CN2466646Y

CN2466646Y - 高温可燃蒸气爆炸性测试装置

Info

Publication number: CN2466646Y
Application number: CN 01211807
Authority: CN
Inventors: 邓煦帆; 党君祥; 李刚; 锺圣俊; 孙莉
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2001-12-19
Anticipated expiration: 2011-02-27

Abstract

一种高温可燃蒸气爆炸性测试装置,由反应器、爆炸性测试和控制装置构成,爆炸性测试装置由支架支起,处于反应器之上,反应器中装设一个坩埚,由电阻炉为反应器加热,在测试上箱内设有贮气罐、真空过滤罐,贮气罐通过管路同反应器、真空过滤罐及真空泵相连通。本实用新型可测爆炸极限、着火温度、极限浓度及T温度下蒸气综合分子量,还可测爆炸最大压力上升速率,测试方法快速、简便。

Description

高温可燃蒸气爆炸性测试装置

本实用新型属于一种测试装置，特别涉及高温可燃蒸气爆炸性测试装置。

很多高凝固点的化合物或其混合物，如沥青，被加热到一定温度下，便产生挥发份，挥发份在一定浓度、温度和氧浓度条件下就会发生爆炸。目前，国内外尚无高温(700℃～800℃)可燃蒸气爆炸性测试装置。对可燃气体的爆炸极限，国内外有标准装置，如在标准状态下(大气压、20℃)测定烷烃气体的爆炸极限，然后换算为不同温度下的爆炸极限。这就必须首先测定可燃气体的低位燃烧热。对于烷烃气体混合物必须要知道混合物的组成，然后进行计算或查找图表才可得爆炸极限。这些方法对于在标准状态下是固体的可燃物是无法测定的。要测定可燃固体在高温下的蒸气爆炸性，难度在于这些蒸气当温度降低甚至局部降低到凝固点时就会变为固体，从而改变蒸气的浓度，使测定成为不可能。因一般的测试手段不能做到使蒸气不冷凝。

本实用新型的目的在于提供一种在高温条件下测定可燃蒸气爆炸性的装置。

本实用新型由支架、反应器、测试上箱、控制箱等组成。测试上箱由支架支撑、测试上箱下面设有电炉和反应器，电炉与温控仪相连，炉温由温控仪控制，在测试上箱内设有贮气缶、真空过滤缶，贮气缶通过管路同反应器相连，连接管路上设有压力表、流量计、控压阀、压力传感器、电磁阀、球阀(或针阀)等。

下面结合附图进一步叙述本实用新型的构成。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型各部分连接示意图。

图中：1支架；2电阻炉；3反应器；4测试上箱；5真空过滤缶；6贮气缶；7流量计；8压力表；9电磁阀；10控压阀；11压力传感器；12球阀(或针阀)；13单向阀；14支撑杆；15坩埚；16点火器；17热电偶；18挂钩；19控制箱；20真空泵；21微型计算机；22温控仪；23时间控制器。

如图所示：本实用新型由反应器、爆炸性测试和控制装置三部分构成。爆炸性测试装置由支架1支起，处于反应器之上，蒸气是在反应器3中一个装有试料的坩埚15内，因电阻炉2加热产生的，反应器通过密封的管路与爆炸性测试装置连通。测试上箱4中设有贮气缶6、真空过滤缶5。反应器3通过管路与贮气缶6相连通。贮气缶6的上方设有控压阀10F3和压力表8，在贮气缶6与反应器3连通的管路上装有两个球阀12V4和12V1、流量计7和单向阀13，在贮气缶6与真空过滤缶5相连通的管路上设有球阀12V3。贮气缶6通过控压阀10F3与控制箱相接，在贮气缶6与反应器3连通的管路上通过电磁阀F2与控制箱相连接，反应器管路还通过电磁阀9F1上控制线与控制箱相接，通过压力传感器11P1，11P2、11P3、11P4的信号线与微型计算机相连，贮气缶6通过压力传感器11P2的信号线与微型计算机相连。在反应器中装有点火器16，其控制线与控制箱4相连，在反应器中还装有热电偶17与高温表相接，真空过滤缶5通过管路与真空泵20相通，电阻炉2与温控仪22相连，其温度由温控仪22控制。

