[实用新型]气体泄放实验装置的裂纹模拟组件

说明书

本实用新型公开了一种气体泄放实验装置的裂纹模拟组件，裂纹模拟组件管道与储气瓶连接；裂纹模拟组件上开设有呈裂纹状的缝隙；实验时，高压气体从储气瓶流入管道，再经裂纹模拟组件的缝隙泄放喷出。储气瓶通过减压阀与耐压管道的一端连通，管道上设置有电子流量计和单向阀。本申请通过设置裂纹模拟组件，能够在实验室中模拟裂纹处高压气体泄放实验，通过减压阀改变气体的压强，可以进行超音速泄放、亚音速泄放和滞流泄放等实验，为后续的裂纹泄放研究提供依据。该组件结构简单、操作方便。

技术领域

本实用新型属于气体泄放自燃实验装置技术领域，具体涉及一种气体泄放实验装置的裂纹模拟组件。

背景技术

煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，如水煤气制氢是氢能源的获取主要方式之一。煤的气化过程中，气化炉中产生的合成气泄漏自燃易产生安全隐患和污染环境问题。

目前国内外关于氢气的泄漏自燃现象的研究存在多种假定机理，其中主要认为是扩散点火以及瞬时绝热压缩效应而造成自燃的发生，大多数停留在氢气的高压泄放研究阶段，通过改变泄放口形状及结构、泄放管长度和直径、泄放压力以及添加惰性气体来进行规律研究。

目前实验模拟的泄放口形状为圆孔、方孔、三角孔等规则孔洞，缺少对裂纹状泄放口的研究，但实际中管道或者容器发生气体泄露事故，多是因为设备受到腐蚀、变形等产生裂纹，最终从裂纹处发生泄露而导致发生安全事故，因此需要设计一种模拟从裂纹处泄露的泄放组件。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种气体泄放实验装置的裂纹模拟组件，解决现有技术中实验模拟的泄放口形状为圆孔、方孔、三角孔等规则孔洞，缺少对裂纹状泄放口的研究的技术问题。

为了实现以上目的，本实用新型采取的具体技术方案是：

气体泄放实验装置的裂纹模拟组件，裂纹模拟组件通过管道与储气瓶连接；裂纹模拟组件上开设有呈裂纹状的缝隙；实验时，高压气体从储气瓶流入管道，再经裂纹模拟组件的缝隙泄放喷出。储气瓶通过减压阀与耐压管道的一端连通，管道上设置有电子流量计和单向阀。

本申请通过设置裂纹模拟组件，能够在实验室中模拟裂纹处高压气体泄放实验，检测气体通过裂纹处泄放时的压力变化、温度变化等，为后续的裂纹泄放研究提供依据。该组件结构简单、操作方便。

进一步改进，所述裂纹模拟组件为金属杆件，金属杆件分为前半段和后半段，与管道连接的后半段沿长度方向开设有通道，裂纹模拟组件的前半段沿长度方向开设缝隙，缝隙的根部与通道连通。高压气体从管道进入裂纹模拟组件的通道中，然后从裂纹状的缝隙中泄放。

进一步改进，所述裂纹模拟组件靠近缝隙前半段的外表面上设置有外螺纹，裂纹模拟组件上套设有调节套，调节套与裂纹模拟组件螺纹连接。

未设置裂缝时，该杆件的前半段直径渐变，从自由端向通道一侧直径逐渐变粗，但是变化幅度不大。开设缝隙后，因为缝隙的长度较长，杆件的前半段相当于被劈成两半，两半稍微向两侧张开，具有一定弹性，所以导致裂纹模拟组件的外径基本一致。

转动调节套，使转动调节套向管道一端移动，则裂缝变窄；反向转动调节套，使转动调节套向远离管道的一侧移动，则裂缝变宽。通过在杆件的前半段上套设调节套，转动调节套，达到调节裂纹宽度的目的，裂纹宽度的变化泄放出来的气体压强，从而实现模拟超音速泄放、亚音速泄放和滞流泄放等实验，为模拟不同宽度裂纹处高压气体泄放实验提供依据，适用性强，且操作简便。

进一步改进，所述缝隙的长度大于调节套的长度。

进一步改进，所述缝隙中设置有两个橡胶垫，两个橡胶垫分别位于缝隙的两侧，橡胶垫的上下表面分别与缝隙对应的所在的曲面密封粘结，通过设置橡胶垫使缝隙形成两侧封闭、前后导通的裂纹通道。

通过在缝隙中设置橡胶垫，使缝隙形成两侧封闭、前后导通的裂纹通道，防止气体泄放时从缝隙的两侧泄露而降低实验精度。