CN208399416U - 一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，包括透明爆炸管道，与透明爆炸管道左端连接的点火装置、配气装置和透明爆炸管道右端设置的抑爆装置以及控制采集系统，所述的透明爆炸管道中间放置一层隔膜，所述的点火装置由点火控制箱、电点火头组成，所述的配气装置由预混可燃气体气瓶、流量控制仪和第一电磁阀组成，所述的抑爆装置由抑爆剂储存器、喷射管道、第二电磁阀、压力泵、喷射头和隔热层组成，所述的采集控制系统由高速摄像机控制器、高速摄像机和工作站组成，本实用新型自动化程度高，抑爆效果好，可实现利用低碳混合气体水合物抑爆实验研究。

Description

一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置

技术领域

本实用新型涉及抑爆领域。尤其涉及一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置。

背景技术：

在工业生产和运输使用过程中涉及易燃易爆气体和粉尘的过程，易发生火灾燃烧和爆炸事故，甚至会引发二次爆炸，往往造成重大的财产损失和人员伤亡，是目前最为关注的安全问题之一。随着社会发展对抑爆技术的研发提出了更高的要求，在高效抑爆的同时，要求清洁环保、节约能源。因此，各国相继研发抑爆产品，提高易燃易爆液气体在生产运输过程中的安全性问题。但常用的水系由于流动性较强，抑爆效果有限；复杂结构的粉体抑爆则存在制备复杂、降温较慢的缺陷，而且粉体的可吸入性对人体的危害还未知。

实用新型内容

为解决上述现有技术中对易燃易爆气体和粉尘抑爆实验装置的技术问题，本实用新型提供了一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，可有效地解决抑爆效果有限的问题。

本实用新型的技术方案是，一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，包括透明爆炸管道，与透明爆炸管道左端连接的点火装置、配气装置和透明爆炸管道右端的抑爆装置以及高速摄像机，所述透明爆炸管道中间置有用于在管道内存储预混可燃气体的隔膜，所述透明爆炸管道的左端装有电点火头，电点火头通过导线与点火控制箱相连，构成点火装置，透明爆炸管道左端上的进气口经管道与预混可燃气体气瓶相连通，靠进气口在管道上装有第一电磁阀，靠预混可燃气体气瓶的出气口处在管道上装有流量控制仪，构成配气装置，所述透明爆炸管道右端正对口部装有喷射头，喷射头经喷射管道依次与压力泵、第二电磁阀、抑爆剂储存器相连，构成抑爆装置，所述透明爆炸管道右端上方装有高速摄像机，高速摄像机、流量控制仪、第一电磁阀、第二电磁阀、点火控制箱和压力泵通过导线与工作站的控制器相连，构成实验适时采集控制结构。

本实用新型实验装置新颖独特，实验过程自动化程度高简单方便，可用于利用低碳混合气体水合物抑制瓦斯爆炸实验研究，水合物作为抑爆剂还未有过实验研究，本装置为水合物抑爆剂实验研究提供基础装置设计，是抑爆实验装置上的创新，有效的解决了抑爆有限的问题，对煤矿抑制瓦斯爆炸和可燃性气体的储存运输防爆具有指导意义。

附图说明：

图1为本实用新型的结构主观图。

具体实施方式：

以下结合附图和具体使用情况对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图。参考图1，一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，包括透明爆炸管道，与透明爆炸管道左端连接的点火装置、配气装置和透明爆炸管道右端的抑爆装置以及高速摄像机，所述透明爆炸管道6中间置有用于在管道内存储预混可燃气体的隔膜7，所述透明爆炸管道6的左端装有电点火头4，电点火头4通过导线与点火控制箱3相连，构成点火装置，透明爆炸管道6左端上的进气口经管道与预混可燃气体气瓶1相连通，靠进气口在管道上装有第一电磁阀5，靠预混可燃气体气瓶1的出气口处在管道上装有流量控制仪2，构成配气装置，所述透明爆炸管道6右端正对口部装有喷射头12，喷射头12经喷射管道13依次与压力泵11、第二电磁阀10、抑爆剂储存器8相连，构成抑爆装置，所述透明爆炸管道6右端上方装有高速摄像机15，高速摄像机15、流量控制仪2、第一电磁阀5、第二电磁阀10、点火控制箱3和压力泵11通过导线与工作站16的控制器14相连，构成实验适时采集控制结构。

