一种用于20L爆炸球的高离散度进样装置

一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置
技术领域
1.本发明涉及一种20l球形爆炸测试系统，具体涉及一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置。


背景技术：

2.可燃气体、粉尘爆炸是工业爆炸灾害的重要形式。在实际生活中的很多情况下，可燃气体、粉尘与空气混合并达到一定浓度，此时若有火源存在，便可造成爆炸灾害。20l球爆炸测试装置是一种用于化学工程、矿山工程技术、安全科学技术领域的爆炸参数分析仪器。20l球爆炸测试装置既能对气体爆炸，可燃液体爆炸，粉尘爆炸进行研究，还能对气体与液体混合爆炸、气体与粉尘混合爆炸进行实验研究。用此爆炸装置对可燃气体、可燃液体、蒸气和粉尘的爆炸特性及爆炸抑制方面的实验研究对工业安全生产，储存、运输和处理危险化学物品具有重大的意义和科研价值。
3.获取准确的爆炸特征参数依赖于测试装置的优化设计，而进样装置是否能够高度离散度样品对20l爆炸球内参数测试的有效性具有决定性作用。在同等浓度下，高离散度的样品测得的爆炸参数比聚集样品测得的参数更为准确，所提取的样品燃爆特性也更具有科学指导意义。然而，现有的进样装置并不能实现样品的高度离散化，且容易造成粉尘样品团聚和管路堵塞。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是为获得精确的燃烧爆炸测试参数提供了一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置。通过合理设计，有效分散样品，使样品能够在进入到20l爆炸球内时均匀分布，从而得到精确的爆炸特征参数，降低实验误差。
5.一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置。其中包括进样仓(1)、进样管道(2)以及样品分散装置(3)。进行爆炸测试实验时样品从样品仓(1)通过进样管道(2)最后经由样品分散装置(3)进入20l爆炸球(4)内。其中样品分散装置(3)的特定喷射方式、喷射角度以及一次反射板(9)和二次反射板(6)的作用，使样品进入20l爆炸球(4)时能够形成高离散度的状态。
6.所述的样品分散装置(3)安装在20l爆炸球(4)的底部，其特征在于底部支撑板(5)、一次反射板(9)与锥形主体(8)部分的特殊设计，底部支撑板(5)与下部进样管道(2)相连。
7.作为优选，进样管道(2)内径为12mm，底部支撑板(5)总长度为145mm，宽度为65mm，两侧设有二次反射板(6)，与底部支撑板(5)内侧夹角为125
°
，二次反射板(6)长37.5mm，宽度与底部支撑板(5)相同。两侧的二次反射板(6)主要作用是反射从一次反射板(9)反射来的样品。
8.所述的样品分散装置(3)由底部支撑板(5)、两翼支撑板(7)、锥形主体(8)、一次反射板(9)与二次反射板(6)构成。
9.作为优选，所述锥形主体(8)底部半径为5mm，中心有半径为1mm的圆孔，顶部外径25mm，内径为22.5mm，锥形主体外壁与水平方向的夹角为52
°
。
10.作为优选，所述两翼支撑板(7)在锥形主体(8)中心线两侧对称分布，底部长度17.5mm，高度20mm，厚度2mm，与分散装置底部支撑板的短边相平行，分散装置通过两翼支撑板与分散装置的底部支撑板相连。分散装置上部设有一次反射板，总长100mm，宽50mm，与锥形主体的外直径相等。
11.样品通过分散装置底部中心圆孔(10)和锥形主体(8)与进样管道(2)之间的空隙进入20l爆炸球(4)内部，被测样品高速通过样品分散装置(3)时，由锥形主体(8)向四周空间分散，被测样品在到达样品分散装置(3)顶部的一次反射板(9)时，由于高速冲击作用，样品会向底部支撑板(5)进行一次反射，沿底部支撑板(5)的长边方向流动的样品会冲击二次反射板(6)，经过二次反射，被测样品转向20l爆炸球(4)内部分散，最终实现高离散度的样品分布状态。
12.本发明具有如下有益效果：能够有效提高样品在20l球内的离散度，对于整个20l球爆炸测试装置的精确度具有极大提升。通过高离散度进样装置的应用能够得出更为精确的燃烧爆炸参数以及制定更为准确的燃烧爆炸安全规范。
附图说明
13.图1是本发明用于20l球的高离散度进样装置的整体布置示意图；
14.图2是本发明高离散度进样装置示意图；
15.图中：1-样品仓；2-进样管道；3-样品分散装置；4-20l爆炸球；5-底部支撑板；6-二次反射板；7-两翼支撑板；8-锥形主体；9-一次反射板；10-底部中心圆孔。
具体实施方式
16.本发明提供了一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置。为了使本发明的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图，对本发明进一步详细说明。
17.本进样装置分为三部分，分别为样品仓(1)、进样管道(2)与样品分散装置(3)。样品分散装置包括底部支撑板(5)、二次反射板(6)、两翼支撑板(7)、锥形主体(8)一次反射板(9)与底部中心圆孔(10)。其中样品仓(1)通过进样管道(2)与20l爆炸球(4)相连通。分散装置(3)通过底部支撑板(5)与进样管道(2)相连。分散装置锥形主体(8)通过两翼支撑板(7)与底部支撑板(5)相连。
18.爆炸测试时首先将测试样品置于样品仓(1)中，向样品仓(1)注入高压空气，启动电磁阀进样，样品经过进样管道(2)到达样品分散装置(3)，样品通过底部中心圆孔(10)和锥形主体(8)底部与进样管道(2)之间的空隙进样，样品高速通过进样装置时，由锥形主体(8)向四周分散样品，且在样品到达分散装置一次反射板(9)时，由于高速冲击力的作用，样品会向20l爆炸球的底部进行一次反射，经由分散装置二次反射板(6)的二次反射，会使得样品从两侧的反射板向整个球体内部散射，得到样品在球体内部的高离散度分布状态，点火，记录爆炸参数曲线，分析爆炸特征参数。
19.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护
范围之内。


