技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及爆炸實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。尤其涉及一種abc超細(xì)干粉進(jìn)行抑爆實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：
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目前，管內(nèi)可燃?xì)怏w爆炸與煤礦瓦斯爆炸是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域爆炸災(zāi)害的2種主要形式。在有限狹長空間內(nèi)發(fā)生爆炸對周圍環(huán)境同時(shí)產(chǎn)生沖擊波和高溫灼燒的雙重破壞。研究表明，抑爆介質(zhì)的種類、粒度、質(zhì)量濃度和噴射方式等都是影響抑爆效果的重要因素抑爆介質(zhì)的有效性在于抑制初期爆炸，而初期爆炸的形式為爆燃，抑制爆燃及其向爆轟發(fā)展的關(guān)鍵在于減小火焰?zhèn)鞑ニ俣龋罱K撲滅爆炸火焰，抑制爆炸火焰?zhèn)鞑?，所以開展abc(磷酸銨鹽)干粉對爆燃傳播的抑制研究具有工程應(yīng)用價(jià)值。

對于管道內(nèi)可燃?xì)怏w的爆炸，前人已經(jīng)做了不少研究工作，中科院力學(xué)所、中國科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)等單位都開展了這方面的實(shí)驗(yàn)研究工作。在抑爆機(jī)理研究方面，有些學(xué)者在實(shí)驗(yàn)室對非反應(yīng)激波在含塵空氣中的衰減進(jìn)行了大量的數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，認(rèn)為激波衰減主要是氣粒兩相之間的動(dòng)量和能量交換有關(guān),這些研究者主要關(guān)心的是含塵激波的動(dòng)力學(xué)行為。有些學(xué)者則對含惰性粉塵環(huán)境中的爆轟傳播過程進(jìn)行了數(shù)值和實(shí)驗(yàn)研究，也得出了類似的結(jié)論。在國內(nèi)，范寶春等對惰性顆粒爆炸抑制現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值和實(shí)驗(yàn)研究，提出了可能由于大直徑顆?；⌒渭げc(diǎn)火從而增加意外爆轟危險(xiǎn)性的觀點(diǎn)。由于爆炸抑制過程本身極其復(fù)雜，涉及反應(yīng)氣體與抑爆劑之間的兩相作用、激波與火焰的相互反饋等現(xiàn)象，同時(shí)抑爆效果也對諸多外部因素敏感。因此，人們尚不能準(zhǔn)確預(yù)測整個(gè)抑爆流場的變化規(guī)律。因此，通常的抑爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化等都是在接近實(shí)際規(guī)模的大型實(shí)驗(yàn)巷道中進(jìn)行的，用以模擬工程實(shí)際中的情況,并正確評(píng)估其適用范圍和使用效果。如波蘭lebeck.ik.等在長100m、截面29m²的巴爾巴拉實(shí)驗(yàn)礦井中進(jìn)行了大量的水霧抑爆實(shí)驗(yàn)；在國內(nèi)，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院建立了大型爆炸實(shí)驗(yàn)巷道，研制開發(fā)了系列抑爆裝置，廣泛運(yùn)用于氣體和工業(yè)粉塵爆炸防治實(shí)踐。人們對抑爆誘導(dǎo)的流場變化特征和規(guī)律還不能準(zhǔn)確地加以描述和界定，對抑爆后果也缺乏準(zhǔn)確的預(yù)一言和控制。過去，抑爆系統(tǒng)的研究開發(fā)和工程運(yùn)用也往往是在模擬特定工藝環(huán)境條件下，進(jìn)行數(shù)量有限的具有實(shí)際規(guī)模的大型實(shí)驗(yàn)，以定性地考察其抑爆效果，缺乏對抑爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用的指導(dǎo)性。因此，在人們尚未很好掌握抑爆所誘發(fā)的各種物理和化學(xué)變化規(guī)律的情況下，研究這種可燃系統(tǒng)中的抑爆方法和原理，對于抑爆系統(tǒng)研究開發(fā)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、確定工程實(shí)際中的應(yīng)用條件和范圍，以及提高爆炸防治技術(shù)的可靠性顯得尤為重要。對工業(yè)生產(chǎn)部門而言，也都迫切需要了解和掌握抑爆過程的基本規(guī)律、臨界條件及其誘導(dǎo)的各種物理化學(xué)現(xiàn)象，以確定控制和減弱爆炸災(zāi)害事故的技術(shù)途徑和條件。

