CN215930695U - 一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置 - Google Patents
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Abstract
一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，包括第一、第二容器、液态二氧化碳和过碳酸钠，液态二氧化碳填充于密闭的第一容器内，过碳酸钠填充于密闭的第二容器内，第二容器设置于第一容器内，第二容器的内部设置有对过碳酸钠电加热的加热件，加热件的电缆延伸至第一容器外；过碳酸钠在受热条件下发生热分解并放热，第二容器破裂以将过碳酸钠释放到第一容器内，释放到第一容器内的过碳酸钠继续放热并加热液态二氧化碳，以使液态二氧化碳膨胀并突破第一容器的约束。本实用新型的过碳酸钠属于强氧化剂，内部无还原剂，不属于火工品，方便运输及存放，安全性高；过碳酸钠分解后会产生氧气，有利于液态二氧化碳受热膨胀并突破约束，且不会产生有害气体。
Description
技术领域
本实用新型涉及二氧化碳爆破及推进驱动技术领域，具体涉及一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置。
背景技术
二氧化碳爆破指的是二氧化碳在高温激发下由液态变为气态，爆破进程中，被高度压缩的液体二氧化碳，受热快速膨胀，突破盛装容器的约束，形成强大的冲击力，整个过程二氧化碳吸热，而且不产生有害气体。相比传统的炸药化学爆破，液体二氧化碳爆破具有安全性、工件简单、可控性强和爆炸效果好等优点。目前，该技术广泛应用于各类工程建设，如隧道、壕沟掘进，矿山开采，道路建设动土施工作业，水下爆破作业，以及导弹的推进驱动等等。
目前，二氧化碳爆破大多采用火药起爆，火药燃烧需要提供足够的热量才可实现引爆，由火药起爆安全性能较差，而且，火药起爆的高温还会产生一些有毒气体。因此，有必要对现有二氧化碳爆破技术进行改进。
实用新型内容
基于此，本实用新型提供了一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，以解决现有技术二氧化碳爆破技术安全性能差，且释放有毒气体，污染环境的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其包括第一容器、第二容器、液态二氧化碳和过碳酸钠，所述液态二氧化碳填充于密闭的所述第一容器内，所述过碳酸钠填充于密闭的所述第二容器内，所述第二容器设置于所述第一容器内，所述第二容器的内部设置有用于对过碳酸钠电加热的加热件，所述加热件的电缆延伸至所述第一容器外；过碳酸钠在受热条件下发生热分解并放热，同时第二容器破裂以将过碳酸钠释放到第一容器内，释放到第一容器内的过碳酸钠继续放热并加热液态二氧化碳，从而使液态二氧化碳膨胀并突破第一容器的约束。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述过碳酸钠与所述液态二氧化碳的质量比为1:50-60。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述过碳酸钠与所述液态二氧化碳的质量比为1:55。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述第一容器的材质为金属，所述第二容器的材质为塑料。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述第一容器上设有至少一个泄气孔，所述泄气孔通过爆裂片进行密封。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，当所述非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置应用于推进器时，所述第一容器的泄气孔对接有拉瓦管。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，释放到第一容器内的过碳酸钠的密度与第一容器内的液态二氧化碳的密度范围为0.6-1.2g/cm3。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述加热件为发热管或发热丝。
作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述电缆于第一容器的外部连接有电源和控制器，所述控制器用于控制加热件的供电通断。
本实用新型的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：
1）本实用新型由过碳酸钠作为二氧化碳爆破和推进驱动的激发物质，过碳酸钠属于强氧化剂，但内部无还原剂，不属于火工品，方便运输及存放，而且安全性高；
2）本实用新型的过碳酸钠在高温下容易分解，在发生热分解时并放热，需要不多的热量，即可实现过碳酸钠的自主分解，同时放出大量热量；
3）本实用新型的过碳酸钠分解后会产生氧气，有利于液态二氧化碳受热膨胀并突破约束，而且不会产生有害气体。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置提供的一实例的结构示意图。
图中：1、液态二氧化碳，2、第一容器，3、第二容器，4、过碳酸钠，5、加热件，6、电缆。
本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所示，本实用新型提供了一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，该装置包括第一容器2、第二容器3、液态二氧化碳1和过碳酸钠4，所述液态二氧化碳1填充于密闭的所述第一容器2内，所述过碳酸钠4填充于密闭的所述第二容器3内，过碳酸钠4液态与二氧化碳1的质量比为1:50-60，由过碳酸钠4作为二氧化碳爆破和推进驱动的激发物质，其优点在于，过碳酸钠4虽然属于强氧化剂，但内部无还原剂，不属于火工品，方便运输及存放，而且安全性高。
所述第二容器3设置于所述第一容器2内，所述第二容器3的内部设置有用于对过碳酸钠4电加热的加热件5，所述加热件5的电缆6延伸至所述第一容器2外。具体实施中，所述加热件5可为发热管或发热丝，当然，还可以为其它发热器件，在此不做一一例举。
