一种多重安全节能型火烧试验炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试验装置，尤其是涉及一种多重安全节能型火烧试验炉。
【背景技术】
[0002]提起爆炸，人们总是很自然地想到爆炸物或可燃气体与氧气(或空气)爆炸时震天动地的轰响。殊不知，悬浮在空气中的那些悠悠飘扬的粉尘也会引起威力巨大的爆炸。
[0003]粉尘爆炸事故在国内外屡见不鲜。1921年美国芝加哥一台大型谷类提升机发生粉尘爆炸，其爆炸力将40座每座约装30万吨粮食的仓室，从底座掀起，并移动了 152.4毫米，结果6死1伤，经济损失达400万美元。1942年我国本溪煤矿曾发生世界上最大的煤尘爆炸，死亡1549人，重伤246人。2014年8月2日，昆山市经济技术开发区的昆山中荣金属制品有限公司抛光二车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故，造成97人死亡、163人受伤。直接经济损失3.51亿元。以上事例都是警示我们粉尘爆炸是不可轻视的，其危害对社会财产及生命安全都造成了不可估量损失。
[0004]根据科学试验测定，粉尘爆炸的条件有三个。
[0005](1)粉尘本身具有可燃性，可燃粉尘是指在一定条件下与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘；
[0006](2)在有限空间内，粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度(爆炸的最低浓度叫做爆炸下限，最高浓度叫做爆炸上限。)；
[0007](3)足够引起粉尘爆炸的起始能量，该能量可以表现为火焰、电火花等多种形式。
[0008]需指出的是粉尘极有可能发生破坏性更大的二次爆炸。粉尘爆炸后会产生一些有毒物质。燃烧的不充分导致了一氧化碳的产生，爆炸物自身粉尘也会产生有毒物质，这对生产现场的工作人员的伤害有时候却是致命的。
[0009]重要的粉尘爆炸测试参数有粉尘云最大爆炸压力、粉尘云最大爆炸压力上升速率、爆炸指数、粉尘云最小爆炸浓度、粉尘云最小点火能量、粉尘云最低着火温度、粉尘层最低着火温度、粉尘云极限氧浓度。
[0010]目前《GB/T 16425-1996粉尘云爆炸下限浓度测定方法》、《GB/T 16428-1996粉尘云最小着火能量测定方法》、《GB/T 164301996粉尘层最低着火温度测定方法》所使用的设备为20L球和热表面装置。
[0011]氧化性物质具有强氧化性，受热、震动或摩擦会分解放出氧和热量，能导致可燃物的燃烧，与松软的粉末状可燃物能形成爆炸性混合物。
[0012]该项物质本身不一定可燃，但是通常因放出氧气或起氧化反应，促使其它物质燃
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[0013]特点:多为碱金属或碱土金属的盐和由过氧基组成的无机化合物，氧化价态高，金属活泼性强，易分解，有较强的氧化性，本身不燃烧，但与可燃物作用能发生着火和爆炸。
[0014]国际上是采用比较被测物质和纤维素的一定比例的混合物与基准物质(参考物质)和纤维素的不同比例的混合物的燃烧速度来确定。
[0015]固体:样品与纤维素按4:1或1:1混合，燃烧速度快于溴酸钾与纤维素按3:2混合的为I级包装；快于2:3的为II级包装；快于3:7的而没有达到1、II级的为III级包装。如果慢于上述情况，并且不发火也不燃烧，则不属于氧化剂。
[0016]目前采用的标准是联合国《关于危险货物运输的建议书试验和标准手册》(中文版)第3部分有关第3类、第4类、5.1项和第9类的分类程序、试验方法和标准5th。
