CN105070167B

CN105070167B - 一种粉尘爆炸实验装置及实验方法

Info

Publication number: CN105070167B
Application number: CN201510480432.1A
Authority: CN
Inventors: 李元奇; 贾洪亮
Original assignee: Zhengzhou Infant Normal School
Current assignee: Zhengzhou Infant Normal School
Priority date: 2015-08-08
Filing date: 2015-08-08
Publication date: 2017-09-12
Anticipated expiration: 2035-08-08
Also published as: CN105070167A

Abstract

本发明公开了一种粉尘爆炸实验装置，包括实验及设置在实验台上方的石英管；在所述的实验台中部设置有氢气输送管道和粉尘输送管道，所述的氢气输送管道和粉尘输送管道贯穿所述的石英管下部，且所述的氢气输送管道和粉尘输送管道输出端位于所述的石英管中部空腔内，在所述的氢气输送管道和粉尘输送管道远离所述石英管一端分别设置有阀门F1和阀门F2，在所述的石英管内设置有电磁起爆器；在所述的石英管上端中部设置有加压板，所述的加压板使所述石英管内分割成为反应仓和加压仓，所述的氢气输送管道和粉尘输送管道输出端均位于所述的反应仓内，能够实现对粉尘极限浓度的检测实验，通过实验确定一定空间内能够承受的最大粉尘浓度值。

Description

一种粉尘爆炸实验装置及实验方法

技术领域

本发明涉及一种粉尘爆炸实验装置及实验方法。

背景技术

粉尘爆炸，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。

化工生产过程中，产生的铝、锌等金属，在遇到氢气时，达到一定浓度情况下，容易发生爆炸，现有的生产车间通过长期采用通风设备实现避免爆炸的效果，不能进行分成极限浓度检测。现有的实验检测设备，通常仅能通过不断地向实验容器内增加粉尘量来进行实验，并且，在发生爆炸时，很容易导致实验容器爆裂现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉尘爆炸实验装置及实验方法，能够实现对粉尘极限浓度的检测实验，通过实验确定一定空间内能够承受的最大粉尘浓度值。

本发明通过以下技术方案实现：

一种粉尘爆炸实验装置，包括实验及设置在实验台上方的石英管；

在所述的实验台中部设置有氢气输送管道和粉尘输送管道，所述的氢气输送管道和粉尘输送管道贯穿所述的石英管下部，且所述的氢气输送管道和粉尘输送管道输出端位于所述的石英管中部空腔内，在所述的氢气输送管道和粉尘输送管道远离所述石英管一端分别设置有阀门F1和阀门F2，在所述的石英管内设置有电磁起爆器；

在所述的石英管上端中部设置有加压板，所述的加压板使所述石英管内分割成为反应仓和加压仓，所述的氢气输送管道和粉尘输送管道输出端均位于所述的反应仓内，所述的加压板通过贯穿石英管上端部的连杆与承压板相连接，所述的承压板位于所述的石英管上方；

在所述的实验台上设置有环状固定架，所述的环状固定架下端通过预埋螺栓固定连接在所述的实验台上，在所述的环状固定架中部设置有限位部，所述的石英管下部套装在所述的限位部中部，在所述的石英管侧壁上设置有定位凸台，所述的定位凸台位于所述的限位部上方，在所述的定位凸台下端面与所述限位部支架设置有橡胶圈，在所述的定位凸台外壁上套装有橡胶圈。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的承压板下部设置有液压缸，所述的液压缸的伸缩杆贯穿所述的承压板并通过螺栓固定连接在所述的承压板上，所述液压缸下端固定连接在所述的石英管上。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的石英管侧壁上设置有循环管，所述的循环管沿所述的石英管轴向设置，所述的循环管上下两端均与所述的反应仓相连通，在所述的循环管上设置有循环泵。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述的反应仓内设置有粉尘浓度检测仪。

一种实验方法，包括以下步骤：

S1：安装固定架，在实验台上安装固定架，并使固定架通过设置在实验台上的预埋螺栓固定在实验台上，在石英管上的定位凸台下部及其外壁上套装橡胶圈，将石英管安装在固定架中部，使氢气输送管道和粉尘输送管道贯穿石英管下部；

