[实用新型]一种变低气压变氧浓度的火灾试验箱

说明书

技术领域

本实用新型属于燃烧学及火灾科学的实验领域，具体涉及一种变低气压变氧浓度的火灾试验箱，其为在火灾实验时控制试验箱内低气压和氧浓度值的一种环境模拟装置。

背景技术

低压低氧特殊环境下的火灾防治是近年来燃烧学和火灾科学领域研宄的热点，在高海拔地区和高空飞行器舱内环境等低压低氧环境下，火灾的探测与扑救比常压环境更困难，其火灾安全由于涉及重大政治经济问题而受到高度重视。为了揭示低压低氧环境对火灾的燃烧行为、探测特征参量和灭火效果的影响规律，需要从燃烧学、火灾动力学的角度在可连续变压变氧浓度的试验箱内开展实验。一般的低压试验装置由于其设计尺寸、低压范围和气体调节的局限，难以开展火灾相关的实验研究。因此，为开展特殊环境下的燃烧机理、火灾探测和灭火实验，设计一种较大尺寸的变压变氧浓度的火灾试验箱是很好的选择。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作方便的可变压变氧浓度的火灾试验箱，可以模拟不同海拔的低气压和不同氧气浓度耦合环境，用于开展低压和低氧/富氧特殊环境下的燃烧机理、火灾探测和灭火实验研究。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种变低气压变氧浓度的火灾试验箱包括试验箱体1，试验箱体1为矩型结构，箱内空间长3.0m,宽2.0m，高2.0m，箱体承压范围为26.4-101.3kPa，即可以模拟的海拔高度范围为0-10,000m；箱体1左侧设置的出入口2宽度为0.9m，高度为1.9m，出入口2采用螺旋压紧式高强度门27进行封闭；箱体1内上方安装有2盏加装防爆罩的耐低压照明灯3和摄像机11，摄像机11搭配了水平350°、上下60°的旋转底座，可由主控制台控制并记录实验视频；箱体1正面留有3个法兰孔5和穿线孔22，法兰孔5主要用于向试验箱内连接管路或穿线，仅在不能无线控制箱内测试设备必须使用有线或需额外铺设管路时使用，不用时可用圆台状橡胶塞密封；穿线孔22用于测量控制单元的数据线和电缆与主控制台连接，线缆与箱体之间可灌注氯丁橡胶密封；箱体1正面设置观察窗7，观察窗7为钢化硅玻璃的真空双层视镜结构，透光尺寸为0.3m宽，0.45m高；箱体1内正上方设有喷头8和喷口基座，铺设有灭火管路9，地面预留了导流槽20、液体收集孔21及回收管路14，用于开展水喷淋、细水雾等灭火系统实验；箱体1内上方设有压力传感器10，右侧壁面连接有抽气管路16和进气管路13，通过真空泵机组和进气流量控制系统调节箱内气压值；箱体1内壁面设有气体采样孔6、氧气进口17、氮气进口18及输运管路19，经采样孔6抽出的样气氧浓度数据提交至控制台，控制台通过氧氮配比执行机构向进气口17、18注入调节气体实现氧浓度的闭路控制；输运管路19沿试验箱内侧壁走向总长约8.0m，其上每隔10cm开一个1.8mm小喷孔，气流喷孔23使注入气体在箱内分布较均匀。

本实用新型的有益技术效果体现在下述几个方面：

（1）在尺寸及承压设计方面，12m³的箱内空间足以容纳小型实验台及测量设备，可以满足常规火灾实验的空间要求，箱体可承受0-10,000m海拔高度的低压范围满足了高高原地区和民用高空飞行器舱内环境的压力要求。

（2）在试验箱进出口的设计方面，0.9m宽、1.9m高的尺寸便于人员和实验设备的进出，设计的螺旋压紧式高强度门具有结构简单、操作方便、密闭性好、静音无振动的特点，关闭时不会对试验箱内设定好的仪器位置和光路产生影响。

（3）在氧浓度调节方面，设计了完整的气体采样、氧氮气体配比调节和气体输运管路系统，其中气体输运管路模拟了飞机灭火管路的针孔式设计，使的注入试验箱内的气体分布较均匀。

（4）在灭火系统方面，试验箱设有完整的管路系统，可以方便的开展水喷淋、细水雾等灭火实验研究，并可通过预留的3个法兰孔布置管道设计不同类型灭火实验；

（5）在实验效果和监控系统方面，试验箱可以通过调节箱内压力与氧浓度值模拟压力和氧浓度耦合环境，并能通过观察窗和试验箱内摄像机视频清晰的监测实验过程和现象。

附图说明

图1为本实用新型所述变压变氧浓度火灾试验箱的正面主视图；

图2为图1中输运管路19的局部放大图；

图3为本实用新型所述变压变氧浓度火灾试验箱的左视图；

图4为本实用新型所述变压变氧浓度火灾试验箱的控制系统结构示意图；