[0017]中国专利CN1594971A公开了一种粉尘云燃烧炉，炉体中部内壁面呈螺旋状，在炉膛中部设置畜热体，在炉体壁上部设置挡灰板，在炉体壁上，畜热体与挡灰板之间开有粉尘云入口、柴油点火器入口和一次进风口，在畜热体与挡灰板之间形成气化燃烧室；炉体的下部为收口式的锥形，在锥体末端设置出灰口，在炉体壁上、畜热体的下方开有二次进风口、水蒸汽入口，形成二次气化室；在炉体壁上、挡灰板的上方开有三次进风口，挡灰板与炉体顶部之间形成余气燃烧室。
[0018]中国专利20041001337.5公开了一种粉尘云燃烧炉，其作用是粉状燃料在其中悬浮状充分燃烧，提供热效率。本装置与其的重大不同点是加热试验炉，其中放置危险性试验品，有调节氧化还原气氛，防止爆炸传播，和热量回收的多种功能。
【发明内容】
[0019]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有多重安全、节能、测试准确、环保等优点的多重安全节能型火烧试验炉。
[0020]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0021]一种多重安全节能型火烧试验炉，由依次连接的密封炉体、热交换器及尾气处理器组成，
[0022]所述的密封炉体为可开合结构，上部炉体内设有安全阀，顶部设有出气口，下部炉体内设有放置样品的容器、燃烧器及补气空气盘，
[0023]所述的热交换器经空气分配器与设置在密封炉体内的燃烧器及补气空气盘连接，热交换器上设有鼓风机。空气由鼓风机经热交换器提供进入分配器。一部分与燃气混合后经燃烧器燃烧，另一部分经补气空气盘进入炉体其量可以调节由于氧化气氛要求不同之试验目的。燃烧尾气通过与鼓风机送入的空气进行热交换后进入尾气处理器再排放。这样，使用的空气分配器可以使一部分空气用于混合燃气，节约能源。另一部分空气调节炉内的含氧量，其量可以调节用于氧化气氛要求不同的试验目的。
[0024]通过鼓风机送入的空气进行热交换后进入废气处理装置再排放，从而能够防止有毒气体外泄。
[0025]所述的安全阀为大通径的碗形安全阀，该安全阀经拉索与设置在炉体外的配重连接，利用配重抵消其重量只需较小的气压即可开启，开启的气压可通过增减配重进行调节。该部件还可以作用在以实验人员的安全考虑，当试验样品爆炸时，产生的爆炸冲击力可以顶开安全阀，从而释放压力。
[0026]密封炉体内设有热电偶、毫秒级压力传感器和水冷广角摄像头，根据试验的不同，热电偶可以放置在需要的位置。
[0027]炉内有放置样品的容器，当需要做粉尘云爆炸下限浓度、粉尘云最小着火能量测定方法等等实验时，可以把扩散器作为容器放置经过前处理的粉末。当需要做粉尘层最低着火温度测定方法时，可以把容器换成热表面装置。进行氧化性固体试验的时候，可以换成低导热平板。另外需要一个点火源。
[0028]所述的下部炉体设置在升降台上，下降后可以进行清理和放置样品，上升后与上部炉体结合并以螺栓紧固。下部炉体的顶部还设有炉篦，因为试验需要做多次平行的测试，而且每次试验需要彻底清洗炉内才能进行再次试验，升降式炉篦与炉体可以方便清洗炉内。
[0029]所述的下部炉体还与二氧化碳钢瓶连接，用工控机进行实时控制，决定鼓风机的停开和二氧化碳的喷入，当温度继续上升时喷入二氧化碳进行隔离和冷却。
[0030]所述的密封炉体外包覆有热绝缘材料。
[0031]所述的热交换器经热空气管与空气分配器连接。
[0032]所述的热空气管外包覆有保温层。
[0033]与现有技术相比，本发明相比具有多重安全、节能、测试准确、环保的特点。
[0034](1)多重安全:本发明在有氧燃烧过于剧烈时停止供应空气和燃气，当温度继续上升时还可以喷入二氧化碳进行隔离和冷却，另外燃烧时安全阀打开进行减压，进一步保证实验人员的安全。
[0035](2)节能:尾气通过热交换气回收一部分，炉体用