S2：启动阀门F1和阀门F2，向石英管内通入氢气和粉尘，启动设置在石英管侧壁上的循环管，使循环泵运行，使石英管内的氢气和粉尘加速混合；

S3：通过粉尘浓度检测仪实时检测粉尘浓度，启动设置在石英管上部的液压缸，使液压缸带动承压板下压设置在承压板下方的加压板，加压板向下运动，使反应仓体积减小，启动电磁起爆器，至石英管内粉尘爆炸，实时记录粉尘浓度值。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）本发明通过采用定位凸台和橡胶圈将石英管固定在固定架上，能够避免爆炸瞬间导致的破坏力使石英管与固定架发生剧烈碰撞，避免石英管爆裂；

（2）本发明通过采用加压板，在定量粉尘情况下，能够通过对石英管内进行加压操作，能够方便控制定量粉尘情况下实验操作，方便记录；

(3)本发明通过采用石英管，可以方便观察反应仓内的实时反应现象，方便做实验记录。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图。

其中：101.实验台，102.石英管，103.固定架，104.预埋螺栓，105.限位部，106.定位凸台，107.橡胶圈，108.氢气输送管道，109.粉尘输送管道，110.加压板，111.反应仓，112.加压仓，113.连杆，114.承压板，115.液压缸，116.循环管，117.循环泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、2所示，一种粉尘爆炸实验装置，包括实验台101及设置在实验台101上方的石英管102；

在所述的实验台101中部设置有氢气输送管道108和粉尘输送管道109，所述的氢气输送管道108和粉尘输送管道109贯穿所述的石英管102下部，且所述的氢气输送管道108和粉尘输送管道109输出端位于所述的石英管102中部空腔内，在所述的氢气输送管道108和粉尘输送管道109远离所述石英管102一端分别设置有阀门F1和阀门F2，在所述的石英管102内设置有电磁起爆器；

在所述的石英管102上端中部设置有加压板110，所述的加压板110使所述石英管102内分割成为反应仓111和加压仓112，所述的氢气输送管道108和粉尘输送管道109输出端均位于所述的反应仓111内，所述的加压板110通过贯穿石英管102上端部的连杆113与承压板114相连接，所述的承压板114位于所述的石英管102上方；

在所述的实验台101上设置有环状固定架103，所述的环状固定架103下端通过预埋螺栓104固定连接在所述的实验台101上，在所述的环状固定架103中部设置有限位部105，所述的石英管102下部套装在所述的限位部105中部，在所述的石英管102侧壁上设置有定位凸台106，所述的定位凸台106位于所述的限位部105上方，在所述的定位凸台106下端面与所述限位部105支架设置有橡胶圈107，在所述的定位凸台106外壁上套装有橡胶圈107。

为了方便调节反应仓111体积，本实施例中，优选地，在所述的承压板114下部设置有液压缸115，所述的液压缸115的伸缩杆贯穿所述的承压板114并通过螺栓固定连接在所述的承压板114上，所述液压缸115下端固定连接在所述的石英管102上。可以通过液压缸115带动承压板114上下运动，进而下压加压板110，使反应仓111体积增大或减小。

为了加速反应仓111内粉尘与氢气的混合，本实施例中，优选地，在所述的石英管102侧壁上设置有循环管116，所述的循环管116沿所述的石英管102轴向设置，所述的循环管116上下两端均与所述的反应仓111相连通，在所述的循环管116上设置有循环泵117。

为了实时检测粉尘浓度方便记录，本实施例中，在所述的反应仓111内设置有粉尘浓度检测仪。

实施例2：

一种实验方法，包括以下步骤：

S1：安装固定架103，在实验台101上安装固定架103，并使固定架103通过设置在实验台101上的预埋螺栓固定在实验台101上，在石英管102上的定位凸台106下部及其外壁上套装橡胶圈107，将石英管102安装在固定架103中部，使氢气输送管道108和粉尘输送管道109贯穿石英管102下部；

