[发明专利]磷化氢气体熏蒸环境下粮食多因素耦合引燃机理研究实验平台

说明书

本发明公开了一种磷化氢气体熏蒸环境下粮食多因素耦合引燃机理研究实验平台，包括用于盛装待测粮食的粮食容器；用于模拟磷化氢熏蒸环境的磷化氢制备发生器和磷化氢气体流出管；用于加热待测粮食的电加热盘；用于点火的电火花发生器；用于采集待测粮食堆垛内外参数的热电偶束、温度采集模块、气体传感器群、气体浓度采集模块、电子天平、计算机和高清摄像机；用于排烟的集烟罩、排烟管道和排烟风机。本实验平台通过对磷化氢气体浓度、局部过热源功率、电火花点火功率等关键参数的调控与组合，揭示粮仓内磷化氢气体熏蒸环境下多因素耦合作用下的粮食引燃机理，推动粮仓热灾害防治方案的整体优化与进步。

技术领域

本发明涉及粮仓火灾防治领域，更具体地说，涉及一种磷化氢气体熏蒸环境下粮食多因素耦合引燃机理研究实验平台。

背景技术

粮食的安全储存关乎国家民生大计。粮食在粮仓储存期间，为防治虫害，避免粮食生霉变质，需定期使用磷化氢或其它气体进行熏蒸除虫。进行粮食熏蒸，在除灭虫害的同时，由于直接输入一定浓度的可燃气体，往往会增大粮仓的火灾危险性。这是因为：一方面，磷化氢气体自身易燃；另一方面，若粮食因各种原因受热分解，也将产生可燃气体，多种可燃气体混合达到一定浓度，一旦遇到点火源，则易引发粮仓火灾，造成巨大的经济损失。目前，关于粮仓安全防治的现有技术，主要针对磷化氢气体的高效制取、粮食熏蒸效率提高以及粮仓内通风气调等方面(如：中国专利201720227508.4、中国专利201810236136.0、中国专利201621232327.2，以及期刊《粮食与饲料》2017年第12期第14页至16页的文章“高大浅圆仓磷化氢混合环流熏蒸杀虫技术研究”)，关于研究粮仓热灾害防治和火灾预防方面的新方法和新技术缺乏。本发明提出一种研究磷化氢气体熏蒸环境下粮食多因素耦合引燃机理的新方法，从而揭示该过程中粮食的引燃机理。本发明的提出与应用，有利于提高粮仓热灾害事故的预防水平，保护粮食。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷化氢气体熏蒸环境下粮食多因素耦合引燃机理研究实验平台。该实验平台通过将磷化氢气体经位于粮食容器底部的磷化氢气体流出管通入待测粮食内，可模拟磷化氢气体熏蒸粮食的过程；在粮食容器底部安装功率可调的电加热盘，可模拟待测粮食内的不同强度的局部受热过程；在粮食容器内、待测粮食上表面附近放置气体传感器群对该位置多种气体浓度进行实时监测；在粮食容器内的待测粮食上表面中心附近放置电火花发生器，可提供不同功率的电火花。通过该实验平台，可以综合模拟与研究粮仓内进行磷化氢气体熏蒸时多因素耦合引燃机理，确定不同条件下的粮食引燃判据。

本发明采用的技术方案为：一种磷化氢气体熏蒸环境下粮食多因素耦合引燃机理研究实验平台，包括一个粮食容器，所述的粮食容器内盛装待测粮食，所述的待测粮食底部设置一个磷化氢气体流出管，与所述的磷化氢气体流出管出口相连的管道另一端连接浓度可调的磷化氢气体制备发生器。所述的待测粮食内插入热电偶束，用于测量待测粮食内部温度变化。所述的待测粮食上表面附近放置一个功率可调的电火花发生器，所述的电火花发生器与第一电压调节器相连。所述的粮食容器底部安装一个电加热盘，所述的电加热盘与第二电压调节器相连。在所述的粮食容器内的待测粮食上表面位置安装气体传感器群。所述的热电偶束通过温度数据采集模块接入计算机，进行温度数据的实时采集和存储。所述的气体传感器群通过气体浓度数据采集模块接入计算机，进行气体浓度数据的实时采集和存储。所述的粮食容器侧上方放置一个高清摄像机。所述的粮食容器通过外壁焊接的支架放置在一块硬质隔热板上，所述的硬质隔热板下方放置一个电子天平，所述的电子天平连接计算机用以实时采集和存储质量数据。所述的粮食容器及浓度可调的磷化氢气体制备发生器位于一个集烟罩下方，所述的集烟罩的尾部与安装有排烟风机的排烟管道相连，实验过程中产生的有毒有害气体和燃烧烟气可由集烟罩收集并经排烟管道排出。

所述的粮食容器整体为圆柱形。其外壁为金属材料，内壁为一定厚度的耐高温材料，其底部安装的底板和电加热盘可自由拆卸。