本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置研究內(nèi)容為瓦斯爆炸極限為5％-16％，本項(xiàng)目研究在大型管道中常壓狀態(tài)的不同瓦斯?jié)舛鹊臈l件下，abc干粉噴射裝置空間位置的改變對抑爆效果的影響。選取實(shí)驗(yàn)瓦斯?jié)舛确秶?％-11％，每個(gè)瓦斯?jié)舛葘?yīng)的改變5次干粉噴射裝置的空間位置。為了保證管道內(nèi)的氣體成分均勻分布，采用流量配氣法緩慢地向爆炸管道注入ch4，并通過可燃?xì)怏w傳感器監(jiān)測管道內(nèi)ch4體積分?jǐn)?shù)變化，注氣結(jié)束后，通過循環(huán)泵先循環(huán)30min以上保證管道內(nèi)氣體充分均勻混合。點(diǎn)火方式采用弱點(diǎn)火的方式，弱點(diǎn)火引爆采用高壓電火花，電點(diǎn)火器固定在爆炸管道一端的盲板中心位置。

本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置研究目標(biāo)是探討abc干粉抑爆裝置空間位置的改變對抑爆效果的影響，在不同的瓦斯?jié)舛认拢杉直昂髩毫?shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)，對采集的數(shù)據(jù)的規(guī)律進(jìn)行分析。本項(xiàng)目采用大型管道作為實(shí)驗(yàn)裝置，更為逼近現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)，對于煤礦的瓦斯防爆以及可燃性氣體的安全運(yùn)輸具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的問題是氣體爆炸事故在煤礦幵采、油氣輸運(yùn)、糧食儲(chǔ)存、核電等領(lǐng)域經(jīng)常發(fā)生，尤以煤礦幵釆方面發(fā)生的瓦斯爆炸事故最為頻繁,每年給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大損失。因此，對氣體爆炸規(guī)律及高效防爆、抑爆技術(shù)的研究一直是該領(lǐng)域?qū)W者研究的熱點(diǎn)。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，探究在不同瓦斯?jié)舛认拢煞蹏娚溲b置的空間位置對。從而為工業(yè)生產(chǎn)和相關(guān)抑爆產(chǎn)品的研發(fā)提供技術(shù)支撐和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。鑒于此提出了一種abc超細(xì)干粉進(jìn)行抑爆實(shí)驗(yàn)裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種abc超細(xì)干粉進(jìn)行抑爆實(shí)驗(yàn)裝置由爆炸管道、法蘭板、多級(jí)腔體、電點(diǎn)火頭、配氣裝置、抑爆粉劑噴射裝置和數(shù)據(jù)采集裝置組成；所述爆炸管道之間通過法蘭板連接，其中在第五根與第六根爆炸管道之間布置多級(jí)腔體，所述電點(diǎn)火頭布置在最前端的爆炸管道內(nèi)；所述配氣裝置由可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐、流量計(jì)、可燃?xì)怏w傳感器和氣體循環(huán)泵組成，所述流量計(jì)布置在可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐的出氣口處，所述可燃?xì)怏w傳感器布置在最前端的爆炸管道內(nèi)，所述氣體循環(huán)泵通過管道一端與最前端的爆炸管道連通，另一端與第五根爆炸管道連通；所述抑爆粉劑噴射裝置主要由空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)粉罐和電磁閥組成，所述空氣壓縮機(jī)通過管道一端與儲(chǔ)粉罐連通，一端與多級(jí)腔體連通，所述電磁閥布置在空氣壓縮機(jī)上；所述數(shù)據(jù)采集裝置包括壓力傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、點(diǎn)火控制器、數(shù)據(jù)采集儀、處理模塊、顯示模塊，所述壓力傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鲗ΨQ布置在爆炸直管道中軸線高度的兩側(cè)，并且壓力傳感器和火焰?zhèn)鞲衅骶ㄟ^導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀連接，所述數(shù)據(jù)采集儀、點(diǎn)火控制器、顯示模塊分別通過導(dǎo)線與處理模塊連接，所述點(diǎn)火控制器的另一端通過導(dǎo)線與電點(diǎn)火頭連接。

