一種粉塵爆炸極限測試裝置製造方法
2023-06-03 04:41:51 1
專利名稱:一種粉塵爆炸極限測試裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供一種粉塵爆炸極限測試裝置，所述測試裝置包括球形爆炸罐、加熱裝置、冷卻裝置和溫控裝置，所述爆炸罐的外壁為具有一空腔的雙層結構，空腔內部充滿導熱油，所述爆炸罐的外壁覆有保溫層。所述空腔內部設有溫度傳感器，用於測量導熱油的溫度，所述溫控裝置根據溫度傳感器測量的導熱油溫度控制加熱裝置或冷卻裝置對導熱油進行加熱或冷卻。本實用新型實施例的測試裝置，不僅可以進行標準狀態下粉塵爆炸極限的測試，還可以實現非常溫條件下粉塵爆炸極限的測試，從而保證非標準條件下粉塵爆炸極限測試研究工作的開展，以指導化工粉體生產實際，為安全生產提供技術保障。
【專利說明】一種粉塵爆炸極限測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及安全測試領域，尤其涉及一種粉塵爆炸極限測試裝置。
【背景技術】
[0002]目前，國內外各企業和各研宄機構關於粉塵爆炸極限的測試研宄大多是利用標準實驗裝置、在標準測試條件下進行。例如，名稱為「粉塵雲爆炸下限濃度測定方法」的國家標準GB/T 16425 一 1996提供了一種可燃粉塵爆炸下限濃度的20L球形標準爆炸實驗裝置。但是，與複雜的粉體生產實際工況相比而言，這些參數只是提供一種標準測試條件下的數據，而對複雜生產工況指導意義不大或無具體的指導意義。這是因為在具體生產過程中，由於粉塵粒徑分布範圍、溫(溼)度和壓力、揮發份濃度等諸多因素的變化都對粉塵的燃燒爆炸特性產生了不可忽視的影響。因此非常溫條件下的粉塵爆炸極限測試也是非常重要的。應豐富相應的測試手段，從而保證非標準條件下粉塵爆炸極限測試研宄工作的開展，以指導化工粉體生產實際，為安全生產提供技術保障。
實用新型內容
[0003]為了克服上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種能夠在常溫和非常溫條件下測試粉塵爆炸極限的裝置。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型粉塵爆炸極限測試裝置所採用的技術方案是:
[0005]一種粉塵爆炸測試裝置，包括爆炸罐、加熱裝置和溫控裝置，所述溫控裝置控制所述加熱裝置對所述爆炸罐進行加熱。
[0006]優選地，所述爆炸罐的外壁為具有一空腔的雙層結構，所述空腔內部充滿導熱油，所述加熱裝置用於對所述導熱油進行加熱。
[0007]優選地，所述測試裝置還包括冷卻裝置和溫度傳感器，所述溫度傳感器位於所述空腔內部，用於測量導熱油溫度，所述溫控裝置根據所述導熱油的溫度控制所述加熱裝置或所述冷卻裝置對導熱油進行加熱或冷卻。
[0008]優選地，所述測試裝置還包括保溫層，所述保溫層覆在所述爆炸罐的外壁上。
[0009]優選地，所述溫控裝置控制溫度的範圍為25°C?240°C，控制精度為±1°C。
[0010]優選地，所述爆炸罐為20L球形爆炸罐。
[0011]本實用新型的粉塵爆炸極限測試裝置，在常規的粉塵爆炸極限測試裝置的基礎上，增加了加熱裝置、冷卻裝置和溫控裝置。因此，不僅可以進行標準狀態下粉塵爆炸極限的測試，還可以實現非常溫條件下粉塵爆炸極限的測試。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本實用新型實施例一種粉塵爆炸極限測試裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0015]本實用新型實施例的一種粉塵爆炸極限測試裝置，以20L球形爆炸罐為主體。爆炸罐不限於球形，可以是任何可實施的形狀，如矩形、圓柱形和橢圓形等，上述形狀的容量也不限於20L，可以是任何可實際應用的容量。
[0016]如圖1，該圖示出了本實用新型實施例的一種粉塵爆炸極限測試裝置，裝置的主體是20L球形爆炸罐，爆炸罐內部上方有點火源5，下方有粉塵擴散器6，用於將粉塵均勻噴射到爆炸罐內部，粉塵擴散器6通過管路與儲塵罐8相連通，儲塵罐8上設有壓力表9，用於測量儲塵罐8的壓力。爆炸罐上設有排氣孔4，排氣孔4穿過爆炸罐的外壁，與爆炸罐內部相連通，用於試驗完成後進行內部壓力排放。爆炸罐壁上設有壓力傳感器11，用於測量爆炸罐的內部壓力，壓力傳感器11可以將測得的壓力傳輸到計算機上。
[0017]爆炸罐的外壁為雙層結構，即分為內層I和外層2，雙層結構內部有一空腔，空腔內充滿導熱油形成油浴層，導熱油優選導熱機油，導熱油的溫度可在室溫(即25°C)?240°C之間調節。爆炸罐外壁的最外層覆有保溫層3，用於當設定好油浴層的溫度後，保持爆炸罐內部溫度的恆定。爆炸罐的出油口 7穿過保溫層和外層2，出油口 7通過管道與電控閥門13、14的輸入端相連接，電控閥門13的輸出端與加熱裝置15的輸入端相連接，電控閥門14的輸出端與冷卻裝置16的輸入端相連接，加熱裝置15的輸出端和冷卻裝置16的輸出端通過管道與油泵12的輸入端相連接，油泵12的輸出端與爆炸罐的進油口 17相連接，進油口 17穿過保溫層和外層2。油浴層的導熱油從出油口 7進入管道，經過加熱裝置15或冷卻裝置16，再經過油泵12，最終經過進油口 17重新回到油浴層。
