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爆炸专业技术实验室 2013-05-10  信息根源: 本站

一、爆炸传布实验室
1、功效定位
爆炸传布实验室具有次要装备10台(套),包罗亚太地区最大、我国独一的爆炸实验巷道及管径丰厚的爆炸管路等。能够举行气体粉尘爆炸传布规律研讨、爆炸气体身分阐发及变革规律研讨、爆炸流场及特点参数(激波、火焰阵里布局;压力;火焰;温度等)阐发、可变身分(焚烧能量、气体浓度及体积量、障碍物等)对爆炸传布规律的影响阐发等。
实验室为爆炸传布理论研究、相干尺度的造订正供给实验支持;同时能够经过爆炸变乱的反演阐发,为变乱查询拜访阐发供给技术支持。
2、次要装备
(1)爆炸实验巷道
    功效:近似模仿煤矿井下实践工况前提,能够举行气体(瓦斯、油气等)、粉尘(煤尘、食粮粉尘、金属粉尘等)爆炸传布规律研讨;能够举行差别影响身分(瓦斯体积、煤尘量、障碍物等)对瓦斯煤尘传布的影响规律研讨。
性能指标:总长度896m,主巷为墙下1m,拱下1.6m,断面积7.2m2的半圆拱形巷道;具有30m3、50 m3、100 m3和200 m3四种容量品级的瓦斯起爆室。
 

图1 实验巷道


(2)爆炸管路体系
功效:爆炸管路体系能够近似模仿煤矿井下庞大条件下(转弯、分叉、变坡、变径等)的瓦斯煤尘爆炸传布规律研讨;能够举行差别影响身分(瓦斯浓度、焚烧能量、障碍物等)对瓦斯爆炸传布的影响规律研讨。
性能指标:
⑤ 直径1m的钢制管路,长度60m,计划启压≥3.5MPa;
②直径为900mm、800mm、700mm、600mm、400mm、300mm、200mm、100mm的钢制管路,长度30m,计划启压2.5Mpa;
③直径为500mm的钢制管路,长度66.5m,计划启压2.5Mpa;
④直径2m的钢制管路,长度29m,计划启压1.5Mpa;
⑤10m2断面管道,长度24m,计划启压1.5Mpa;

图2 实验管道

       
(3)通明管道实验体系
功效:通明管道实验体系能够举行气体、粉尘爆炸传布演示及研讨;能够举行水雾、粉剂等的抑爆实验研讨;搭配PIV粒子图象测速体系、纹影仪、高速拍照等安装可举行爆炸流场的微观阐发。
性能指标:管道长度为20m,由16节1.2m管道和1节0.8m管道构成;管道口径为400mm×400mm;管壁厚度为40mm;计划启压为2MPa动压。
 

图3 通明管道实验体系

(4)PIV粒子图象测速体系
功效:用于研讨气体粉尘爆炸传布历程流场涡量、流线和等速度线等流场特性参数漫衍。
性能指标:
①数字相机分辨率2456×2056 ,采集速度16帧/秒,触发旌旗灯号TTL;
②单脉冲激光器波长532nm,脉冲宽度6-8ns,脉冲能量2×350mJ时;
③同步控制器为自力7通道输出,工夫精度0.25ns;
④高速光电开关的快门封闭呼应工夫小于1.5ms,通光窗口尺寸32×26mm。
 

图4 PIV粒子图象测速体系

             
(5)纹影仪
功效:本体系可用于有/无自发光流场的定性表现,获得反应流场密度梯度变革的图象,正在空气动力学和熄灭、爆炸等成绩的尝试研讨中有遍及的利用。
性能指标:
①主反射镜体系:齐口径Φ420 mm,有用口径Φ400 mm,里型精度1/6λ;
②狭缝:诟谇纹影狭缝,两刃口,调理范畴0-3mm,可做360°扭转;
③同步控制系统:8通道工夫延时器,延时精度2微秒;
④刀口:机器刀口,挪动范畴10 mm。
 

图5 纹影仪


(6)气体标定激波管
功效:本体系为发生激波和操纵激波紧缩尝试气体,以模仿所要求事情前提,次要用于气体激波传布研讨,和压力传感器的静态标定。
性能指标:
①管径Φ100mm  壁厚30mm  少12m  最高启压15MPa;
②夹膜机构长度:0.8m;
③高压起爆段长度:6m。
 

图6 气体标定激波管


(7)爆炸气体采集安装
功效:气体采集安装次要用于采集并立即保留气体粉尘爆炸历程中和爆炸后的气体,可按照必要采集爆炸管路及巷道内的气样。
性能指标:
①火焰传感器呼应工夫:3.1ms;
②控制器呼应工夫:7.8ms;
③快速开启安装呼应工夫:20ms;
④采样气体收集钢瓶容积2L,可接受压力》3MPa;
 

图7 爆炸气体采集安装


(8)气体身分阐发体系
功效:本体系用于对氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、硫化氢等气体的组分阐发。
性能指标:
①氮气发生器:输出压力:0~0.4MPa  输出流量:0~300mL/min  纯度:99.99%;
②氢气发生器:输出压力:0~0.4MPa  输出流量:0~300mL/min  纯度:99.99%;
③低噪声空气泵:输出流量:0~300mL/min 输出压力:0~0.4MPa;
④燃气公用气相色谱仪主机:高温庇护功效、八阶程升、远室温操纵、主动后开门、妨碍自检、数据庇护、秒表功效、工夫程序控制。
 

图8 气体身分阐发体系


(9)爆炸综合测试体系
功效:能够举行爆炸静态参量的丈量,包罗压力、火焰及温度旌旗灯号丈量。
性能指标:
①64路同步采样通道;
②12位垂直分辨率;
③60 MS/s及时采样率;
④32路热电偶输入通道; 8路内置热端温度抵偿通道。
 

