[发明专利]一种用于多种工况下的气体、液体和粉尘爆炸实验系统

说明书

本发明公开了一种用于多种工况下的气体、液体和粉尘爆炸实验系统，包括容器主体和分别设在所述容器主体上的物料控温单元、内层容器温控单元、精密电火花点火能量发生单元、气体浓度测试单元、湿度控制单元、压力传感器单元、火焰温度传感器单元和进气及抽真空单元，可对温度、压力、杂质、湿度、泄露口形状、点火位置等多物理场耦合的复杂工况进行模拟，测定气体、液体、粉尘爆炸的精准临界点火能量值并完成相关参数的测量，本实验系统还可对抑爆材料的抑爆性能进行评定并对抑爆方法进行验证。

技术领域

本发明涉及一种爆炸实验系统，尤其是涉及一种用于多种工况条件下的气体、液体和粉尘爆炸实验系统。

背景技术

化学品导致的事故灾难的发生往往集中在一些边界条件和工况条件复杂的地区，这些地区的温度场、应力场、湿度场等物理场相互叠加，彼此之间相互影响，形成多物理场耦合关系。

大量案例表明，事故发生过程中的动力学过程与环境之间不断进行着物质和能量的交换，且由于复杂工况形成的物理耦合会产生驱动作用，对事故灾难演变效应的不断放大起着关键作用。

然而，现有技术中的爆炸实验系统多为在常温常压下对气体粉尘的爆炸参数进行测定且测量参数较为单一，未对液体爆炸进行研究且对于诱发爆炸的点火能量发生装置产生的点火能量的测量精度较低。当前市场上的爆炸实验系统也较少能够对用于气体、液体和粉尘爆炸的抑爆材料进行抑爆性能的评定及抑爆方法的验证。因此，这些设备不能完全模拟工厂发生爆炸的真实情况，从而极大地限制了对气体、液体、粉尘爆炸事故的演化机理与规律的深入研究，最终导致不能及时有效地提出抑爆新方法。

因此，有必要建立一套新的实验系统，既能更好的模拟工厂在复杂工况下发生气体、液体和粉尘泄露而诱发爆炸的真实情况，又能精准测量爆炸的临界点火能量。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在建立一种用于多种工况下的气体、液体和粉尘爆炸实验系统，本实验系统可对温度、压力、杂质、湿度、泄露口形状、点火位置等多物理场耦合的复杂工况进行模拟，测定气体、液体、粉尘爆炸的精准临界点火能量并完成相关参数的测量，能对针对气体、液体、粉尘爆炸的抑爆材料的抑爆性能进行评定并对抑爆方法进行验证。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种用于多种工况下的气体、液体和粉尘爆炸实验系统，包括容器主体和分别设在所述容器主体上的物料控温单元、内层容器温控单元、精密电火花点火能量发生单元、气体浓度测试单元、湿度控制单元、压力传感器单元、火焰温度传感器单元和进气及抽真空单元，所述容器主体包括不锈钢制成的内层容器和外层容器，在所述容器主体顶部设有容器盖，所述容器主体为球形或是罐形，在所述外层容器的外壁上环周等距离设有四个多功能接口，在所述容器主体上还设有综合控制系统。

进一步地，所述物料控温单元包括物料仓和两块铝合金块，两块所述铝合金块将所述物料仓夹持在中间，两块所述铝合金块上分别设有一个温度传感器和三个不锈钢干烧加热器，在所述物料仓进口处设有物料仓盖。

进一步地，所述内层容器控制单元包括外部加热器、内部加热器、内层容器温度传感器和温控开关，所述外部加热器采用中高频电磁方式加热，在所述内层容器外部焊接金属铁层，在所述内层容器的外壁上均匀盘有电磁加热线圈，所述电磁加热线圈由空心的紫铜管绕制，所述内层容器的外壁与所述电磁加热线圈之间通过绝缘保温材料隔离，所述内部加热器为不锈钢干烧加热器二。