均匀混合；空气供给部分提供空气的精确定量输出；灭火浓度测试部分由恒温箱和杯式燃烧器组成，杯式燃烧器的燃烧杯杯口的以下部分安装于恒温箱的保温箱体内部，与外界隔离，以确保进入杯式燃烧器的灭火剂保持气态。灭火剂供给部分输出全氟乙基异丙基酮灭火剂，与来自空气供给部分的空气，经三通联接同时进入加热混合部分，在加热混合部分完成全氟乙基异丙基酮灭火剂的加热气化，以及气态灭火剂与空气的均匀混合，随后混合气体经带加热保温措施的管道进入杯式燃烧器的混合室，经灭火浓度测试部分测量和计算，得到全氟乙基异丙基酮灭火剂的灭火浓度。

进一步的，灭火剂供给部分包括全氟乙基异丙基酮灭火剂储罐、耐腐蚀软管和蠕动泵，耐腐蚀软管穿过蠕动泵，一端接入灭火剂储罐中，另一端与塑料硬管密封联通，塑料硬管与加热混合部分盘形管的入口段密封连接，通过蠕动泵挤压耐腐蚀软管将全氟乙基异丙基酮灭火剂从灭火剂储罐中泵入盘形管中；全氟乙基异丙基酮灭火剂的输出质量流量通过调节蠕动泵转速来调节。

进一步的，空气供给部分的主体为压缩空气瓶，为实现空气的精确定量输出，在联接压缩空气瓶的管路中依次接入减压阀和质量流量计，且管路通过三通接头与盘形管连接。

进一步的，进入杯式燃烧器混合室的、由气化灭火剂和空气组成的混合气体以淹没方式对杯式燃烧器火焰进行灭火，测量所述灭火剂的灭火浓度。

进一步的，恒温箱由保温箱体和加热控温装置组成，加热控温装置控制保温箱体内的温度。

进一步的，盘形管的材质为易传热的金属材料或非金属材料，盘形管的内径一般在10mm-20mm之间为宜，长度以满足灭火剂全部气化并与空气均匀混合为宜，盘形管的一端设置三通接头，另一端通过管道与杯式燃烧器连接。

进一步的，加热装置设置加热介质，加热介质已选油、水浴、盐浴或热空气，水浴或油浴温度通过控温装置控制。

进一步的，带加热保温措施的管道可选用塑料管道或金属管道，管道外包缠电加热带，电加热带用于对管道的加热和保温，以确保在测量全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度时的加热气化、气态灭火剂与空气的均匀混合以及混合气体在保持气态条件下进入杯式燃烧器的混合室。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：灭火剂与空气通入盘形管中被加热，因盘形管与加热装置的导热油能保持足够的传热面积，因而灭火剂与空气的加热效果良好；采用盘形管方式既能保持管路长度足够，能保证由蠕动泵泵入的液态灭火剂在盘形管内完全气化，且与进入盘形管的其他气体在管道内完成均匀混合，还可减小加热管路所占体积；盘形管置于油浴锅中加热，通过油浴锅加热能持续稳定地将盘形管控制在测试所需的温度范围，且温度调节简便，安全可靠，从而确保灭火浓度的测量精度；采用瓶装高压空气供气，通过减压阀与质量流量计的配合使用，可精确、定量地输送空气；将杯式燃烧器的燃烧杯杯口以下部分安装于恒温箱保温箱体内部，通过控制保温箱体温度在液态灭火剂沸点之上（但不超过沸点5℃），这样可避免气化的灭火剂进入杯式燃烧器后遇冷冷凝，否则会导致测到的灭火浓度数值偏大，精度降低。

附图说明

图1是全氟乙基异丙基酮灭火剂的灭火浓度测试装置结构图。

图2是全氟乙基异丙基酮灭火剂的灭火浓度测试过程示意图。

图中：1—灭火剂储罐，3—耐腐蚀软管，4—蠕动泵，5—塑料硬管，6—橡胶塞，7—压缩空气瓶，8—减压阀，9—质量流量计，10—盘形管，11-1—三通接头第一端口，11-2—三通接头第二端口，11-3—三通接头第三端口，13—塑料软管，14—电加热带，14-1—电加热带温度控制显示器，15—热电偶温度显示器，16—保温箱体，16-1—加热控温装置，17—混合室，18—小台架，19-1—第一热电偶，19-2—第二热电偶，19-3—温度显示器，20—多孔板，21—燃料杯，22—燃料罐，24—升降台，25—烟囱，26—排风罩。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型所保护范围不限于此。

如图2，打开空气供给部分，使空气以一定流量通入加热混合部分的盘形管；调节燃料供给部分，点燃杯式燃烧器燃烧杯中的燃料；打开灭火剂供给部分，使全氟乙基异丙基酮灭火剂以一定流量通入加热混合部分的盘形管；全氟乙基异丙基酮灭火剂在盘形管完成气化，同时与加热的空气均匀混合后通过带加热保温措施的管道进入杯式燃烧器进行淹没灭火，若火焰熄灭，将灭火剂流量调小，重复上述步骤，直至低于该浓度火焰不能熄灭，则该浓度为灭火浓度。

