[发明专利]一种用于杯式燃烧器的燃料供给装置

说明书

本发明公开了一种用于杯式燃烧器的燃料供给装置，所述装置包括储液容器、溢流管、流量监测计、集液容器、电子天平、泵、四通管件、截止阀、可燃气体供给管线、回火防止器、流量控制器、减压阀、燃烧杯、石英杯罩、整流网、不锈钢底座、玻璃珠、空气与灭火剂供给管线和隔离网。通过此装置，可整合并定量实现对杯式燃烧器不同液体与气体燃料的供给，维持燃烧器杯体中可燃液体液面的稳定，并可得到燃料在燃烧过程中精确的质量损失速率。结构简便可靠，为研究杯式燃烧器火焰燃烧和灭火机理提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及杯式燃烧器设备技术领域，具体涉及一种用于杯式燃烧器的燃料供给装置。

背景技术

自1977年R.Hirst和K.Booth在论文(Hirst R,Booth K.Measurement of flame-extinguishing concentrations[J].Fire Technology,1977,13(4):296-315.)中系统介绍了杯式燃烧器在测量灭火剂浓度方面的应用原理与方法以来，杯式燃烧器作为一种实验室尺度的同轴扩散火焰装置，因其氧气供给充分，火焰受周围气体流动影响小，火焰结构稳定，相较实际火焰而言更难熄灭等特点，广泛应用于火焰结构研究和灭火剂临界灭火浓度测量中，杯式燃烧器方法已经被列入测试灭火剂浓度的相关国家与国际标准中。

现有的基于杯式燃烧器实验方法中对于使用可燃液体作为燃料的情况，都明确了燃烧杯中液面高度需保持恒定。燃烧杯因与储液容器通过连通管相连，可通过调节储液容器中的液面高度来维持燃烧杯中的燃料液面高度。在现有的杯式燃烧器设备与测试方法中，一般是通过观察燃烧杯的液面，进而手动调节承载储液容器的可升降平台高度来实现燃烧杯中液面的维持。在燃烧过程中，燃料时刻在消耗，因燃烧效率、燃烧温度等因素的变化，燃料质量损失速率时刻会发生变化。且由于杯式燃烧器火焰相对较小，燃烧杯中微小的液面高度波动往往不易观察；通过调节升降平台调节燃烧杯的液面高度过程中，由于调节精度差，有时会造成燃烧杯中可燃液体外溢。在燃料燃烧过程中，燃烧杯的温度高，杯内液体的迅速增高会导致燃烧速率增大，火焰高度迅速增高，出现明显的火焰振荡现象，与测试标准条件不符，会对实验结果造成较大的影响；而燃料外溢有时会导致火焰喷溅，易发生火灾安全事故。同时，研究燃烧现象时，燃料的质量损失速率是实验中一项关键参数。现有的装置由于储液容器和杯体通过连通器连接，实验过程中需手动调节液面高度，无法准确测量可燃液体燃烧过程中的质量损失速率。利用杯式燃烧器研究燃烧现象，评价灭火剂效能时，所研究的燃料不仅是液体可燃物，也包括气体可燃物，现有装置也无法对两种类型的可燃物供给进行整合。

中国专利CN103454387B公开了泡沫灭火剂实验用杯式燃烧器，对于液体燃料供给部分，其使用不同高度的三个液体容器实现对杯体液面高度的控制，装置结构复杂，无法实现对收集液体燃料循环使用，燃料供给速率无法有效控制，也无法通过此装置测量燃料质量损失速率和实现对气体燃料的输送。文献(赵洪海.复合气体灭火剂协同灭火性能研究[J].消防科学与技术,2017(2)；李铭,王万钢.用杯式燃烧器测定气体灭火剂的灭火体积分数[J].消防科学与技术,2005,24(2):218-219；傅学成,陈涛,周彪,et al.七氟丙烷与火焰作用过程中产生的氟化氢研究[J].燃烧科学与技术,2011,17(4).)提出的实验设备与方法都需要通过调节储液容器平台来维持杯体液面高度，无法克服传统杯式燃烧器燃料供给缺陷。

现有装置存在的局限性无法满足对杯式燃烧器杯体液面高度有效的控制，无法准确的测量液体燃料质量损失速率和供给杯式燃烧器多种类型燃料。装置复杂，使用不便。

发明内容

为了解决上述杯式燃烧器装置的缺陷及实际使用中存在的问题，本发明提出了一种用于杯式燃烧器的燃料供给装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：