[实用新型]用于多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验的模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道实验模拟装置。

背景技术

在对瓦斯爆炸理论和传播过程的研究结合煤矿瓦斯爆炸事故案例进行分析，可以知道煤矿瓦斯爆炸过程中的主要影响因素为瓦斯爆炸冲击的最大压力和瓦斯爆炸过程中的火焰温度及其传播过程，瓦斯爆炸传播过程中，冲击波压力是导致煤矿井下工作人员死亡、摧毁设备和巷道的主要原因，爆炸火焰则可以严重灼烧工人，能够使瓦斯连续爆炸并可能引起煤尘的二次爆炸，是连续爆炸的主要诱因。因此，就需要确定多孔材料对瓦斯爆炸过程中压力的变化、火焰温度的变化及火焰的连续传播情况进行研究。目前，由于缺少大孔径、高质量的实验管道，多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验获得的结果准确底较低。

实用新型内容

本实用新型是为了适应多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验的需求，从而提供一种用于多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验的模拟装置。

用于多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验的模拟装置，它包括一端开口的起爆管道、N节两端开口的主管道、N个法兰盘和阻隔层；所述N节主管道之间通过N-1个法兰盘连为一个爆炸波传播管道，且所述爆炸波传播管道的一端通过一个法兰盘与起爆管道的开口端连通形成实验管道；所述阻隔层将起爆管道的开口端或一个法兰盘上的一个开口端密封；起爆管道和N节主管道上均开有一个温度传感器安装孔和一个压力传感器安装孔；起爆管道上开有注气孔、真空泵连接孔和起爆器连接孔；N为正整数。

它还包括橡胶垫，所述N节主管道之间、爆炸波传播管道与起爆管道之间均采用橡胶垫密封。

它还包括实验管道的侧壁上开有四个循环泵安装孔。

它还包括真空表，所述真空表设置在起爆管道上。

本实用新型提供了一种用于多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验的模拟装置，可以根据需要模拟不同位置的多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果，满足了多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验的需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；图2是注气孔、真空泵连接孔和起爆器连接孔在起爆管道上的分布示意图；图3是具体实施方式一中建造的实验装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，用于多孔材料抑制瓦斯爆炸传播效果实验的模拟装置，它包括一端开口的起爆管道1、N节两端开口的主管道2、N个法兰盘3和阻隔层；所述N节主管道2之间通过N-1个法兰盘3连为一个爆炸波传播管道，且所述爆炸波传播管道的一端通过一个法兰盘与起爆管道1的开口端连通形成实验管道；所述阻隔层将起爆管道1的开口端或一个法兰盘3上的一个开口端密封；起爆管道1和N节主管道2上均开有一个温度传感器安装孔4和一个压力传感器安装孔5；起爆管道1上开有注气孔6、真空泵连接孔7和起爆器连接孔8；N为正整数。

本实施方式的实验管道为大断面30cm×30cm方形实验管道。

本实用新型的特点：抗冲击能力强、抗高温能力强；具有较高的气密性；具有良好的机动性和组合性；实验管道能够需要开设足够数量的安装孔。

本实施方式在实验中所采用的配气系统和点火系统：

A、配气系统

设计原则：

（1）配气过程安全快速；

（2）能够根据要求配置不同体积分数的瓦斯空气混合气体；

（3）配气设备便于操作，设备易于购买。

方案：该配气系统由100%浓度甲烷气体钢瓶、气体流量阀、甲烷浓度传感器、防爆循环泵和单项逆止阀组成。其主要工作原理为：根据浓度要求，计算出管道内所需的甲烷体积分数，利用气体流量阀向实验管道内注入定量的甲烷气体，然后开启循环泵，使管道内的气体进行循环，当位于单项逆止阀后的瓦斯浓度传感器示数均达到一定值时关闭循环泵和逆止阀，进行实验。在开始实验前，已经将注气软管内、流量阀、循环泵可能存在甲烷气体残留的空间的体积进行了计算，在向管道内注气时进行修正，以达到准确的目的。

B、点火系统

设计原则：

（1）点火能量大于0.28mJ；

（2）点火频率大于10次/s；

（3）稳定性高，保证点火能量变化在±5%之间，并能够持续供电保证实验连续进行；

（4）安全系数高，能够保证操作人员的安全。

方案：考虑到设备费用、使用方便及实验可持续性等问题，点火装置最终选定为江苏南通市华达电子厂生产的电子点火器，点火能量为60J，点火频率为10-15次/s，采用两节5号AA1.5V供。

本实施方式在实验中所采用的测试系统：

数据采集及数据处理：