一種粉塵燃爆測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種粉塵燃爆測試裝置。
【背景技術】
[0002]氣體在風機提供的動力下，在密閉空間內形成渦流。
[0003]粉塵爆炸是一類十分嚴重的事故，危害性極高，14年的昆山8.2粉塵爆炸又加強了人們對粉塵爆炸研究的迫切性，可燃性粉塵最小點火能的研究是研究粉塵爆炸的一項基本內容，目前現有的測試系統存在一些缺陷，一是在平行測試時，不能保證每次點火電極打火部位粉塵濃度的一致性；二是測試完畢后，粉塵難于清理，為此，展開了解決此問題的研究和改進。
[0004]粉塵的爆炸可視為由以下三步發展形成的:第一步是懸浮或被揚起的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產生出可燃氣體或者粉塵表面被電離形成活性粒子；第二步是可燃氣體與空氣混合而燃燒；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環地進行下去。隨著每個循環的逐次進行，其反應速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續加快和升高，并呈跳躍式的發展。
[0005]目前，尚未有利用機械動力來實現均勻濃度粉塵的測試裝置。而且傳統的粉塵燃爆測試裝置存在精確度較差、不方便清理、使用不安全等問題。
【發明內容】
[0006]本發明目的是:為了解決現有技術中粉塵燃爆測試裝置精確度較差、不方便清理、使用不安全的問題，提供一種新型結構的粉塵燃爆測試裝置，該裝置用于粉塵燃爆的測試中，具有平行測試準確性較好、便于清理、能夠觀察受限管道內粉塵燃爆壓力波的傳播情況，使用安全的優點。
[0007]本發明的技術方案是:所述的粉塵燃爆測試裝置，包括:
[0008]石英管，所述石英管呈U字型結構，其由兩個豎直管段以及連接在兩個豎直管段底部的一個水平管段構成，
[0009]與所述石英管其中一個豎直管段頂部管口相連的產塵室，
[0010]與所述產塵室相固定、且其風葉伸入該產塵室內的產塵風機，
[0011]開設于所述石英管上的打火電極插孔，
[0012]插入所述打火電極插孔中的打火電極，
[0013]與所述打火電極相連的打火控制系統，
[0014]布置在所述豎直管段頂部管口與產塵室之間的雙開自動門，以及
[0015]控制所述雙開自動門開啟和關閉的自動門控制系統。
[0016]本發明在上述技術方案的基礎上，還包括以下優選方案:
[0017]所述水平管段與所述兩個豎直管段的連接處帶有清理孔，并在所述清理孔處設置有將清理孔封堵住的傾斜鋼板。
[0018]所述水平管段與所述兩個豎直管段可拆卸連接。
[0019]所述自動門控制系統由直流電機、單片機和H橋控制模塊構成。
[0020]所述打火控制系統由繼電器控制開關、滑動變阻器和電子脈沖點火器線路構成。
[0021]該粉塵燃爆測試裝置還包括用于顯示該裝置工作狀態的顯示屏以及為該裝置提供動力源的電池組。
[0022]本發明的優點是:
[0023]1、由產塵風機產生風壓，將粉塵揚起，當其揚到一定高度時，由于產塵室暫時為密閉空間，產塵風機風葉的另一側為負壓，粉塵與空氣混合形成的粉塵云再被吸回，而后又吹出揚起，形成循環，從而達到空間場內粉塵濃度均勻的目的，利用流體力學原理使爆炸時粉塵分布均勻。
[0024]2、石英管采用了 U字型的多段式結構，從而增加了爆燃波的受限發展歷程，可以安全的從外面較遠距離清楚的觀察和拍攝爆燃壓力波在受限管道的傳播發展情況，燃爆現象易于觀察，并可避免高溫燃燒造成的石英管內壁灼傷，降低試驗成本，真正實現便于清理。
[0025]3、利用石英管為可拆卸連接的三個管段構成，而且三管段間的裝配十分方便，讓測試結束的清掃步驟和清掃完還原產品變得極其簡單。
[0026]4、精密脈沖點火，火花能量精確，放電無延遲，可精確控制點火延遲時間以及粉塵分布均勻和其擴散度。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發明實施例中粉塵燃爆測試裝置的俯視簡圖；
[0029]圖2為本發明實施例中石英管部分的縱向剖面圖；
[0030]其中:1-產塵風機，2-產塵室，3-雙開自動門，4-石英管，5-打火電極插孔，6_傾斜鋼板，7-直流電機，8-單片機，9-顯示屏，1-H橋控制模塊，11-滑動變阻器，12-風機控制電路，13-電子脈沖點火器線路，14-電池組，15-繼電器控制開關。
【具體實施方式】
[0031]以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。
[0032]圖1和圖2示出了本發明這種粉塵燃爆測試裝置的一個具體實施例，該裝置包括:
[0033]石英管4，所述石英管4呈U字型結構，其由兩個豎直管段以及連接在兩個豎直管段底部的一個水平管段構成，為三段式結構；
[0034]與所述石英管4其中一個豎直管段頂部管口相連的產塵室2 ;
[0035]與所述產塵室2相固定、且其風葉伸入該產塵室內的產塵風機1，該產塵風機I受風機控制電路12控制，而且產塵風機I與產塵室2連接處并不密封，而是留有小孔，以便在下述雙開自動門3打開的同時使粉塵下落；
[0036]開設于所述石英管4上的打火電極插孔5 ;
