[发明专利]用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置，包括测试箱、反应器及加热装置组成的爆炸实验的模拟爆炸环境，反应器的混合气入口端通过连接管路与网格气体混合器的出气端相连通，还包括在测试箱外设有用于调节电压的调节器和用于显示和控制数据采收装置，均通过导线与反应器导线连接；本发明还提供爆炸实验装置的实验方法，包括干燥步骤、抽真空检测步骤、引爆空腔气密性步骤、气体混合步骤、混合气体爆炸的准备步骤、混合气体爆炸及数据采集步骤、废气排除步骤；本发明采用聚丙乙烯网格材质作为混合气体的装置，使得气体混合更均匀，并采用风扇系统提高测试的效率，使用蒸汽发生器使得设备可以测量在不同湿度下气体的爆炸极限。

技术领域

本发明专利涉及燃烧装置领域，具体涉及高温高压可燃混合气体爆炸极限测试装置。

背景技术

随着工业化发展，可燃气体的运用场景越来越多，无论是工业用气还是家庭用气，都不可避免燃气的储存与运输，可燃气体在高温高压下很容易发生大规模的火灾、爆炸事故，所以研究可燃气体爆炸极限是非常必要的。

可燃气体和空气的混合气体的爆炸极限与以下所述因素有关，包括可燃气体的种类及化学性质，可燃气体的纯度，可燃气体和空气混合气的均匀性，点火源的形式、能量、点火位置，爆炸容器的几何形状和尺寸，可燃气体和空气混合气的温度、压力和湿度。

现有的可燃气体爆炸极限测试装置中，气体混合装置采用的是混合泵，气体在混合过程中不能保证混合均匀，搅拌过程也耗费了时间，对实验效率有一定的影响，且机械混合泵混合时间长，噪声大；点火源的形式有电极火花点火、高压震荡电路点火、熔断丝点火等方式。各种方式的点火电压一般设定为固定值，没有考虑到不同电压的大小对爆炸极限的影响；温度控制方面有恒温箱、油浴、水浴等恒温控制方式，但装置体形过大，且带来操作的繁琐性。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供针对采用一种采用聚丙乙烯材质做内衬的混合气体装置，不仅提高混合效率，提高了混合均匀性，而且无噪声的用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置，包括一个具有引爆空腔的反应器，反应器设置在测试箱内，在所述的反应器上设有用于加热引爆空腔的加热装置，所述的测试箱、反应器及加热装置组成了爆炸实验的模拟爆炸环境；

在所述的测试箱外设有用于调节电压的调节器，所述调节器的第一连接导线与第二连接导线分别伸入所述反应器的引爆空腔内，伸入所述引爆空腔的第一连接导线和第二连接导线端头设有用于爆炸点火的正、负点火电极；

在所述的引爆空腔内设有用于采集引爆空腔内温度和压力传感器，温度和压力传感器通过导线与用于采集并收集爆炸数据的数据采收装置电连接，数据采收装置设置在测试箱外，并与用于显示和控制数据采收装置的电脑相连接；

所述的反应器的混合气入口端通过连接管路与网格气体混合器的出气端相连通，在连接管路上设有第四球阀；所述的网格气体混合器的气体入口端通过三个连接入口管路分别连通有第一气瓶、第二气瓶和第三气瓶，三个气瓶中分别盛装有三种气体，分别为氢气或甲烷气体、助燃剂及惰性气体；在所述的三个连接入口管路上设有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；

所述的反应器的爆炸残余气体出口端通过排气管排出测试箱，在排气管上设有第三球阀；

所述的网格气体混合器通过第一连接管与空气压缩机或真空泵相连通；网格气体混合器通过第二连接管与蒸汽发生器相连通；在所述的第一连接管和第二连接管上设有第二球阀和第一球阀。

进一步的，所述的网格气体混合器包括圆台状气体混合箱，以及填充在所述的圆台状气体混合箱腔体内的聚苯乙烯网网格；在所述圆台状气体混合箱内的聚苯乙烯网网格上方设有气孔板，在所述气孔板的上方设有气体预混合腔，在所述的气孔板上排布设有气孔；