如图1，本实用新型所述的全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测试装置，包括燃料供给部分、加热混合部分、空气供给部分、灭火剂供给部分和灭火浓度测试部分。灭火剂供给部分包括灭火剂储罐1、耐腐蚀软管3和蠕动泵4，耐腐蚀软管3穿过蠕动泵4，一端接入灭火剂储罐1中，另一端与塑料硬管5密封联通，塑料硬管5与三通接头第二端口11-2密封连接，并通过三通接头密封接入盘形管10入口；通过蠕动泵4挤压耐腐蚀软管3将全氟乙基异丙基酮灭火剂从灭火剂储罐1中泵入盘形管10中，全氟乙基异丙基酮灭火剂的输出质量流量通过调节蠕动泵4转速来控制。空气供给部分包括压缩空气瓶7、减压阀8和质量流量计9，压缩空气瓶7依次连接减压阀8和质量流量计9，通过减压阀8调节空气流速，借助质量流量计9精确控制空气的输出流量；质量流量计9与三通接头第一端口11-1密封连接，并通过三通接头间接密封接入盘形管10。加热混合部分包括盘形管10、油浴锅、塑料软管13、电加热带14和加热带温度控制显示器14-1，盘形管10入口与三通接头第三端口11-3密封连接；盘形管10的出口端与塑料软管13密封连接，塑料软管13外缠绕电加热带14进行加热保温，电加热带14通过温度控制显示器14-1调节显示加热温度；盘形管10置于油浴锅内，油浴锅内盛有导热油，通过热电偶温度显示器15调节显示油浴锅和盘形管10温度。灭火浓度测试部分采用中国国家标准《气体灭火剂灭火性能测试方法》中规定的标准杯式燃烧器，由小台架18、混合室17、第一热电偶19-1、多孔板20、燃料杯21、第二热电偶19-2、烟囱25、恒温箱（由保温箱体16和加热控温装置16-1组成）、温度显示器19-3等组成；本实施例中，将杯式燃烧器的燃烧杯21杯口的以下部分置于恒温箱的保温箱体16中进行加热保温，通过调节加热控温装置16-1控制保温箱体16的温度；混合室17底部设置第一热电偶19-1，监测进入混合室17的由灭火剂与空气组成的混合气体温度；混合室17设有多孔板20，对进入混合室17的气态灭火剂与空气进一步混合；杯式燃烧器的燃料杯21中设有第二热电偶19-2，对燃料温度进行监测。燃料供给部分由燃料罐22、升降台24、燃料管路等组成，盛有燃料的燃料罐22置于升降台24上，与杯式燃烧器的燃料杯21连通，通过调节升降台24高度来调节燃料罐22内的燃料与燃料杯21内的燃料保持相同液面高度。在烟囱25正上方安装了排风罩26，用于烟气的抽排。

在本实用新型的一个优选实施例中，耐腐蚀软管3内径不超过2mm，如规格为14^#的Tygon^®软管。

在本实用新型的一个优选实施例中，空气流量采用质量流量计9进行调控。

在本实用新型的一个优选实施例中，盘形管10由紫铜制成，内径12mm，有效加热长为2760mm。

本实用新型采用蠕动泵精确定量输送全氟乙基异丙基酮灭火剂，借助盘形管与加热装置，实现全氟乙基异丙基酮灭火剂及空气的快速、平稳升温气化和均匀混合，建立适用于全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测量的测试装置，通过实验测试和结合理论计算，得到全氟乙基异丙基酮灭火剂的灭火浓度。测试装置中盘形管置于油浴锅内，通过调节油浴锅温度来控制盘形管温度，从而确保各流量下全氟乙基异丙基酮灭火剂进入盘形管后都能快速平稳气化，并与空气均匀混合；杯式燃烧器的燃烧杯杯口以下部分置于恒温箱的保温箱体内，通过控制保温箱体温度在液态灭火剂沸点之上（但不超过5℃），避免气化的灭火剂进入杯式燃烧器后遇冷冷凝，影响灭火浓度测试精度。

Claims (7)

1.全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测试装置，其特征在于：包括灭火剂供给部分、空气供给部分、加热混合部分、燃料供给部分和灭火浓度测试部分，其中，灭火剂供给部分输出的全氟乙基异丙基酮灭火剂与空气供给部分输出的空气，经加热混合部分加热气化和均匀混合后进入灭火浓度测试部分，经灭火浓度测试部分测试，得到所述灭火剂的灭火浓度；燃料供给部分提供灭火浓度测试部分所需的燃料；灭火浓度测试部分包括杯式燃烧器和恒温箱，杯式燃烧器的燃烧杯杯口的以下部分设置在恒温箱内，加热混合部分由盘形管、加热装置和带加热保温措施的管道组成。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：加热装置设置加热介质，加热介质采用油、水浴、盐浴或空气浴。

3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：盘形管的一端设置三通接头，另一端通过管道与杯式燃烧器连接。

4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：灭火剂供给部分包括全氟乙基异丙基酮灭火剂储罐、耐腐蚀软管和蠕动泵，耐腐蚀软管穿过蠕动泵，一端接入灭火剂储罐中，另一端与塑料硬管密封连接，塑料硬管与加热混合部分盘形管通过三通接头密封连接，通过蠕动泵挤压耐腐蚀软管将全氟乙基异丙基酮灭火剂从灭火剂储罐中泵入盘形管中；输出的全氟乙基异丙基酮灭火剂的质量流量通过调节蠕动泵转速来控制。

5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：空气供给部分的主体为压缩空气瓶，在联接压缩空气瓶的管路中依次接入减压阀和质量流量计，所述管路通过三通接头与盘形管连接。

6.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：带加热保温措施的管道选用塑料管道或金属管道，管道外包缠电加热带，电加热带用于对管道的加热和保温。

7.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：恒温箱由保温箱体和加热控温装置组成，加热控温装置控制保温箱体内的温度。