S2：启动阀门F1和阀门F2，向石英管102内通入氢气和粉尘，启动设置在石英管102侧壁上的循环管116，使循环泵117运行，使石英管102内的氢气和粉尘加速混合；

S3：通过粉尘浓度检测仪实时检测粉尘浓度，启动设置在石英管102上部的液压缸115，使液压缸115带动承压板114下压设置在承压板114下方的加压板110，加压板110向下运动，使反应仓111体积减小，启动电磁起爆器，至石英管102内粉尘爆炸，实时记录粉尘浓度值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种粉尘爆炸实验装置，其特征在于：包括实验台（101）及设置在实验台（101）上方的石英管（102）；

在所述的实验台（101）中部设置有氢气输送管道（108）和粉尘输送管道（109），所述的氢气输送管道（108）和粉尘输送管道（109）贯穿所述的石英管（102）下部，且所述的氢气输送管道（108）和粉尘输送管道（109）输出端位于所述的石英管（102）中部空腔内，在所述的氢气输送管道（108）和粉尘输送管道（109）远离所述石英管（102）一端分别设置有阀门F1和阀门F2，在所述的石英管（102）内设置有电磁起爆器；

在所述的石英管（102）上端中部设置有加压板（110），所述的加压板（110）使所述石英管（102）内分割成为反应仓（111）和加压仓（112），所述的氢气输送管道（108）和粉尘输送管道（109）输出端均位于所述的反应仓（111）内，所述的加压板（110）通过贯穿石英管（102）上端部的连杆（113）与承压板（114）相连接，所述的承压板（114）位于所述的石英管（102）上方；

在所述的实验台（101）上设置有环状固定架（103），所述的环状固定架（103）下端通过预埋螺栓（104）固定连接在所述的实验台（101）上，在所述的环状固定架（103）中部设置有限位部（105），所述的石英管（102）下部套装在所述的限位部（105）中部，在所述的石英管（102）侧壁上设置有定位凸台（106），所述的定位凸台（106）位于所述的限位部（105）上方，在所述的定位凸台（106）下端面与所述限位部（105）支架设置有橡胶圈（107），在所述的定位凸台（106）外壁上套装有橡胶圈（107）。

2.根据权利要求1所述的一种粉尘爆炸实验装置，其特征在于：在所述的承压板（114）下部设置有液压缸（115），所述的液压缸（115）的伸缩杆贯穿所述的承压板（114）并通过螺栓固定连接在所述的承压板（114）上，所述液压缸（115）下端固定连接在所述的石英管（102）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种粉尘爆炸实验装置，其特征在于：在所述的石英管（102）侧壁上设置有循环管（116），所述的循环管（116）沿所述的石英管（102）轴向设置，所述的循环管（116）上下两端均与所述的反应仓（111）相连通，在所述的循环管（116）上设置有循环泵（117）。

4.根据权利要求1或2所述的一种粉尘爆炸实验装置，其特征在于：在所述的反应仓（111）内设置有粉尘浓度检测仪。

5.一种实验方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：安装固定架（103），在实验台（101）上安装固定架（103），并使固定架（103）通过设置在实验台（101）上的预埋螺栓固定在实验台（101）上，在石英管（102）上的定位凸台（106）下部及其外壁上套装橡胶圈（107），将石英管（102）安装在固定架（103）中部，使氢气输送管道（108）和粉尘输送管道（109）贯穿石英管（102）下部；

S2：启动阀门F1和阀门F2，向石英管（102）内通入氢气和粉尘，启动设置在石英管（102）侧壁上的循环管（116），使循环泵（117）运行，使石英管（102）内的氢气和粉尘加速混合；

S3：通过粉尘浓度检测仪实时检测粉尘浓度，启动设置在石英管（102）上部的液压缸（115），使液压缸（115）带动承压板（114）下压设置在承压板（114）下方的加压板（110），加压板（110）向下运动，使反应仓（111）体积减小，启动电磁起爆器，至石英管（102）内粉尘爆炸，实时记录粉尘浓度值。