技术特征：
1.一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置，其特征在于，包括样品仓1、进样管道2、样品分散装置3，样品从样品仓1经进样管道2，通过样品分散装置，最终均匀散布于20l爆炸球4内；所述样品分散装置由锥形主体8与一次反射板9构成，样品分散装置3的两翼支撑板7在锥形主体中心线两侧对称分布，并与底部支撑板5的短边平行，样品分散装置通过两翼支撑板7与底部支撑板5相连；所述锥形主体8上端面设有一次反射板9，样品通过分散装置底部中心圆孔10和锥形主体8与进样管道2之间的空隙进入20l爆炸球4内部，被测样品高速通过样品分散装置3时，由锥形主体8向四周空间分散，被测样品在到达样品分散装置3顶部的一次反射板9时，由于高速冲击作用，样品会向底部支撑板5进行一次反射，沿底部支撑板5的长边方向流动的样品会冲击二次反射板6，经过二次反射，被测样品转向20l爆炸球4内部分散，最终实现样品高离散度的分布状态。2.如权利要求1所述的一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置，其特征在于：所述锥形主体8的底部半径为5mm，底部中心圆孔10的半径为1mm，顶部外径为25mm，内径为22.5mm，锥形主体8外壁与水平方向的夹角为50
°
～55
°
(优选52
°
)。3.如权利要求1所述的一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置，其特征在于：所述两翼支撑板7的底部长度为17.5mm，高度为20mm，厚度为2mm。4.如权利要求1所述的一种用于20l爆炸球的高离散度进样装置，其特征在于：所述一次反射板9与锥形主体8的外直径相等，总长100mm，宽50mm。

技术总结
本发明公开了一种用于20L爆炸球的高离散度进样装置，包括进样仓、进样管道以及分散装置。进行爆炸测试实验时样品从样品仓通过进样管道最后经由分散装置进入20L爆炸球内。分散装置通过锥形主体底部中间圆孔和锥形主体外部与进样管道之间的空隙进样，样品高速通过进样装置时，由锥形主体向四周分散样品，且在样品到达分散装置顶部的一次反射板时，由于冲击力的作用，样品会向20L爆炸球的底部进行一次反射，经由分散装置二次反射板的二次反射，会使得样品从两侧的反射板向整个球体内部散射。最终得到样品在球体内部的高离散度分布。最终得到样品在球体内部的高离散度分布。最终得到样品在球体内部的高离散度分布。


技术研发人员：刘长奇 王志嵩 荆琦 沈阳 刘庆明 杨周 何宗凌
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/8/5