專利名稱：超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體的制作方法
技術領域：
本發明涉及工業安全領域，特別涉及一種可直接用于工業生產過程中涉及到超低溫環境條件下可燃氣體爆炸極限特征參數測定的爆炸裝置。
背景技術：
目前，國內外尚沒有關于特殊環境下可燃氣體爆炸特性實驗研究方面的標準，我國僅有中華人民共和國國家標準.GB/T 12474 - 2008《空氣中可燃氣體爆炸極限測定方法》，該標準規定了常溫常壓條件下可燃氣體爆炸極限的測定方法。但是，對于超低溫((TC以下)環境可燃氣體爆炸極限的測定還缺乏相應的技術手段。目前，我國部分科研院所雖有針對高溫或高壓環境下可燃氣體爆炸特性研究的相關設備，但不能實現超低溫環境下可燃氣體爆炸特性研究。
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在煤層氣利用過程中，其中深冷液化工藝是利用甲烷與氧氣以及氮氣的沸點不同，在超低溫下對甲烷實施分離的技術。重慶能源集團投產的低濃度煤層氣深冷液化工業化試驗裝置在_182°C的低溫和O. 3MPa的低壓下可把含氧煤層氣的分離和液化同步進行。在深冷液化過程中，甲烷濃度穿越爆炸極限范圍。在此過程中，存在較大的爆炸危險性，需對該工況條件下的甲烷爆炸極限進行測定，以便保障系統安全。因此急需一種在超低溫環境下進行可燃氣體爆炸特性測定的爆炸罐體。
發明內容
有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種在超低溫環境下進行可燃氣體爆炸特性測定的爆炸罐體。本發明的目的是這樣實現的
本發明提供的超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，包括液氮盤管、液氮夾層、泄壓保護裝置、點火裝置、壓力傳感器、測溫熱電阻、盤管液氮進口、盤管液氮出口和進出氣接口 ；所述液氮盤管設置于液氮夾層的內層圍成的腔體室中，所述盤管液氮進口和盤管液氮出口穿過液氮夾層與液氮盤管的兩端連接，所述進出氣接口設置于液氮夾層上并與液氮夾層內層圍成的腔體室連通，所述點火裝置設置于液氮夾層用于點燃液氮夾層內層腔室內的可燃性氣體，所述壓力傳感器設置于液氮夾層上用于采集液氮夾層內層腔室氣體的壓強值，所述測溫熱電阻設置于液氮夾層上用于采集液氮夾層內層腔室氣體的溫度值，所述泄壓保護裝置設置于液氮夾層上用于在液氮夾層內層腔室可燃氣體混合氣爆炸壓力超過預定值時進行泄壓，以便保護設備及操作人員的安全。進一步,所述爆炸罐體容積為20L ;
進一步，所述爆炸罐體的形狀為球形或圓柱形；
進一步，所述爆炸罐體承壓彡25. OMPa ；
進一步，所述爆炸罐體的真空度彡O. 02MPa。本發明的優點在于本發明采用液氮降溫技術實現爆炸罐體內環境溫度的改變，將液氮充入爆炸罐體夾層及內部盤管內，通過循環不斷吸收罐體內部可燃氣體的熱量,使可燃氣體溫度得以快速降低。用導熱系數低的聚氨酯材料包裹罐體，形成罐體內部可燃氣體與外部環境相對隔絕環境，一定程度上控制從外界環境吸收熱量，使可燃氣體溫度保持于穩定水平。利用兩片爆破片來實現對爆炸壓力的泄壓，提高泄壓面積，減少泄壓時間和提高泄壓的可靠性；泄壓保護裝置。本發明的其它優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其它優點可以通過下面的說明書，權利要求書，以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中 圖I為爆炸罐體主視 圖2為爆炸罐體俯視圖。圖中，液氮盤管-I、液氮夾層-2、泄壓保護裝置-3、點火裝置-4、測溫熱電阻-5、壓力傳感器-6、盤管液氮進口 _7、盤管液氮出口 _8、進出氣接口 -9、夾層液氮壓力表-10、夾層液氮出口 -11。
具體實施例方式以下將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。圖I為爆炸罐體主視圖，圖2為爆炸罐體俯視圖，如圖所示本發明提供的超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，包括液氮盤管I、液氮夾層2、泄壓保護裝置3、點火裝置4、壓力傳感器6、測溫熱電阻5、盤管液氮進口 7、盤管液氮出口 8和進出氣接口 9 ;所述液氮盤管設置于液氮夾層的內層圍成的腔體室中，所述盤管液氮進口和盤管液氮出口穿過液氮夾層與液氮盤管的兩端連接，所述進出氣接口設置于液氮夾層上并與液氮夾層內層圍成的腔體室連通，所述液氮夾層還設置有夾層液氮出口 11和夾層液氮壓力表10，所述點火裝置設置于液氮夾層用于點燃液氮夾層內層腔室內的可燃性氣體，所述壓力傳感器設置于液氮夾層上用于采集液氮夾層內層腔室氣體的壓強值，所述測溫熱電阻設置于液氮夾層上用于采集液氮夾層內層腔室氣體的溫度值，所述泄壓保護裝置設置于液氮夾層上用于在液氮夾層內層腔室可燃氣體混合氣爆炸壓力超過預定值時進行泄壓，以便保護設備及操作人員的安全。所述爆炸罐體容積為20L，球形或圓柱形，爆炸罐體承壓彡25. OMPa ;爆炸罐體的真空度彡O. 02MPa ;當爆炸罐體承壓略大于25. OMPa時；爆炸罐體的真空度略小于
