一种移动式高温耦合环境组合升降炉系统

本发明涉及火灾或震火耦合技术领域，具体涉及一种移动式高温耦合环境组合升降炉系统。

背景技术：

当前，多灾种耦合致灾机理与防控研究已上升为国家重大需求，其中地震与火灾是发生最频繁的耦合灾害，可能会衍生重大事故灾难。当前国内进行地震-火灾耦合试验的主要步骤是先进行地震模拟振动台试验，待地震模拟振动台试验完成后，再将模型移动至火灾试验炉处进行火灾试验。

但试验过程中存在以下几个问题：(1)移动试验模型过程中可能会造成模型损伤、残余变形的损坏；(2)常规火灾试验炉只能做构件试件的试验，不能进行多层框架整体结构的试验，也不能进行多层框架某层的试验；(3)试验炉的尺寸为固定尺寸，限制了试验模型的尺寸；(4)常规的火灾实验炉的燃烧装置都布置在炉壁上，燃烧装置水平喷射，不贴近现实火灾状况。

技术实现要素：

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种移动式高温耦合环境组合升降炉系统，其可进行多层框架试件在不同框架层的试验，同时适用于不同尺寸的多层框架试件，更容易模拟真实火灾。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种移动式高温耦合环境组合升降炉系统，包括内部吊装有组合炉体并且能够在轨道上行走的炉体安装架，所述炉体安装架的上端滑动连接有两个移动方向与轨道方向垂直的动梁，所述炉体安装架的下端设有控制其行走的行走装置，所述炉体安装架的四个安装柱上还分别设有液压固定支腿，所述动梁的下端面设有能够移动的移动式卷扬机，所述移动式卷扬机底部吊接有作业装置，所述动梁的两端还滑动连接有用于控制组合炉体升降的升降装置；所述组合炉体为方形筒状并且由多块炉体模块拼装而成；所述组合炉体内设有燃烧装置，所述燃烧装置包括自吸式燃烧模组和助燃式燃烧模组，所述自吸式燃烧模组和助燃式燃烧模组通过管路与外部天然气以及进风口连通。

优选地，所述助燃式燃烧模组包括若干个助燃式燃烧单元，所述助燃式燃烧单元包括设有收缩式滚轮的助燃式燃烧架，所述助燃式燃烧架上端板上固定有若干烧嘴，所述烧嘴下端设有燃气入口和进风口，所述燃气入口通过燃气管与外部天然气连通，所述进风口通过进风管与外部鼓风机连通；

优选地，所述自吸式燃烧模组包括若干自吸式燃烧单元，所述自吸式燃烧单元包括设有收缩式滚轮的自吸式燃烧架，所述自吸式燃烧架的上端设有若干并排均布的燃烧管，所述燃烧管上开设有若干均布的燃烧孔，所述燃烧管的两端连通自吸式燃气管，所述自吸式燃气管与外部天然气连通。

优选地，所述炉体模块包括炉体模块外层和炉体模块内层，所述炉体模块外层为钢结构框架，所述炉体模块内层为奥氏体铬镍耐热钢分格，所述炉体模块内层的内格里镶嵌耐火纤维棉。

优选地，所述升降装置包括分别固定在动梁两端的曳引机，所述曳引机上链条的一端与组合炉体连接，链条的另一端与炉体配重装置连接，所述组合炉体的升降通过炉体配重装置实现力平衡自锁。

优选地，所述行走装置包括固定在炉体安装架下端底梁上的行走电机，所述底梁的底部设有与轨道适配的滚轮，所述行走电机的输出端设有主动轮，所述主动轮通过驱动链与滚轮链传动。

优选地，所述炉体安装架的上端设有两个宽梁和两个长度方向与轨道方向一致的长梁，所述宽梁上端面设有供动梁端部滑动的上轨，所述动梁的两端设有与上轨适配的动梁行走装置。

优选地，所述动梁行走装置包括固定在动梁端部的第二行走电机，所述第二行走电机的输出轴固定有第二主动轮，所述动梁端部还设有与上轨适配的第二滚轮，所述第二主动轮通过第二驱动链与第二滚轮链传动。

优选地，所述组合炉体上开设有炉体检修口和炉体视窗，所述炉体安装架表面刷涂抗氧化涂料，所述燃烧装置外表面覆设有耐火纤维棉。

优选地，所述炉体安装架的上端的两个宽梁上还分别设有用于重物起吊的固定式卷扬机。

本发明的有益效果在于：

1)本发明采用升降装置吊装组合炉体，组合炉体可吊装至不同高度，可进行多层框架试件不同框架层的试验，本发明设有炉体配重装置，组合炉体吊至指定位置后，可在炉体升降装置无电情况下自锁组合炉体高度。

2)本发明组合炉体由炉体模块组成，不同数量的炉体模块可以组成不同尺寸的组合炉体，可适用于不同尺寸的多层框架试件，组合炉体无盖无底，以多层框架试件的试验层顶与底为炉盖及炉底，减少了用钢量，减轻了吊装重量。

3)本发明设有坐地向上喷射的燃烧装置，更容易模拟真实火灾，燃烧装置采用钢材制成，发生损时坏易维修、易更换。

4)本发明设有控制炉体安装架行走的行走装置，实现了炉体安装架的行走功能，灵活地运用了实验场地，节省了实验室空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种移动式高温耦合环境组合升降炉系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的助燃式燃烧单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自吸式燃烧单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的炉体模块之间的连接示意图；