本实用新型中所述透明爆炸管道6上靠隔膜7的左边开有带阀门的气孔17，用于排出爆炸后产生的废气。

本实用新型中所述控制器14为PLC控制器或单片机控制器8051。

本实用新型中所述抑爆剂储存器8和喷射管道13外围均装有隔热层9，用于防止水合物抑爆剂与外部能量交换而受热分解。

本实用新型中所述喷射头12的出口上安装有12目的筛网，保证水合物粉末喷射均匀。

本实用新型的工作原理是，将制备好的水合物抑爆剂粉末储存在抑爆剂储存器8中，预混可燃气体气瓶1中是甲烷体积分数为9. 5% 的甲烷和空气预混气体，打开预混可燃气体气瓶1预混可燃气体进入透明爆炸管道6中，进气速率受流量控制仪2控制，设定流速为4.5L/min,通气时间为4min，通气结束后关闭第一电磁阀5并静置1min。之后同时打开点火控制箱3、抑爆剂储存器8、第二电磁阀10、压力泵11和控制器14，点火控制箱3控制电点火头4发出电火花与管道6内的预存的气体发生爆炸突破隔膜7与通过喷射头12喷射出的水合物抑爆剂在透明爆炸管道6内发生碰撞，由高速摄像机进行适时拍摄，并将所拍照片经控制器14上传到工作站16，用于实现瓦斯爆炸实验研究。

本实用新型适用于利用低碳混合气体水合物抑爆实验研究，甲烷和空气预混气体作为气源，通过第一电磁阀5、流量控制仪2以及隔膜7可以使透明爆炸管道6内气氛处于一定压力，通过隔热层9可以防止水合物抑爆剂与外部能量交换而受热分解，通过喷射头12以及筛网可以使水合物粉末喷射均匀，通过高速摄像机15可以拍摄爆炸火焰与水合物粉末接触前后的照片。本实用新型的特点在于利用添加有无机盐的低碳混合气体水合物作为抑爆剂的实验研究，0~0.1mol/L的浓度下的金属卤化物AB_n（A=Na、Mg、K、Ca，B=F、Cl、Br、I，n=1、2）、二氧化硅和磷酸钾不仅可作为水合物生成的促进剂，同时具有抑爆作用，混合气体水合物的分解过程是一个剧烈吸热的过程，同时释放出水、低碳惰性混合气体和无机盐。水能抑爆的机理主要在于水在爆炸产生的激波作用下会发生运动、压缩和蒸发，吸收大量的爆炸能从而有效减少激波。低碳抑爆剂抑爆的机理主要在于抑爆剂中的混合气体能够稀释爆炸物周围的空气，使氧气浓度降至爆炸极限以下，从而不能继续支持爆炸反应进行；低碳惰性气体抑爆剂的全球变暖潜能值接近0，相比于纯二氧化碳抑爆剂更加清洁环保。制作水合物时作为气体水合物促进剂的无机盐同时具有抑爆的能力，其抑爆的机理主要在于所选无机盐可以增加气体水合物中单位体积水的储气量，发生爆炸时能够释放更多的低碳混合气体，同时释放的卤素阴离子和磷酸根可以与爆炸过程中产生的自由基反应从而中断链式反应，释放的二氧化硅可以吸收爆炸产生的热量并覆盖在爆炸物表面，达到抑爆的目的。本实用新型自动化程度高，抑爆效果好，可实现利用低碳混合气体水合物抑爆实验研究。

Claims (5)

1.一种利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，包括透明爆炸管道，与透明爆炸管道左端连接的点火装置、配气装置和透明爆炸管道右端的抑爆装置以及高速摄像机，其特征在于：所述透明爆炸管道（6）中间置有用于在管道内存储预混可燃气体的隔膜（7），所述透明爆炸管道（6）的左端装有电点火头（4），电点火头（4）通过导线与点火控制箱（3）相连，构成点火装置，透明爆炸管道（6）左端上的进气口经管道与预混可燃气体气瓶（1）相连通，靠进气口在管道上装有第一电磁阀（5），靠预混可燃气体气瓶（1）的出气口处在管道上装有流量控制仪（2），构成配气装置，所述透明爆炸管道（6）右端正对口部装有喷射头（12），喷射头（12）经喷射管道（13）依次与压力泵（11）、第二电磁阀（10）、抑爆剂储存器（8）相连，构成抑爆装置，所述透明爆炸管道（6）右端上方装有高速摄像机（15），高速摄像机（15）、流量控制仪（2）、第一电磁阀（5）、第二电磁阀（10）、点火控制箱（3）和压力泵（11）通过导线与工作站（16）的控制器（14）相连，构成实验适时采集控制结构。

2.根据权利要求1所述的利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，其特征在于：所述透明爆炸管道（6）上靠隔膜（7）的左边开有带阀门的气孔（17）。

3.根据权利要求1所述的利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，其特征在于：所述控制器（14）为PLC控制器或单片机控制器8051。

4.根据权利要求1所述的利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，其特征在于：所述抑爆剂储存器（8）和喷射管道（13）外围均装有隔热层（9），用于防止水合物抑爆剂与外部能量交换而受热分解。

5.根据权利要求1所述的利用低碳混合气体水合物抑爆实验装置，其特征在于：所述喷射头（12）的出口上安装有12目的筛网，保证水合物粉末喷射均匀。