O.02MPa，爆炸罐體為優選的設計結構。是建立一整套超低溫環境下可燃氣體爆炸特性的測試系統。主要解決了 ①罐體內部可燃氣體快速致冷；②超低溫環境條件的保持等相關技術問題；③泄壓保護裝置。罐體內部可燃氣體致冷采用液氮降溫技術實現爆炸罐體內環境溫度的改變,將液氮充入爆炸罐體夾層及內部盤管內，通過循環不斷吸收罐體內部可燃氣體的熱量，使可燃氣體溫度得以快速降低。超低溫環境條件的保持用導熱系數低的聚氨酯材料包裹罐體，形成罐體內部可燃氣體與外部環境相對隔絕環境，一定程度上控制從外界環境吸收熱量，使可燃氣體溫度保持于穩定水平。泄壓保護裝置利用兩片爆破片來實現對爆炸壓力的泄壓，提高泄壓面積，減少泄壓時間和提高泄壓的可靠性。現有相關技術主要針對常溫常壓條件下可燃氣體爆炸極限及其它爆炸特征參數的測定技術，本技術發明主要針對超低溫環境下可燃氣體爆炸極限的測定，亦能進行超低溫環境可燃氣體爆炸壓力及壓力上升速率等參數的測定及實驗研究工作。主要針對煤層氣利用深冷液化工藝超低溫環境煤層氣爆炸極限的測定以及其他工業可燃氣體在超低溫環境下爆炸特征參數的測定。
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在煤層氣利用過程中，其中深冷液化工藝是利用甲烷與氧氣以及氮氣的沸點不同，在超低溫下對甲烷實施分離的技術。重慶能源集團投產的低濃度煤層氣深冷液化工業化試驗裝置在_182°C的低溫和O. 3MPa的低壓下可把含氧煤層氣的分離和液化同步進行。在深冷液化過程中，甲烷濃度穿越爆炸極限范圍。在此過程中，存在較大的爆炸危險性，需對該工況條件下的甲烷爆炸極限進行測定，以便保障系統安全。以上所述僅為本發明的優選實施例，并不用于限制本發明，顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，其特征在于包括液氮盤管、液氮夾層、泄壓保護裝置、點火裝置、壓力傳感器、測溫熱電阻、盤管液氮進口、盤管液氮出口和進出氣接口 ；所述液氮盤管設置于液氮夾層的內層圍成的腔體室中，所述盤管液氮進口和盤管液氮出口穿過液氮夾層與液氮盤管的兩端連接，所述進出氣接口設置于液氮夾層上并與液氮夾層內層圍成的腔體室連通，所述點火裝置設置于液氮夾層用于點燃液氮夾層內層腔室內的可燃性氣體，所述壓力傳感器設置于液氮夾層上用于采集液氮夾層內層腔室氣體的壓強值，所述測溫熱電阻設置于液氮夾層上用于采集液氮夾層內層腔室氣體的溫度值，所述泄壓保護裝置設置于液氮夾層上用于在液氮夾層內層腔室可燃氣體混合氣爆炸壓力超過預定值時進行泄壓，以便保護設備及操作人員的安全。
2.根據權利要求I所述的超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，其特征在于所述爆炸罐體容積為20L。
3.根據權利要求2所述的超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，其特征在于所述爆炸罐體的形狀為球形或圓柱形。
4.根據權利要求3所述的超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，其特征在于所述爆炸罐體承壓彡25. OMPa。
5.根據權利要求4所述的超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，其特征在于所述爆炸罐體的真空度彡0. 02MPa。
全文摘要
本發明公開了一種超低溫氣體爆炸特性實驗的爆炸罐體，包括液氮盤管、液氮夾層、泄壓保護裝置、盤管液氮出口和進出氣接口；液氮盤管設置于液氮夾層的內層圍成的腔體室中，液氮夾層上還設置有進出氣接口、點火裝置、壓力傳感器、測溫熱電阻、泄壓保護裝置；本發明采用液氮降溫技術實現爆炸罐體內環境溫度的改變，將液氮充入爆炸罐體夾層及內部盤管內，通過循環不斷吸收罐體內部可燃氣體的熱量，使可燃氣體溫度得以快速降低。用導熱系數低的聚氨酯材料包裹罐體，防止從外界環境吸收熱量，使可燃氣體溫度保持于穩定水平。利用兩片爆破片來實現對爆炸壓力的泄壓，提高泄壓面積，減少泄壓時間和提高泄壓的可靠性。
文檔編號G01N25/00GK102788815SQ201210304390
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者司榮軍, 李潤之, 王磊, 王長元, 胡千庭 申請人:中煤科工集團重慶研究院