[发明专利]超低温环境下可燃气体爆炸特性实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业安全领域，特别涉及一种可直接用于工业生产过程中涉及到超低温环境条件下可燃气体爆炸极限特征参数测定系统。

背景技术

目前，国内外尚没有关于特殊环境下可燃气体爆炸特性实验研究方面的标准，我国仅有中华人民共和国国家标准.GB/T 12474－2008《空气中可燃气体爆炸极限测定方法》，该标准规定了常温常压条件下可燃气体爆炸极限的测定方法。但是，对于超低温（0℃以下）环境可燃气体爆炸极限的测定还缺乏相应的技术手段。目前，我国部分科研院所虽有针对高温或高压环境下可燃气体爆炸特性研究的相关设备，但不能实现超低温环境下可燃气体爆炸特性研究。

因此急需一种在超低温环境下进行可燃气体爆炸特性测定系统。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种在超低温环境下进行可燃气体爆炸特性测定系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的超低温环境下可燃气体爆炸特性实验系统，包括爆炸罐体和分别与爆炸罐体连接的降温系统、数据采集系统、点火系统和配气系统；所述爆炸罐体，用于进行可燃气体爆炸特性试验的容器；所述降温系统，用于对整个爆炸罐体进行降温及保温；所述数据采集系统，用于爆炸试验过程中可燃气体爆炸各特征参数数据以及环境参数数据的测试及采集；所述点火系统，用于对罐体内的可燃气体进行点火； 所述配气系统，用于进行不同浓度及不同氧含量的可燃混合气体的制备。

进一步，所述爆炸罐体包括液氮盘管、液氮夹层、泄压保护装置、点火装置、压力传感器、测温热电阻、盘管液氮进口、盘管液氮出口和进出气接口；

所述液氮盘管设置于液氮夹层的内层围成的腔体室中，所述盘管液氮进口和盘管液氮出口穿过液氮夹层与液氮盘管的两端连接，所述进出气接口设置于液氮夹层上并与液氮夹层内层围成的腔体室连通，所述点火装置设置于液氮夹层用于点燃液氮夹层内层腔室内的可燃性气体，所述压力传感器设置于液氮夹层上用于采集液氮夹层内层腔室气体的压强值，所述测温热电阻设置于液氮夹层上用于采集液氮夹层内层腔室气体的温度值，所述泄压保护装置设置于液氮夹层上用于在液氮夹层内层腔室可燃气体混合气爆炸压力超过预定值时进行泄压，以便保护设备及操作人员的安全。

进一步，所述爆炸罐体容积为20L，球形或圆柱形，爆炸罐体承压≥25.0MPa；爆炸罐体的真空度≤0.02MPa。

进一步，所述降温系统包括液氮储存罐、连接管路、罐体密封夹层及外部保温层；所述保温层为包裹于爆炸罐体外壁的充满保温材料的壳状包覆物。

进一步，所述保温材料为聚氨酯材料。

进一步，所述数据采集系统包括压力传感器、测温热电阻和数据采集装置，所测主要参数有爆炸压力、最大压力上升速率、环境温度、环境压力及可燃气体浓度值。

进一步，所述点火系统所产生的点火能量从10mJ～400J不同等级连续可调；所述点火系统还设置有火花杆，所述火花杆用于实现爆炸罐体内待测可燃气体的点燃；所述火花杆能够承受爆炸罐体内可变的环境条件及由于可燃气体爆炸所产生的高温高压条件；所述火花杆能够实现密封，保证不从火花杆处向罐体外部漏气。

进一步，所述配气系统包括甲烷存储系统、氧气存储系统和氮气存储系统，所述甲烷存储系统、氧气存储系统和氮气存储系统分别通过流量计与爆炸罐体连接。

本发明的优点在于：本发明针对超低温环境下可燃气体爆炸特性实验研究系统。主要解决了：①超低温环境下可燃气体爆炸特性测试系统；②实验流程等相关技术难题。现有相关技术主要针对常温常压条件下可燃气体爆炸极限及其它爆炸特征参数的测定技术，本发明针对超低温环境下可燃气体爆炸极限的测定，亦能进行超低温环境可燃气体爆炸压力及压力上升速率等参数的测定及实验研究工作。主要针对煤层气利用深冷液化工艺超低温环境煤层气爆炸极限的测定以及其他工业可燃气体在超低温环境下爆炸特征参数的测定。

本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明实施例提供的系统结构组成示意图。

图中，液氮盘管-1、液氮夹层-2、点火装置-3、测温热电阻-4、压力传感器-5。