图5为本发明实施例提供的燃烧装置与天然气端管路连接示意图。

附图标记说明：

9、动梁；10、轨道；11、宽梁；12、长梁；13、炉体配重装置；14、组合炉体；151、炉体模块内层；152、炉体模块外层；153、炉体吊耳；154、拐角连接板；155、连接孔；156、装配口；157、装配盖；16、作业装置；17、底梁；18、行走装置；19、安装柱；20、液压固定支腿；21、固定式卷扬机；22、移动式卷扬机；23、曳引机；241、助燃式燃烧架；242、收缩式滚轮；243、烧嘴；244、燃气管；245、进风管；246、自吸式燃烧架；247、自吸式燃气管；248、燃烧管；249、燃烧孔；251、燃气主阀；252、压力计；253、流量计；254、燃气主管路；255、燃气控制主阀；256、燃气控制分阀；257、燃气控制面板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，一种移动式高温耦合环境组合升降炉系统，包括内部吊装有组合炉体14并且能够在轨道10上行走的炉体安装架，所述炉体安装架的上端滑动连接有两个移动方向与轨道方向垂直的动梁9，动梁9的横截面为箱形截面，所述炉体安装架的下端设有控制其行走的行走装置18，所述炉体安装架的四个安装柱19上还分别设有液压固定支腿20，所述动梁9的下端面设有能够移动的移动式卷扬机22，所述移动式卷扬机22底部吊接有作业装置16，所述动梁9的两端还滑动连接有用于控制组合炉体14升降的升降装置；

所述升降装置包括分别固定在动梁9两端的曳引机23，所述曳引机23上链条的一端与组合炉体14连接，链条的另一端与炉体配重装置13连接，所述组合炉体14的升降通过炉体配重装置13实现力平衡自锁。

所述移动式卷扬机和升降装置均能够沿动梁9底的两侧翼缘上端面滑动，所述组合炉体14为方形筒状并且由多块炉体模块拼装而成；炉体模块的长度以500mm为模数，不同数量的炉体模块可拼成若干个不同尺寸的组合炉体14；

所述炉体模块包括炉体模块外层152和炉体模块内层151，所述炉体模块外层152为钢结构框架，所述炉体模块内层151为奥氏体铬镍耐热钢分格，所述炉体模块内层的内格里镶嵌耐火纤维棉，组合炉体14四角出的炉体模块外层152上端设有炉体吊耳153，同侧的两个炉体模块之间通过螺栓连接在一起，炉体模块外层152两侧开有供螺栓穿过的连接孔155，同时也开有便于拧紧螺栓两端螺母的装配口156，装配口156上设有能够盖合的装配盖157，组合炉体14的每个拐角处均有一个炉体模块的侧边设有拐角连接板154，拐角连接板154通过螺栓与相邻的炉体模块螺栓连接。

所述组合炉体14内设有燃烧装置，所述燃烧装置包括自吸式燃烧模组和助燃式燃烧模组，所述自吸式燃烧模组和助燃式燃烧模组通过管路与外部天然气以及进风口连通。

所述助燃式燃烧模组包括若干个助燃式燃烧单元，助燃式燃烧单元的最低高度为400mm，所述助燃式燃烧单元包括设有收缩式滚轮242的助燃式燃烧架241，所述助燃式燃烧架241上端板上固定有若干烧嘴243，所述烧嘴243下端设有燃气入口和进风口，所述燃气入口通过燃气管244与外部天然气连通，所述进风口通过进风管245与外部鼓风机连通；

所述自吸式燃烧模组包括若干自吸式燃烧单元，高度低于炉体模块的高度，所述自吸式燃烧单元包括设有收缩式滚轮242的自吸式燃烧架246，所述自吸式燃烧架246的上端设有若干并排均布的燃烧管248，所述燃烧管上开设有若干均布的燃烧孔249，所述燃烧管248的两端连通自吸式燃气管247，所述自吸式燃气管247与外部天然气连通。

所述炉体安装架的上端设有两个宽梁11和两个长度方向与轨道方向一致的长梁12，所述宽梁11上端面设有供动梁9端部滑动的上轨，所述动梁9的两端设有与上轨适配的动梁行走装置；两个宽梁11上还分别设有用于重物起吊的固定式卷扬机21。

所述行走装置18包括固定在炉体安装架下端底梁17上的行走电机，所述底梁17的底部设有与轨道10适配的滚轮，所述行走电机的输出端设有主动轮，所述主动轮通过驱动链与滚轮链传动，底梁17的截面为箱型，底梁17与地槽通过地脚螺栓可拆卸式连接。

所述动梁行走装置包括固定在动梁9端部的第二行走电机，所述第二行走电机的输出轴固定有第二主动轮，所述动梁9端部还设有与上轨适配的第二滚轮，所述第二主动轮通过第二驱动链与第二滚轮链传动。

所述组合炉体14上开设有炉体检修口和炉体视窗，所述炉体安装架表面刷涂抗氧化涂料，所述燃烧装置外表面覆设有耐火纤维棉。

参照图5，所述燃烧装置内的燃气管244和自吸式燃气管247上均设有燃气控制分阀256，连接天然气端的燃气主管路254上依次设有与燃气主阀251、压力计252、流量计253以及燃气控制主阀255，燃气控制分阀256、燃气主阀251、压力计252、流量计253以及燃气控制主阀255均与外部燃气控制面板257电连接，所述燃气控制主阀255为v型切口球阀，所述燃气控制主阀255的阀门定位由监视器的控制系统模拟输出信号来控制，所述流量计253采用容积式流量计，所述流量计253包括一个频率脉冲计数器、两个热敏电阻温度探头、两个压力传感器，流量计253的入口和出口处均设有一个热敏电阻温度探头和一个压力传感器。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。