上述过碳酸钠4在受热条件下发生热分解并放热，因此，过碳酸钠4不需要过多热量即可实现自主分解，并放出大量热量，第二容器3通过机械打开或受热破裂等方式将过碳酸钠4释放到第一容器2内，释放到第一容器2内的过碳酸钠4的密度与第一容器2内的液态二氧化碳1的密度范围为0.6-1.2g/cm3。发生热分解时释放到第一容器2内的过碳酸钠4继续放热并加热液态二氧化碳1，从而使液态二氧化碳1迅速膨胀并突破第二容器3的约束，此时，过碳酸钠4受热分解后会产生氧气，有助于液体二氧化碳的快速膨胀，进而实现了二氧化碳的爆破或推进驱动，即本实用新型非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置可作为爆破作业的爆破源或推进器的推进动力源。
本实用新型中所采用的过碳酸钠4是一种无机物，属强氧化剂，分子式为2Na2CO3·3H2O2 或 Na2CO3·1.5 H2O2，其由碳酸钠、过氧化氢和水三组分体系利用氢键所形成的不稳定的复合物，其特性为在高温下容易分解，同时产生大量热量。
在一优选实施例中，过碳酸钠4液态与二氧化碳1的最优质量比为1:55，采用该比例，可使得释放到第一容器2内的过碳酸钠4能与液体二氧化碳充分混合，从而使得过碳酸钠4放热均匀。
在一具体实施中，二氧化碳高度压缩成液态填充于第一容器2内，第一容器2采用金属材质以承受足够的内压。所述第一容器2上设有至少一个泄气孔，所述泄气孔通过爆裂片进行密封，液态二氧化碳1受热快速膨胀爆炸时突破爆裂片，从该泄气孔冲出，即可形成强大的冲击力，以此实现爆破或推进驱动。具体地，所述第二容器3的材质为塑料，过碳酸钠4放热时的高温可将塑料材质的第二容器3破坏，即可将过碳酸钠4释放到第一容器2中，实现与液体二氧化碳充分混合。
优选地，当所述非火工激发液态二氧化碳1膨胀的装置应用于推进器时，所述第一容器2的泄气孔对接有拉瓦管。
在另一具体实施中，所述电缆6于第一容器2的外部连接有电源和控制器，所述控制器用于控制加热件5的供电通断。
本实用新型的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，可用作爆破源和推进动力源，例如，作为爆破源时可应用于隧道、壕沟掘进，矿山开采，道路建设动土施工作业，以及水下爆破作业，作为推进动力源时可应用于导弹的推进驱动。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，包括第一容器、第二容器、液态二氧化碳和过碳酸钠，所述液态二氧化碳填充于密闭的所述第一容器内，所述过碳酸钠填充于密闭的所述第二容器内，所述第二容器设置于所述第一容器内，所述第二容器的内部设置有用于对过碳酸钠电加热的加热件，所述加热件的电缆延伸至所述第一容器外；过碳酸钠在受热条件下发生热分解并放热，同时第二容器破裂以将过碳酸钠释放到第一容器内，释放到第一容器内的过碳酸钠继续放热并加热液态二氧化碳，从而使液态二氧化碳膨胀并突破第一容器的约束。
2.根据权利要求1所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，所述过碳酸钠与所述液态二氧化碳的质量比为1:50-60。
3.根据权利要求2所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，所述过碳酸钠与所述液态二氧化碳的质量比为1:55。
4.根据权利要求1所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，所述第一容器的材质为金属，所述第二容器的材质为塑料。
5.根据权利要求4所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，所述第一容器上设有至少一个泄气孔，所述泄气孔通过爆裂片进行密封。
6.根据权利要求5所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，当所述非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置应用于推进器时，所述第一容器的泄气孔对接有拉瓦管。
7.根据权利要求1所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，释放到第一容器内的过碳酸钠的密度与第一容器内的液态二氧化碳的密度均为0.6-1.2g/cm3。
8.根据权利要求1所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，所述加热件为发热管或发热丝。
9.根据权利要求1至8任一项所述的非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置，其特征在于，所述电缆于第一容器的外部连接有电源和控制器，所述控制器用于控制加热件的供电通断。
Priority Applications (1)
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| CN202122083344.1U CN215930695U (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置 |
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| CN202122083344.1U CN215930695U (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置 |
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| CN202122083344.1U Active CN215930695U (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置 |
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| CN (1) | CN215930695U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113720210A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 湖南神州防务科技有限公司 | 一种非火工激发液态二氧化碳膨胀的装置 |
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2021
- 2021-08-31 CN CN202122083344.1U patent/CN215930695U/zh active Active
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yao Boqiang Inventor before: Yao Boqiang Inventor before: Yang Jian |