CN213364765U

CN213364765U - 手提式可燃性气体爆炸实验装置

Info

Publication number: CN213364765U
Application number: CN202021385002.4U
Authority: CN
Inventors: 李振明; 朱嘉君
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2030-07-15

Abstract

手提式可燃性气体爆炸实验装置，包括手提式箱体和箱盖，手提式箱体的上部通过合页连接有箱盖，所述手提式箱体的内部设置有激波管、进气软管和出气软管，激波管包括透明的激波管管体，激波管管体的左右两端均安装有法兰端盖，激波管管体右端的法兰端盖上设有出气口和电弧发生头，电弧发生头安装在激波管管体右端的法兰端盖的内侧壁上，并靠近出气口；出气孔与设置在箱盖下表面的气体流量控制装置连接，电弧发生头与设置在箱体下表面的高压包的输出端连接，高压包的输入端依次串接有开关、电路板和电池。本实用新型爆炸过程可视、便于携带，可在常温常压状态下进行操作，适用于可燃性气体爆炸实验演示和可燃性气体爆炸上下限的初步测试。

Description

手提式可燃性气体爆炸实验装置

技术领域

本实用新型涉及爆炸实验装置领域，尤其涉及手提式可燃气体爆炸实验装置。

背景技术

近年来，在我们的生活中天天使用天然气，企业也经常使用可燃气体进行生产，但伴随产生有关可燃气体爆炸的事故不断发生，对人民生命财产安全和社会和谐稳定造成极大影响。其主要原因是企业和个人对易燃易爆气体的使用管理不到位、安全教育存在严重不足等因素，使用者不了解可燃气体的性质，缺乏预防可燃气体爆炸的知识与技能，在出现意外爆炸时，就不知道如何处置，将造成严重的伤亡事故。目前，全国上下都非常重视安全教育，普及安全知识，中学和职业学校是安全技术知识教育的好处所，尤其是在当前西气东输工程不断推进的形势下，不论是企业生产还是人们日常生活都离不开可燃气体的大量使用，从而导致可燃气体的储存、运输和使用各环节中将会存在更多的隐患和危险后果，因此有必要研发合适的实验系统，对可燃气体在爆炸过程的演变机理更加直观，能让学生和从业人员掌握并认知可燃气体的危害性。同时为了使中小学生更具体的了解可燃性气体爆炸的危害程度，开展安全教育，普及安全科学知识有着重要的意义。

因此，防止可燃气体与空气混合发生爆炸已成为安全生产中的热点课题。广大科研人员对可燃气体爆炸的防爆措施进行了大量的研究工作，积累了许多经验并制定了相关标准和法规等，如 GB/T12474-2008《空气中可燃气体爆炸极限测定方法》，同时也设计了许多爆炸测试装置，取得了很大的成就。最早促使专家研究可燃气体预防机理与措施的是在英国，1857年，英国发生煤气管道爆炸以来，许多学者就开始地气体爆炸进行了研究，发现可燃气体只有在爆炸极限内，并需要一定的点火能量才能产生爆炸。1956年美国矿山局研制了一种可燃气体爆炸极限的装置，作为当时的标准装置使用，到1965年，又对此装置进行改进，用传播法测定极限。以后的日本、前苏联等国家也进行改进，但这些装置都是通过广泛的气体爆炸试验对临界浓度进行分析，对爆炸特性和爆炸时火焰状态研究不适宜。在国内，天津消防研究所研制出一套可燃气体(液体蒸汽)爆炸特性测试装置，其爆炸室为1m3圆柱硬质玻璃容器，采用交流电点火，虽能较好反映可燃气体爆炸状况，可加工困难，使用不便。目前国际上通用的爆炸测试系统是20L球形爆炸测试系统，该装置能测试粉尘和气体的爆炸性参数，可测气体最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率、气体爆炸极限，符合英国BS6713:Part 1:1986，ISO 6184/1-1985，ASTM E2019及PREN 14034:Parts 1,2等标准。其主要缺点是对球体的密闭程度要求高，操作程序比较复杂，装置昂贵以及运行成本高，另外，由于球形爆炸试验装置的火焰喷出口很小，只能观察到爆炸瞬间火焰喷出的情况，而无法观察到筒内腔可燃气体消耗、压力减小后，火焰回退的情况。在爆炸的参数纪录、显示效果等方面等存在着许多不足，购置价格非常高，达到90多万元，因此使用有较大的局限性，仅停留在实验室的研究，更谈不上企业的应用。

