[发明专利]液雾燃爆参数测试系统及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于可燃液体安全指标量化测定技术领域，具体涉及一种液雾燃爆参数测试系统以及测试方法。

背景技术

液体燃料大多具有低沸点、高挥发度、易燃等特点，由于这些燃料在其生产加工、储存和运输过程中极易发生泄漏等现象，可燃性液体分散到空气介质中，形成均相混合物，一旦遇到外加能量或自发化学反应所释放能量的作用，即可发生燃烧、爆炸乃至爆轰。对于工业生产部门，为了能够抑制或预防在生产过程中发生此类事故，就必须从机理上认识云雾爆炸在其点火，燃烧与爆炸过程的基本规律。进而对多相云雾爆炸事故的危险行业（如油船、炼油厂、化工厂等）的安全生产提出依据。

在化工生产领域中，可燃气液两相混合物燃爆极限等各项参数对安全生产有其重要意义。

发明内容

本发明的目的是：为预防可燃液体安全生产环境可能燃爆事故，实现准确获取不同可燃液体不同工况下，发生燃爆因素指标量化测定，提供一种液雾燃爆参数测试系统以及测试方法。

本发明的技术方案是：液雾燃爆参数测试系统，它包括：控制装置、二次气动脉冲喷射雾化器、点火装置、粒径检测装置、数字记录系统以及顶部带有点火击针的透明实验爆炸罐体；

控制装置用于控制二次气动脉冲喷射雾化器内电磁阀的开启，对点火装置进行触发，并对粒径检测装置、数字记录系统进行开启；

二次气动脉冲喷射雾化器包括：依次连接的手动阀门、高压气室、电磁阀、单向阀、储液室、气液输送管段以及喷雾室；储液室上设有预装储液室液体入口；喷雾室一端与气液输送管段连接，另一端为与实验爆炸罐体相通的半球形的喷头；喷雾室内还设有空心球体，空心球体的球面上均布通孔，开孔处为空心球体与其内接正二十面体的交点；

点火装置用于对实验爆炸罐体的点火击针进行触发；

粒径检测装置包括：激光发射单元、光照检测单元、信号转换单元以及信号接收处理单元；激光发射单元中包括：多组独立的激光发射器；光照检测单元包括：多组独立的光照强度传感器；转换单元用于接收光照检测单元的信号输出，并将信号转换后输送至信号接收处理单元；信号接收处理单元根据接收到的信号进行计算；激光发射单元与光照检测单元布置在实验爆炸罐体的两侧，一个激光发射器与一个光照强度传感器相配合，光路穿过实验爆炸罐体的轴心；

数字记录系统包括：布置在实验爆炸罐体内的压力传感器、温度传感器，连接压力传感器、温度传感器的电荷放大器，以及连接电荷放大器的信号处理单元。

液雾燃爆参数测试系统的测试方法，它基于上述的液雾燃爆参数测试系统，并包括如下步骤：

A.对控制装置进行设定：通过触控模块对PLC控制模块进行设置，其中包括继电器指令输出端口的指令输出时长、开关指令输出端口的指令输出的延迟时间以及对放电控制单元的触发时长；

B.通过触控单元将单片机设置为充电状态，直至电容组达到饱和；

C.开启手动阀，使高压气室内的气压达到实验压力值；在储液室内加装测试液体；

D.按压总启动键；PLC控制模块通过继电器指令输出端口发出指令，在其指令输出时长内，开启二次气动脉冲喷射雾化器中的电磁阀，高压气室内的气体与储液室内液体预混，并瞬态形成气液两相混合物；气液以环形流型为主进入喷雾室，液相部分对空心球体发生绕流，气相部分通过空心球体正面开孔处进入喷雾室内部形成局部超压，再通过喷雾室的喷头将气体排出至实验爆炸罐体形成悬浮云雾；

E.设定的延迟时间后，PLC控制模块通过开关指令输出端口发出指令，开启粒径检测装置与数据记录系统，记录实验爆炸罐体内的状况，同时点火装置中的放电控制单元控制继电器组的闭合，使得接通电容组与点火输出单元接通，在触发时长内点火输出单元触发实验爆炸罐体上的点火击针，实验爆炸罐体内发生燃爆；

F.通过粒径检测装置中的信号接收处理单元，以及数据记录系统中的信号处理单元获取液雾燃爆参数数据。

本发明的有益效果是：（1）本发明操作直观简便、控制精准，能完成液雾的燃爆爆压及爆压上升速率、爆温及爆温上升速率、爆炸极限、最小点火能等相关实验参数的测定；