图9 爆炸综合测试体系


(10)高速拍照体系
功效:能够对爆炸高速历程举行拍摄,反应爆炸活动的变革历程。
性能指标:
①传感器:1280 × 800分辨率;
②感光灵敏度:2100 ISO/ASA(彩色)(ISO12232尺度);
③齐幅1280 × 800 ,速度2190帧/秒;
④触发:TTL 脉冲 上升或降落沿,开关开启或封闭。
 

图10 高速拍照体系


两、非凡情况气体爆炸特性实验室
1、功效定位
该实验室次要装备为非凡情况20L爆炸特性测试体系。非凡情况20L爆炸特性测试体系根据国际标准ISO成立,装备接纳比例配气方法,进步罐体承压强度,并操纵间接加热方法和油浴直接加热方法对罐体内部举行加热,经过焚烧能量产生收回指定能量的电火花扑灭密闭容器内气体或粉尘并发生爆炸,操纵高频压力传感器检测爆炸罐体内压力变革环境,整个过程由爆炸测试控制系统自动控制和记实。非凡情况20L爆炸特性测试体系可以举行初始压力前提、高温前提和高温高压耦合条件下气体粉尘爆炸特性尝试研讨。
2.次要装备
非凡情况20L爆炸特性测试体系
功效:举行初始压力前提、高温前提和高温高压耦合条件下气体粉尘爆炸特性尝试研讨。
性能指标:
①爆炸罐体:20L/球形
②最高工作温度:200℃
③压力丈量范畴:-0.1~4MPa
④温度测控范畴:室温~200℃
⑤焚烧方法:化学焚烧  15KJ;高压焚烧  10J
⑥配气方法:真空比例配气
⑦配气精度:±0.1%
 

图11 非凡情况20L爆炸特性测试体系

   
三、粉尘爆炸特性实验室
1、功效定位
根据国家标准GB/T 16425~GB/T 16430成立的粉尘爆炸特性实验室,包罗粉尘20L爆炸特性测试体系、粉尘层最低着火温度测试体系、粉尘云最低温度着火体系、粉尘云最小焚烧能量测试体系和粉尘层电阻率测试体系。用于举行煤尘及其它产业粉尘的爆炸特点参量测试及实验研究工作。所测特点参量包罗:①粉尘元爆炸下限;②粉尘云最大爆炸压力及最大压力上升速度;③粉尘云最小焚烧能量;④粉尘云最小着火温度;⑤粉尘层最小着火温度;⑥粉尘层电阻率等。
2、次要装备
    (1)粉尘20L爆炸特性测试体系
功效:
举行粉尘云爆炸下限、粉尘云最大爆炸压力及最大压力上升速度等参量的测试和研究工作。
粉尘20L爆炸特性测试体系的尝试罐体接纳远球形爆炸容器,操纵高压分散相将粉尘正在爆炸容器内构成悬浮粉尘云,经过化学点炸药头扑灭发生爆炸,并由传感器及时采集爆炸历程的压力和火焰旌旗灯号,整个过程由爆炸控制系统自动控制和记实。
性能指标:
①罐体容积及外形:20L、远球形
②罐体计划启压:3.0MPa
③储尘罐容积:0.6L
④储气罐充气压力:2.0MPa
⑤压力丈量范畴:0~1.0MPa
 

图12 粉尘爆炸特性测试体系

  
(2)粉尘层最低着火温度测试体系
功效:
用于举行粉尘层最低着火温度的测试及实验研究工作。
粉尘层最低着火温度测试体系正在恒温热板上笼盖必定厚度的聚积粉尘,由热电偶辨别记实尝试历程中聚积粉尘和热板的温度变革环境,和察看粉尘层的温度和颗粒的着火环境,整个过程由控制系统自动控制和记实。
性能指标:
①加热器金属平板:直径≥200mm,厚度≥20mm
②温度节制范畴:常温-400(±1)℃
③粉尘层厚度:5mm、10mm
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图13 粉尘层最低着火温度测试体系


(3)粉尘云最低着火温度测试体系
功效:
用于举行粉尘云最低着火温度测试及实验研究工作。
粉尘云最低着火温度测试体系是由压气喷尘器构成必定浓度的粉尘云高速经过石英加热炉管冰着火,察看炉管后沿的火焰产生环境,整个过程由控制系统自动控制和记实。
性能指标:
①温度节制范畴:常温~1200℃
②电磁阀出口到除尘器的间隔:≤500mm
③储气罐容积:55mL
 

图14 粉尘层最低着火温度测试体系


(4)粉尘云最小焚烧能量测试体系
功效:
用于举行粉尘云最小焚烧能量测试及实验研究工作。
粉尘云最小焚烧能量测试体系由哈特曼管道和焚烧能量发生器构成,由活动气流正在管道内构成粉尘云,由焚烧能量发生器发生指定火花能量正在电极间开释,察看煤尘云的着火环境。
性能指标:
①哈特曼管容积:1.2L
②焚烧能量产生范畴:10mJ-1000J
③电极间距:≥6mm
④放电回路电阻:≤5Ω
 

图15 粉尘云最小着火能量测试体系


(5)粉尘层电阻率测试体系
功效:
用于举行粉尘层电阻率的测试及实验研究工作。
性能指标:
① 输入电压:220V±10%
②实验电压品级:110V、220V、300V、500V、1000V、1500V、2000V
③实验电压精度:±5%
④测定范畴:0.01MΩ~1GΩ

 

图16 粉尘层电阻率测试体系

 

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