[发明专利]一种基于压力平衡原理保护泄爆口薄膜的配气装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于压力平衡原理保护泄爆口薄膜的配气装置及方法，包括气瓶、有机玻璃容器、塑料薄膜、电火花发生器、尖端放电电极、真空泵、配气辅助装置，塑料薄膜设置在有机玻璃容器小径段的端口处，有机玻璃容器小径段的端口设置有不锈钢法兰；所述配气辅助装置一端的小径端通过密封圈固定有法兰，通过螺栓与有机玻璃容器小径段的端口的法兰连接；气瓶、真空泵与有机玻璃容器连通；所述尖端放电电极设置在有机玻璃容器侧面，尖端伸入有机玻璃容器内部，非尖端与电火花发生器的正极端相连；配气辅助与大气相通的排气端设置有阀门Ⅲ。本发明具备对保护泄爆装置薄膜的能力，同时具备操作安全的特点。

技术领域

本发明属于工业粉尘爆炸防护技术领域，尤其涉及一种基于压力平衡原理保护泄爆口薄膜的配气装置及方法。

背景技术

我国的能源消耗以煤炭为主，相对落后的煤炭生产和消费方式也加大了环境保护的压力。可燃性气体的燃烧同样可以为各行各业提供能源，因此天然气、煤气等可燃气体作为清洁能源之一，越来越受到重视。自上世纪70年代以来，随着工业发展对能源的依赖性的增加，多元混合气体的爆炸越来越受到人们的关注，学者们对可燃气体爆炸特性的相关研究也都单一气体扩展到两种及多种。近几年来，很多学者自行研发设计不同的爆炸实验装置对于各种工况条件下的可燃气体爆炸极限、爆炸压力火焰传播速度等爆炸参数进行研究。如苑春苗、李刚等根据标准DIN EN1893建立了容积约5L的爆炸容器，对不同组分的转炉煤气(含CO、CO2、H2、N2、O2)的爆炸特性进行测试；张增亮等人利用20L的圆柱形爆炸测试系统，研究了N2对焦炉煤气的爆炸极限的影响。然而，目前对于可燃气体爆炸的研究测试系统，无论是20L球还是前人自制的爆炸容器，材质均以不锈钢、铸铁等非透明材质为主，难以观察到爆炸发生时火焰传播和爆炸气流等现象和特性。

因此很有必要使用透明材质作为爆炸容器，此种材料具有易于观察爆炸现象、轻量化、易于加工等特点，但由于自身理化性质的特点，往往强度不高，以有机玻璃为例，用有机玻璃制成的爆炸容器抗爆能力不强，需要增设泄爆口，而泄爆口一般会覆盖一层薄膜以隔绝外界大气。但在负压配气过程中，此泄爆口的薄膜会因两侧压力不一致而发生破裂。因此亟需一种配气装置和方法，使得在配气过程中，既能实现按比例的配气要求，又可以保护好泄爆装置，使其不在配气时被破坏。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于压力平衡原理保护泄爆口薄膜的配气装置及方法，可以在存在有薄膜装置的泄爆口的情况下完成负压配气，不影响爆炸容器内正常配气，同时具备对保护泄爆装置薄膜的能力；还可以在配气完成后拆卸下来，不影响实验装置原有的功能以及实验进程，同时具备操作安全的特点。

一种基于压力平衡原理保护泄爆口薄膜的配气装置，包括气瓶、有机玻璃容器、塑料薄膜、电火花发生器、尖端放电电极、真空泵、配气辅助装置，所述有机玻璃容器为多径段圆柱形容器，通过支架固定，有机玻璃容器的轴线与水平面平行；所述塑料薄膜设置在有机玻璃容器小径段的端口处；有机玻璃容器小径段的端口设置有不锈钢法兰，法兰与有机玻璃容器侧端口间设置有密封圈；所述气瓶通过气管与有机玻璃容器顶部连通，所述气管上设置有阀门Ⅰ；所述真空泵通过管路与有机玻璃容器底部连通；所述尖端放电电极设置在有机玻璃容器侧面，尖端放电电极的尖端伸入有机玻璃容器内部，非尖端通过连接导线与电火花发生器的正极端即高压输出端相连，电火花发生器的副极端接地；所述有机玻璃容器与气瓶、真空泵、尖端放电电极的连接处均开设有螺纹口；有机玻璃容器顶部安装有精密负压真空压力表Ⅰ；

所述配气辅助装置包括多径段配气管道，两端的外径小于中部的外径，配气管道一端的小径端通过密封圈固定有法兰，通过螺栓与有机玻璃容器小径段的端口的法兰连接；配气管道另一小径端为与大气相通的排气端，设置有阀门Ⅲ；配气管道顶部通过软管与有机玻璃容器顶部连通，所述软管上设置有阀门Ⅱ；配气管道顶部安装有精密负压真空压力表Ⅱ。

所述尖端放电电极为针性铜质电极。

所述连接导线及连接导线与尖端放电电极的连接处设有高压绝缘套管，连接导线与尖端放电电极的连接处及连接导线嵌入高压绝缘套管中，以防高压触电。