目前，市场上这些实验装置大都是由金属材料加工的，不能直接观察到气体爆炸整个过程，缺乏可视性。而且这些实验装置大部分都是体型庞大的，不易携带，只能局限于实验室，无法推广于企业生产现场和中小学化学课程的实际操作使用。除此之外，这些装置零件组装固定，出现故障，不易更换。

发明内容

为克服上述问题，本实用新型提供一种爆炸过程可视、便于携带的手提式可燃气体爆炸实验装置。

本实用新型采用的技术方案是：手提式可燃气体爆炸实验装置，包括手提式箱体和箱盖，手提式箱体的上部通过合页连接有箱盖，所述手提式箱体的内部设置有激波管、进气软管和出气软管，激波管包括透明的激波管管体，激波管管体的左右两端均安装有法兰端盖，激波管管体右端的法兰端盖上设有出气口和电弧发生头，电弧发生头安装在激波管管体右端的法兰端盖的内侧壁上，并靠近出气口；

所述箱盖的下表面设有气体流量控制装置、高压包、电路板和电池；高压包的输出端与电弧发生头电连接，高压包的输入端依次串接有开关、电路板和电池；

所述气体流量控制装置包括依次通过管路连接的流量调节阀、流量传感器、电磁阀，流量传感器分别与数显微型流量计和控制器电连接，控制器与电磁阀电连接；控制器安装于箱盖的下表面，数显微型流量计安装于箱盖的上表面，数显微型流量计的显示屏设置在数显微型流量计的上表面；

箱盖的左侧壁上设有第一进气口，箱盖的右侧壁上设有第二进气口，流量调节阀的进气端通过管路与第一进气口的右端连接，电磁阀的出气端通过管路与第二进气口的左端连接；第一进气口的左端通过进气软管与气罐连接，气罐内设有可燃性气体，第二进气口的右端通过出气软管与出气口连接。

箱盖的上表面设有用于固定放置激波管的支撑座，支撑座支撑在激波管的下方。

进一步，所述手提式箱体内还设置有用于测量可燃气体爆炸时的噪声声级的声级计。

进一步，所述管路、进气软管和出气软管均采用橡胶通气管。

进一步，所述激波管管体的下部对称设有沿竖直方向向下延伸的插柱，支撑座上设有与插柱位置相对应的插孔。

本实用新型的有益效果是：在原有固定式可燃气体爆炸实验装置的基础上，进行了手提式设计，整个装置仅为内径为0.11m，长度 0.50m的激波管，轻巧透明，方便使用和观看实验现象，外观、结构上做了很大的改进。采用现象显示装置，将实验现象具体化。装置主要用于中学、职业学校、企业员工培训教育的可燃性气体爆炸实验演示和可燃性气体爆炸上下限的初步测试。并采用液化气及相关可燃性气体进行了实验测试、研究，取得了较好的应用效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的工作流程图。

图3是本实用新型的主视图。

图4是本实用新型的左视图。

图5是本实用新型的俯视图。

附图标记说明：1、气罐；2、流量调节阀；3、流量传感器；4、控制器；5、电磁阀；6、开关；7、高压包；8、进气软管；9、电弧发生头；10、激波管；11、数显微型流量计；12、显示屏；131、箱盖；132、箱体；14、出气口；15、流量调节旋钮；16、出气软管； 171、第一进气口；172、第二进气口；18、法兰端盖；19、支撑座； 20、高压包输出线。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型专利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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照附图，手提式可燃气体爆炸实验装置，包括手提式箱体132 和箱盖131，手提式箱体132的上部通过合页连接有箱盖131，所述手提式箱体131的内部放置有激波管10、进气软管8和出气软管16，激波管10包括透明的激波管管体，激波管管体的左右两端均安装有法兰端盖18，激波管管体右端的法兰端盖18上设有出气口14和电弧发生头9，电弧发生头9安装在激波管管体右端的法兰端盖18的内侧壁上，并靠近出气口14；