選用甲烷作為營造爆炸環(huán)境的可燃?xì)怏w，采用流量配氣法緩慢地向爆炸管道注入ch4，并通過可燃?xì)怏w傳感器監(jiān)測管道內(nèi)ch4體積分?jǐn)?shù)變化。注氣結(jié)束后，用循環(huán)泵先循環(huán)30min以上保證管道內(nèi)氣體充分均勻混合。氣體均勻混合后，采用弱點(diǎn)火的方式點(diǎn)火。

所述空氣壓縮機(jī)為抑爆粉劑噴射提供動(dòng)力，儲(chǔ)粉罐用于盛裝抑爆粉劑。電磁閥通過時(shí)間繼電器控制開啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)與點(diǎn)火器、數(shù)據(jù)采集儀的聯(lián)動(dòng)控制，粉劑迎著爆燃火焰?zhèn)鞑シ较驀娚?，能夠在管道軸向方向上形成抑爆云帶。

所述壓力傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鲗ΨQ布置在爆炸直管道中軸線高度的兩側(cè)。在不同的瓦斯?jié)舛认拢ㄟ^改變抑爆裝置的空間位置，記錄抑爆前后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析出其規(guī)律，從而為抑制爆炸提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明裝置研究了不同瓦斯?jié)舛认?，干粉抑爆裝置空間位置的改變對抑爆效果的影響。在以往的干粉抑爆的研究中都以干粉濃度以及干粉顆粒直徑為研究重點(diǎn)，對于干粉抑爆裝置的空間位置對于抑爆效果的影響還未有過實(shí)驗(yàn)研究。本項(xiàng)目采用大型管道作為實(shí)驗(yàn)裝置，更為逼近現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)，對于煤礦的瓦斯防爆以及可燃性氣體的安全運(yùn)輸具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：-1爆炸管道、2-法蘭板、3-多級(jí)腔體、4-電點(diǎn)火頭、5-可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐、6-流量計(jì)、7-可燃?xì)怏w傳感器、8-氣體循環(huán)泵、9-閥門、10-空氣壓縮機(jī)、11-儲(chǔ)粉罐、12-電磁閥、13-壓力傳感器、14-火焰?zhèn)鞲衅鳌?5-點(diǎn)火控制器、16-數(shù)據(jù)采集儀、17-處理模塊、18-顯示模塊。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所述，一種abc超細(xì)干粉進(jìn)行抑爆實(shí)驗(yàn)裝置由爆炸管道1、法蘭板2、多級(jí)腔體3、電點(diǎn)火頭4、配氣裝置、抑爆粉劑噴射裝置和數(shù)據(jù)采集裝置組成；

所述爆炸管道1之間通過法蘭板2連接，其中在第五根與第六根爆炸管道1之間布置多級(jí)腔體3，所述電點(diǎn)火頭4布置在最前端的爆炸管道1內(nèi)；

所述配氣裝置由可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐5、流量計(jì)6、可燃?xì)怏w傳感器7和氣體循環(huán)泵8組成，所述流量計(jì)6布置在可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐5的出氣口處，所述可燃?xì)怏w傳感器7布置在最前端的爆炸管道1內(nèi)，所述氣體循環(huán)泵8通過管道一端與最前端的爆炸管道1連通，另一端與第五根爆炸管道1連通；

所述抑爆粉劑噴射裝置主要由空氣壓縮機(jī)10、儲(chǔ)粉罐11和電磁閥12組成，所述空氣壓縮機(jī)10通過管道一端與儲(chǔ)粉罐11連通，一端與多級(jí)腔體3連通，所述電磁閥12布置在空氣壓縮機(jī)10上；

所述數(shù)據(jù)采集裝置包括壓力傳感器13、火焰?zhèn)鞲衅?4、點(diǎn)火控制器15、數(shù)據(jù)采集儀16、處理模塊17、顯示模塊18，所述壓力傳感器13和火焰?zhèn)鞲衅?4對稱布置在爆炸管道1中軸線高度的兩側(cè)，并且壓力傳感器13和火焰?zhèn)鞲衅?4均通過導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀16連接，所述數(shù)據(jù)采集儀16、點(diǎn)火控制器15、顯示模塊18分別通過導(dǎo)線與處理模塊17連接，所述點(diǎn)火控制器15的另一端通過導(dǎo)線與電點(diǎn)火頭4連接。