[0018]本實用新型實施例的一種粉塵爆炸極限測試裝置，還包括溫控裝置18、加熱裝置15和冷卻裝置16。溫度傳感器10位於爆炸罐外壁的空腔內部，溫控裝置根據溫度傳感器10測量的油浴層溫度與操作人員設定溫度的差值，控制加熱裝置15和冷卻裝置16的啟停。具體控制方法如下，當油浴層的溫度低於設定的溫度時，溫控裝置18關閉電控閥門14，打開電控閥門13，加熱裝置15對導熱油進行加熱，溫控裝置18同時啟動油泵12，促使導熱油在雙層結構內部不停的循環，從而保持整個雙層結構內部溫度的均衡，溫度傳感器10實時測量油浴層的溫度，當導熱油的溫度加熱到與操作人員設定的溫度值之間的差值在±1°C以內時，溫控裝置關閉電控閥門13、14，同時關閉油泵12。當油浴層的溫度高於設定的溫度時，溫控裝置18打開電控閥門14，關閉電控閥門13，冷卻裝置16對導熱油進行冷卻，溫控裝置18同時啟動油泵12，促使導熱油在雙層結構內部不停的循環，從而保持整個雙層結構內部溫度的均衡，溫度傳感器10實時測量油浴層的溫度，當導熱油的溫度值冷卻到與操作人員設定的溫度值之間的差值在±1°C以內時，溫控裝置關閉電控閥門13、14，同時關閉油泵12。
[0019]爆炸下限濃度Cmin需通過一定範圍不同濃度粉塵的爆炸試驗來確定。初次試驗時按10g/m3的整數倍確定試驗粉塵濃度，如測得的爆炸壓力等於或大於0.15MPa表壓，則以10g/m3的級差減小粉塵濃度繼續試驗，直至連續3次同樣試驗所測壓力值均小於0.15MPa。如測得的爆炸壓力小於0.15MPa表壓，則以10g/m3的整數倍增加粉塵濃度試驗，至壓力值等於或大於0.15MPa表壓，然後以10g/m3的級差減小粉塵濃度繼續試驗，直至連續3次同樣試驗所測壓力值均小於0.15MPa表壓。所測粉塵試樣爆炸下限Cmin則介於Cl (3次連續試驗壓力均小於0.15MPa表壓的最高粉塵)和C2濃度(3次連續試驗壓力均等於或大於0.15MPa表壓的最低粉塵濃度)之間，即:C1 < Cmin < C2。
[0020]利用本實用新型實施例一種粉塵爆炸測試裝置進行非常溫條件下粉塵爆炸極限測試的過程如下:
[0021]在儲塵罐中放入已知量的粉塵，例如低壓聚乙烯(d(0.5)為80.2μπι)，然後將儲塵罐密閉。設定20L球形爆炸罐外壁循環油浴的溫度為30°C (也可以是25°C?240°C之間的任意數值)，啟動溫度控制系統。當系統溫度控制在30± I °C時，把爆炸罐抽真空到0.04MPa的絕對壓力，將儲塵罐加壓到2.1MPa的絕對壓力。啟動粉塵擴散器，滯後60ms引燃點火源，對爆炸壓力進行測定記錄。經過不同濃度粉塵的爆炸試驗確定，該低壓聚乙烯粉塵在30 °C時的爆炸濃度下限為30g/m3 < Cmin < 40g/m3。
[0022]以上所有試驗步驟可通過控制器完成，並可以通過控制器上按鍵實現各個功能單步控制；測試數據可以傳輸到計算機上，並且可以通過計算機實現控制器上所能實現的全部功能。
[0023]本實用新型實施例的一種粉塵爆炸測試裝置，不僅可以依據「粉塵雲爆炸下限濃度測定方法」(GB/T 16425 一 1996)進行標準狀態下粉塵雲爆炸下限濃度的測試，還可以實現非常溫條件下粉塵雲爆炸下限濃度的測試。
[0024]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，並不用於限定本實用新型的保護範圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種粉塵爆炸極限測試裝置，包括爆炸罐，其特徵在於，還包括， 加熱裝置，用於對所述爆炸罐進行加熱； 溫控裝置，用於控制所述加熱裝置。2.如權利要求1所述的測試裝置，其特徵在於，所述爆炸罐的外壁為具有一空腔的雙層結構，所述空腔內部充滿導熱油，所述加熱裝置用於對所述導熱油進行加熱。3.如權利要求2所述的測試裝置，其特徵在於，所述測試裝置還包括， 冷卻裝置，用於對導熱油進行冷卻； 溫度傳感器，位於所述空腔內部，用於測量導熱油溫度； 溫控裝置，用於根據測量的導熱油溫度控制所述加熱裝置和所述冷卻裝置。4.如權利要求1所述的測試裝置，其特徵在於，所述測試裝置還包括保溫層，所述保溫層覆在所述爆炸罐的外壁上。5.如權利要求1所述的測試裝置，其特徵在於，所述溫控裝置控制溫度的範圍為25°C?240°C，控制精度為±1°C。6.如權利要求1至5任一權利要求所述的測試裝置，其特徵在於，所述爆炸罐為20L球形爆炸罐。
【文檔編號】G01N25-54GK204287096SQ201420766537
【發明者】韓兆輝, 宋丹青, 王學岐, 於學勝, 李智勇, 劉攀, 劉新娜 [申請人]中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團安全環保技術研究院