所述箱盖的下表面设有气体流量控制装置、高压包7、电路板和电池；高压包7的输出端与电弧发生头9电连接，高压包7的输入端依次串接有开关6、电路板和电池；

所述气体流量控制装置包括依次通过管路连接的流量调节阀2、流量传感器3、电磁阀5，流量调节阀2上设有流量调节旋钮15；流量传感器3分别与数显微型流量计11和控制器3电连接，控制器3 与电磁阀5电连接；控制器3安装于箱盖的下表面，数显微型流量计 11安装于箱盖131的上表面，数显微型流量计11的显示屏12设置在数显微型流量计11的上表面；

箱盖131的左侧壁上设有第一进气口171，箱盖131的右侧壁上设有第二进气口172，流量调节阀2的进气端通过管路与第一进气口 171的右端连接，电磁阀5的出气端通过管路与第二进气口172的左端连接；第一进气口171的左端通过进气软管8与气罐1连接，气罐 1内设有可燃性气体，第二进气口172的右端通过出气软管16与出气口14连接。所述管路、进气软管8和出气软管16均采用橡胶通气管；

箱盖131的上表面设有用于固定放置激波管的支撑座19，支撑座19支撑在激波管管体左右两端的18下方；激波管管体的下部对称设有沿竖直方向向下延伸的插柱，支撑座19上设有与插柱位置相对应的插孔。手提式箱体内还设置有用于测量可燃气体爆炸时的噪声声级的声级计。

首先在常温常压下，使用微型流量计设定要通过的可燃性气体体积，然后开始通入可燃性气体。

通入气体步骤如下：首先通过流量调节阀调节经过流量传感器的气体流量，流量传感器起到检测通过的气体体积，将数据传至数显微型流量计并将通过的气体体积显示在显示屏上，当通过的气体体积达到设定值时，电磁阀将会启动，停止气体通入。待测试仪的数值稳定后，利用电弧发生头点火。当按下开关按钮时，线路接通电弧发生头产生电火花。产生的电火花将通入的可燃性气体点燃。因激波管无色透明，很容易观测到火焰喷出和火焰回退的情况，也可以观测到爆炸特性，通过多次实验，可以测试可燃气体爆炸极限。本装置采用现象显示装置使可燃性气体爆炸威力由抽象变为具体、可视化。装置也采用声级计记录可燃气体爆炸时的噪声声级，研究不同浓度或成分气体爆炸时的声音和压力特性。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims

1.手提式可燃气体爆炸实验装置，包括手提式箱体和箱盖，手提式箱体的上部通过合页连接有箱盖，其特征在于：所述手提式箱体的内部设置有激波管、进气软管和出气软管，激波管包括透明的激波管管体，激波管管体的左右两端均安装有法兰端盖，激波管管体右端的法兰端盖上设有出气口和电弧发生头，电弧发生头安装在激波管管体右端的法兰端盖的内侧壁上，并靠近出气口；

箱盖的左侧壁上设有第一进气口，箱盖的右侧壁上设有第二进气口，流量调节阀的进气端通过管路与第一进气口的右端连接，电磁阀的出气端通过管路与第二进气口的左端连接；第一进气口的左端通过进气软管与气罐连接，气罐内设有可燃性气体，第二进气口的右端通过出气软管与出气口连接；

2.如权利要求1所述的手提式可燃气体爆炸实验装置，其特征在于：所述手提式箱体内还设置有用于测量可燃气体爆炸时的噪声声级的声级计。

3.如权利要求1所述的手提式可燃气体爆炸实验装置，其特征在于：所述管路、进气软管和出气软管均采用橡胶通气管。

4.如权利要求1所述的手提式可燃气体爆炸实验装置，其特征在于：所述激波管管体的下部对称设有沿竖直方向向下延伸的插柱，支撑座上设有与插柱位置相对应的插孔。