[发明专利]两种不同通气方式下的直接起爆装置及试验方法

说明书

本发明公开了两种不同通气方式下的直接起爆装置，包括顶盖、罐体、底盖，顶盖和底盖分别固定于罐体的顶部和底部，并构成一个整体密封的腔体；所述顶盖上设置有进气系统、排气系统、安全阀和点火器，进气系统和排气系统均与罐体内部连通，进气系统连接有喷粉系统；所述罐体的侧壁上设置有多个压力传感器和离子探针。该装置及方法应用于爆震实验中，可提高同条件下可燃气爆炸压力与速度，降低起爆点火能量，减少形成爆震的距离，达到直接起爆的目的，对爆震的工程应用具有积极意义。

技术领域

本发明属于爆震试验装置技术领域，特别涉及一种粉末助爆形式直接起爆技术的试验装置与方法。

背景技术

当今，爆震技术应用涵盖在工业的各个方面。如：爆震发动机，爆震法制备纳米材料，材料表面喷涂与喷砂工艺，吹气灭火装置以及锅炉除渣，爆震起爆一直是现代学者研究的重要课题。然而，气相爆震直接起爆需要巨大的点火能量，工程成本太大；间接起爆需要添加辅助装置，更是增加了系统的复杂性。粉末爆炸一直以来是危害社会安全重要因素之一，在爆炸的瞬间放出光和热，消耗大量的化学能释放出巨大的能量。合理利用可燃粉末可以促进气相爆燃转化为爆震，可燃气的浓度、可燃粉末重量、点火能量以及助爆方法等都影响是否能形成爆震。综上所述，探索出一条简单、快速、成本低的爆震起爆方式势在必得，有效地促进爆震的形成，是爆震技术工程化应用跨越式发展的重要基础。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种能够有效地促进爆震的形成的两种不同通气方式下的直接起爆装置及试验方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

两种不同通气方式下的直接起爆装置，包括顶盖、罐体、底盖，顶盖和底盖分别固定于罐体的顶部和底部，并构成一个整体密封的腔体；所述顶盖上设置有进气系统、排气系统、安全阀和点火器，进气系统和排气系统均与罐体内部连通，进气系统连接有喷粉系统；所述罐体的侧壁上设置有多个压力传感器和离子探针。

所述进气系统为一个三通管，三通管的一个管穿过顶盖插入罐体内部，并通过接头连接有吹气管，吹气管的另一端位于罐体底部，且与底盖之间留有间隙，吹气管相贴于罐体内壁；三通管的另外两个管位于顶盖上方，均作为进气口，其中一个管上设置有喷粉系统。

所述排气系统包括一个排气管，排气管上设置有压力表和阀门。

所述点火器为一个火花塞，其穿过顶盖与罐体内接触。

所述底盖的内表面为凹面，且凹面光滑。

所述顶盖和底盖均通过法兰与罐体连接，并通过螺栓螺母固定。

所述罐体的材质为高温合金钢，其内壁光滑，罐体的表面设有多个钻孔，钻孔内用于安装压力传感器和离子探针。

所述压力传感器和离子探针的数量相同，且对向设置，并一一对应。

一种基于上述装置的试验方法，所述试验包括初始气压梯度试验、顶部通气粉末助爆试验、底部通气粉末助爆试验，其中：

(1)进行初始气压梯度试验时，首先验证装置的气密性，确保气密性完好，然后将气体燃料通过进气系统通入罐体内；之后，监测压力表或压力传感器的示数，利用空压机蓄气为装置打压至所需压力；最后进行点火实验；

(2)进行顶部通气粉末助爆试验时，首先验证装置的气密性，确保气密性完好，然后在没有吹气管的条件下，将气体燃料通过进气系统通入罐体内，之后利用空压机通过喷粉系统吹粉至罐体内，监测压力表或压力传感器的示数；最后进行点火试验；

(3)进行底部通气粉末助爆试验时，首先验证装置的气密性，确保气密性完好，然后将气体燃料通过进气系统经过吹气管通入罐体内；之后利用空压机通过喷粉系统吹粉至罐体内，监测压力表或压力传感器的示数；最后进行点火试验。