[发明专利]一种粉尘爆炸实验装置及实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉尘爆炸实验装置及实验方法。

背景技术

粉尘爆炸，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。

化工生产过程中，产生的铝、锌等金属，在遇到氢气时，达到一定浓度情况下，容易发生爆炸，现有的生产车间通过长期采用通风设备实现避免爆炸的效果，不能进行分成极限浓度检测。现有的实验检测设备，通常仅能通过不断地向实验容器内增加粉尘量来进行实验，并且，在发生爆炸时，很容易导致实验容器爆裂现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉尘爆炸实验装置及实验方法，能够实现对粉尘极限浓度的检测实验，通过实验确定一定空间内能够承受的最大粉尘浓度值。

本发明通过以下技术方案实现：

一种粉尘爆炸实验装置，包括实验及设置在实验台上方的石英管；

在所述的实验台中部设置有氢气输送管道和粉尘输送管道，所述的氢气输送管道和粉尘输送管道贯穿所述的石英管下部，且所述的氢气输送管道和粉尘输送管道输出端位于所述的石英管中部空腔内，在所述的氢气输送管道和粉尘输送管道远离所述石英管一端分别设置有阀门F1和阀门F2，在所述的石英管内设置有电磁起爆器；

在所述的石英管上端中部设置有加压板，所述的加压板使所述石英管内分割成为反应仓和加压仓，所述的氢气输送管道和粉尘输送管道输出端均位于所述的反应仓内，所述的加压板通过贯穿石英管上端部的连杆与承压板相连接，所述的承压板位于所述的石英管上方；

在所述的实验台上设置有环状固定架，所述的环状固定架下端通过预埋螺栓固定连接在所述的实验台上，在所述的环状固定架中部设置有限位部，所述的石英管下部套装在所述的限位部中部，在所述的石英管侧壁上设置有定位凸台，所述的定位凸台位于所述的限位部上方，在所述的定位凸台下端面与所述限位部支架设置有橡胶圈，在所述的定位凸台外壁上套装有橡胶圈。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的承压板下部设置有液压缸，所述的液压缸的伸缩杆贯穿所述的承压板并通过螺栓固定连接在所述的承压板上，所述液压缸下端固定连接在所述的石英管上。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的石英管侧壁上设置有循环管，所述的循环管沿所述的石英管轴向设置，所述的循环管上下两端均与所述的反应仓相连通，在所述的循环管上设置有循环泵。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的反应仓内设置有粉尘浓度检测仪。

一种实验方法，包括以下步骤：

S1：安装固定架，在实验台上安装固定架，并使固定架通过设置在实验台上的预埋螺栓固定在实验台上，在石英管上的定位凸台下部及其外壁上套装橡胶圈，将石英管安装在固定架中部，使氢气输送管道和粉尘输送管道贯穿石英管下部；

S2：启动阀门F1和阀门F2，向石英管内通入氢气和粉尘，启动设置在石英管侧壁上的循环管，使循环泵运行，使石英管内的氢气和粉尘加速混合；

S3：通过粉尘浓度检测仪实时检测粉尘浓度，启动设置在石英管上部的液压缸，使液压缸带动承压板下压设置在承压板下方的加压板，加压板向下运动，使反应仓体积减小，启动电磁起爆器，至石英管内粉尘爆炸，实时记录粉尘浓度值。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）本发明通过采用定位凸台和橡胶圈将石英管固定在固定架上，能够避免爆炸瞬间导致的破坏力使石英管与固定架发生剧烈碰撞，避免石英管爆裂；

（2）本发明通过采用加压板，在定量粉尘情况下，能够通过对石英管内进行加压操作，能够方便控制定量粉尘情况下实验操作，方便记录；

(3)本发明通过采用石英管，可以方便观察反应仓内的实时反应现象，方便做实验记录。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图。