[发明专利]气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试系统及方法，涉及工业粉尘燃烧技术领域，以解决现有技术中无法研究气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量的问题。该系统包括爆炸装置、配气装置、点火装置、压力采集装置和摄像装置，爆炸装置内形成有爆炸腔，压力采集装置设在爆炸装置上以用于监测爆炸腔内部的压力，爆炸装置的部分区域形成有透明视窗，摄像装置安装在爆炸装置外部且能通过透明视窗拍摄爆炸腔内部的爆炸图像；配气装置与爆炸装置相连接，点火装置用于点燃爆炸腔内的可燃气体，点火装置、压力采集装置和摄像装置均与计算机处理器连接。可用于研究气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量，为爆炸事故的有效防治提供借鉴。

技术领域

本发明涉及工业粉尘燃烧技术领域，尤其是涉及一种气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试系统及方法。

背景技术

可燃性气体和粉尘在工业生产中发挥着重要作用，但由此引发的爆炸事故时有发生，造成严重的人员伤害和经济损失。

在约束空间内，气体爆炸压力上升速率和火焰体积均明显增大，在诱导沉积粉尘发生爆炸后，危险性将大幅提高。为有效避免类似事故发生，研究气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量尤为必要。

当前，研究者针对气体/粉尘爆炸开展了相关研究，其中在单纯气体爆炸或粉尘爆炸研究方面比较系统，得到了气体或粉尘爆炸特性及多因素影响规律；在气体和粉尘混合爆炸研究方面虽有涉及，但点火爆炸前往往将气体和粉尘混合形成气体-粉尘云环境；虽然有气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的研究，但往往借助实验管道或真实煤矿巷道开展实验，并将沉积粉尘放置于气体爆炸传播路径中的某段位置，而且研究内容主要侧重于爆炸压力、温度和火焰传播规律，对气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量尚未涉及。

基于此，提出一种气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试系统及方法，有助于揭示气体和粉尘混合体系爆炸灾害机理，并为爆炸事故的有效防治提供借鉴。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试系统及方法，以解决现有技术中无法研究气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试系统，包括爆炸装置、配气装置、点火装置、压力采集装置和摄像装置，其中：所述爆炸装置内部形成有爆炸腔，所述压力采集装置设置在所述爆炸装置上以用于监测爆炸腔内部的压力，所述爆炸装置的部分区域形成有透明视窗，所述摄像装置安装在所述爆炸装置外部且能通过所述透明视窗拍摄所述爆炸腔内部的爆炸图像；所述配气装置与所述爆炸装置相连接，所述点火装置用于点燃所述爆炸腔内的可燃气体，所述点火装置、所述压力采集装置和所述摄像装置均与计算机处理器连接。

可选地，所述爆炸装置包括筒体以及盖体，所述筒体内部形成有所述爆炸腔，所述筒体的一端设置有与所述爆炸腔相连通的开口，所述盖体为透明结构且所述盖体可拆卸的设置于所述开口处以密封所述开口，所述摄像装置能通过所述盖体拍摄所述爆炸腔内部的爆炸图像。

可选地，所述配气装置包括压力表、第一阀门、第二阀门、第三阀门、真空泵以及可燃气体存储装置，所述压力表安装于所述筒体的顶部，所述筒体上连接有第一管路，所述第一管路上设置有第一阀门且所述爆炸腔能通过所述第一阀门连通外界，所述第一管路上设置有第二管路且所述第二管路设置于所述第一阀门与所述筒体之间的位置，所述第二管路上设置有所述第二阀门，所述第二管路上远离所述第一管路的端部与所述真空泵相连接，所述筒体上远离所述盖体的端部设置有第三管路，所述第三管路上设置有所述第三阀门且所述第三管路上远离所述筒体的端部连接有所述可燃气体存储装置，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路均与所述爆炸腔相连通。

可选地，所述点火装置包括点火头以及点火系统，所述点火头与所述点火系统相连接，所述点火系统与所述计算机处理器相连接，所述点火头设置于所述爆炸腔内且位于所述爆炸腔的中心位置。