[0037]插入所述打火電極插孔5中的打火電極；
[0038]與所述打火電極相連的打火控制系統；
[0039]布置在所述豎直管段頂部管口與產塵室2之間的雙開自動門3，以及
[0040]控制所述雙開自動門3開啟和關閉的自動門控制系統。
[0041]如圖2所示，為了方便對石英管4進行清理，本例在所述水平管段與所述兩個豎直管段的連接處設置有清理孔，并在所述清理孔處設置有將清理孔封堵住的傾斜鋼板6。本例中，所述傾斜鋼板6的傾斜角度為45度。而且所述水平管段與所述兩個豎直管段可拆卸連接。
[0042]本例中，所述自動門控制系統由直流電機7、單片機8和H橋控制模塊10構成，三者間的具體連接方式為本領域常規技術，在此不再贅述。
[0043]所述打火控制系統由繼電器控制開關15、滑動變阻器11和電子脈沖點火器線路13構成，三者間的具體連接方式為本領域常規技術，在此不再贅述。
[0044]此外，該粉塵燃爆測試裝置還包括用于顯示該裝置工作狀態的顯示屏9以及為該裝置提供動力源的電池組14。
[0045]再結合圖1和圖2所示，先將本實施例這種粉塵燃爆測試裝置的使用方法介紹如下:
[0046]具體應用時，連接好電池組14，在產塵室2中添加粉塵，裝上產塵風機1，并用紙片蓋住產塵風機I與產塵室2連接處的小孔，按下風機控制電路12中的風機開關，啟動粉塵發生系統，由產塵風機I的風葉攪動粉塵形成粉塵云。按下本裝置的開啟按鈕，使顯示屏9顯示open。系統運行，揭掉紙片，雙開自動門3由直流電機7經單片機8、H橋控制模塊10的控制而打開，粉塵落入石英管4中，在規定延時時間之后，單片機8、H橋控制模塊10控制直流電機7關閉雙開自動門3，使產塵室2與石英管4密封隔離，保護風機產塵系統。與此同時，打火電極在繼電器控制開關15、滑動變阻器11的限流保護、以及電子脈沖點火器線路13的作用下在打火電極插孔5中打火，引燃粉塵。粉塵燃爆產生的火焰以及壓力波由兩塊傾斜鋼板6引導至另一側泄出，系統關閉，測試結束。
[0047]本例中，由產塵風機I產生風壓，將粉塵揚起，當其揚到一定高度時，由于產塵室2暫時為密閉空間，產塵風機I風葉的另一側為負壓，粉塵與空氣混合形成的粉塵云再被吸回，而后又吹出揚起，形成循環，從而達到空間場內粉塵濃度均勻的目的。
[0048]本例中，石英管4采用了 U字型的多段式結構，從而增加了爆燃波的受限發展歷程，可以安全的從外面較遠距離清楚的觀察和拍攝爆燃壓力波在受限管道的傳播發展情況。
[0049]當然，上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種粉塵燃爆測試裝置，其特征在于該裝置包括: 石英管(4)，所述石英管(4)呈U字型結構，其由兩個豎直管段以及連接在兩個豎直管段底部的一個水平管段構成， 與所述石英管(4)其中一個豎直管段頂部管口相連的產塵室(2)， 與所述產塵室(2)相固定、且其風葉伸入該產塵室內的產塵風機(1)， 開設于所述石英管(4)上的打火電極插孔(5)， 插入所述打火電極插孔(5)中的打火電極， 與所述打火電極相連的打火控制系統， 布置在所述豎直管段頂部管口與產塵室(2)之間的雙開自動門(3)，以及 控制所述雙開自動門(3)開啟和關閉的自動門控制系統。2.根據權利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述水平管段與所述兩個豎直管段的連接處帶有清理孔，并在所述清理孔處設置有將清理孔封堵住的傾斜鋼板(6)。3.根據權利要求2所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述水平管段與所述兩個豎直管段可拆卸連接。4.根據權利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述自動門控制系統由直流電機(7)、單片機⑶和H橋控制模塊(10)構成。5.根據權利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:所述打火控制系統由繼電器控制開關(15)、滑動變阻器(11)和電子脈沖點火器線路(13)構成。6.根據權利要求1所述的粉塵燃爆測試裝置，其特征在于:該粉塵燃爆測試裝置還包括用于顯示該裝置工作狀態的顯示屏(9)以及為該裝置提供動力源的電池組(14)。
【專利摘要】本發明公開了一種粉塵燃爆測試裝置，它包括：石英管，所述石英管呈U字型結構，其由兩個豎直管段以及連接在兩個豎直管段底部的一個水平管段構成；與所述石英管其中一個豎直管段頂部管口相連的產塵室；與所述產塵室相固定、且其風葉伸入該產塵室內的產塵風機；開設于所述石英管上的打火電極插孔；插入所述打火電極插孔中的打火電極；與所述打火電極相連的打火控制系統；布置在所述豎直管段頂部管口與產塵室之間的雙開自動門；以及控制所述雙開自動門開啟和關閉的自動門控制系統。本發明這種粉塵燃爆測試裝置用于粉塵燃爆的測試中，具有平行測試準確性較好、便于清理、能夠觀察受限管道內粉塵燃爆壓力波的傳播情況，使用安全的優點。
【IPC分類】G01N25/54
【公開號】CN105136855
【申請號】CN201510640445
【發明人】楊春海, 孫玉清, 樊珊
【申請人】常熟理工學院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月30日