本实用新型的应用范围，测定可燃固体在高温下产生蒸气的爆炸性参数包括：爆炸下限，g/m³、V％；爆炸上限，g/m³、V％；极限氧浓度，％；着火温度℃；最大爆炸压力与最大爆炸压力上升速率。

温度与压力范围：温度：10～800℃(最大爆炸压力参数为200℃)压力≤0.2MPa，其中：温度是指爆炸的初始温度，压力是指爆炸的初始压力。

使用本实用新型测量可燃蒸气爆炸下限依以下程序操作：

按以上程序操作进行测试后，对可燃蒸气爆炸下限测试记录表进行测试记录。

可燃蒸气爆炸下限测试记录包括以下内容：可燃试样质量(mg)，坩埚质量(mg)，残渣质量(mg)，蒸汽质量(mg)，氧气进入前贮气缶内压力(Mpa)，氧气进入后贮气缶内压力(Mpa)，气动爆炸后贮气缶内压力(Mpa)，流量计原始容积(ml)，停止流动前流量计流过体积(ml)，反应器温度(℃)，反应器入炉前的P1，0(KPa)，反应器入炉后的P1，t₁(KPa)，爆炸否，是/否。

将所得数据代入下面的公式中进行计算：

m＝1/2(m1＋m2)

式中：LEL——可燃蒸气爆炸下限，g/m³；

m₁——刚能发生爆炸的最小试样质量，g；

m₂——刚好不能发生爆炸的最大试样质量，g；

L——可燃蒸气爆炸下限，V％；

(Po_2反)_max——刚好不发生爆炸的反应器内氧在T温度下的

分压，MPa；

P_总——启动爆炸按扭前反应器内总压力(P3)_爆前MPa。

(Po_2，反)_max是从许多次试验的Po_2反中选出的。Po_2反是从贮气缶输入反应器的氧气在反应器温度下的分压，MPa。2、求Po_2反

式中：P2，进O₂后——向贮气缶输入氧后，贮气缶内气体的压力，MPa；

P2，喷后——贮气缶向反应器喷输O₂与N₂气体后，贮气

缶内气体的压力，MPa；

P2进O₂前——向贮气缶输入氧前，贮气缶内气体的压力，MPa；

V_缶——贮气缶及其相连阀门间的容积，ml；

V_反——反应器的容积，ml；

T₀——室温，298K；

T——反应器内温度，K；

V_管——反应器外—F1—P3传感器—V1—F2管道的容积，ml。

3.爆炸前反应器中氧气浓度(O₂％)_反式中Po_2，反与P_总定义同前。

本实用新型可测爆炸极限、着火温度、爆炸最大压力上升速率。极限浓度及T温度下蒸气综合分子量等参数，测试方法快速简便。

Claims

1、一种高温可燃蒸气爆炸性测试装置，其特征在于该装置由反应器、爆炸性测试和控制装置三部分构成，爆炸性测试装置由支架支起，处于反应器之上，反应器中装设一个坩埚，由电阻炉为反应器加热，电阻炉温度由温控仪控制，反应器通过密封的管路与爆炸性测试装置连通，爆炸性测试上箱中设有贮气缶和真空过滤缶，反应器通过管路与两个压力传感器相连通，反应器通过管路与贮气缶相连通，贮气缶的上方设有控压阀和压力表，在贮气缶与反应器连通的管路上装有两个球阀，流量计和单向阀，在贮气缶与真空过滤缶连通的管路上设有球阀，贮气缶通过控压阀的控制线与控制箱相连，通过压力传感器信号线与微型计算机相连，在贮气缶与反应器连通的管路上通过电磁阀的控制线与控制箱相连接，真空过滤缶通过管路与真空泵相通。

2、根据权利要求1所述的一种高温可燃蒸气爆炸性测试装置，其特征在于所说的反应器中还装有与控制箱相连的点火器和与高温表相接的热电偶，在反应器壁面装有压力传感器，其信号线与微机相连。