详情

原文传递一种粉尘层火蔓延行为的观测试验装置及方法

专利名称：	一种粉尘层火蔓延行为的观测试验装置及方法
摘要：	一种粉尘层火蔓延行为的观测试验装置及方法，属于工业粉尘燃烧技术领域。所述粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，包括从下至上依次设置的电子天平、底座、旋转支架和承烧板，承烧板设置有粉尘层、标高刻度尺和水平刻度尺，粉尘层的内部设置有K型热电偶，K型热电偶的上方沿竖直方向设有多个R型热电偶，位于最下面的R型热电偶与粉尘层上表面接触，K型热电偶和R型热电偶均与温度模块连接，粉尘层上表面设置有热流计，热流计与数据采集仪连接，电子天平、温度模块和数据采集仪均与工控机连接。所述粉尘层火蔓延行为的观测试验装置及方法，有效满足在不同堆积形态时常见点火源作用下的层状堆积粉尘着火蔓延行为的观测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	东北大学
发明人：	苑春苗;蔡景治;孟凡一;苑文博;李刚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910328935.5
公开号：	CN110044961A
代理机构：	沈阳东大知识产权代理有限公司
代理人：	尚云飞
分类号：	G01N25/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号
主权项：	1.一种粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，其特征在于，包括从下至上依次设置的电子天平、底座、旋转支架和承烧板；所述承烧板设置有粉尘层、标高刻度尺和水平刻度尺，所述粉尘层铺设在承烧板上方，所述粉尘层的内部设置有K型热电偶，所述K型热电偶的上方沿竖直方向设有多个R型热电偶，相邻的两个所述R型热电偶之间的垂直距离相等，位于最下面的R型热电偶与粉尘层上表面接触，所述K型热电偶和R型热电偶均与温度模块连接；所述粉尘层上表面设置有热流计，所述热流计与数据采集仪连接；所述电子天平、温度模块和数据采集仪均与工控机连接。 2.根据权利要求1所述的粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，其特征在于，还包括数码相机、高速摄像仪和红外热像仪，所述数码相机设置在粉尘层的侧面，所述高速摄像仪和红外热像仪均设置在粉尘层的上方，所述高速摄像仪和红外热像仪均与工控机连接。 3.根据权利要求1所述的粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，其特征在于，所述粉尘层通过气体点火器或者固体点火头点燃，所述气体点火器与煤气储罐连接，所述固体点火头与直流电源连接。 4.根据权利要求1所述的粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，其特征在于，所述K型热电偶距离粉尘层末端的距离为50～100mm。 5.根据权利要求1所述的粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，其特征在于，所述热流计设置在粉尘层末端，且所述热流计与粉尘层表面等高平行。 6.根据权利要求1所述的粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，其特征在于，所述标高刻度尺设置在承烧板上方，所述水平刻度尺设置在承烧板侧面。 7.一种粉尘层火蔓延行为的观测试验装置的试验方法，采用权利要求1所述的粉尘层火蔓延行为的观测试验装置，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、试验准备，在水平基准面上从下至上依次放置所述电子天平、底座、旋转支架和承烧板，设置旋转支架的倾斜角度；在承烧板上铺设粉尘层，保证粉尘层表面平整，调整标高刻度尺和水平刻度尺的位置，以便于观测火焰高度和火焰前沿位置变化；在粉尘层内部铺设K型热电偶，架设多个R型热电偶，使相邻的两个R型热电偶之间的垂直距离相等；在粉尘层表面铺设热流计，使热流计与粉尘层表面等高平行；将K型热电偶和R型热电偶与温度模块连接，将热流计与数据采集仪连接；将数码相机设置在粉尘层的侧面，将高速摄像仪和红外热像仪设置在粉尘层的上方，将高速摄像仪、红外热像仪、电子天平、温度模块和数据采集仪与工控机连接，工控机分别与高速摄像仪、红外热像仪、电子天平、温度模块和数据采集仪对应的软件设置为记录状态；对电子天平进行调零；步骤二、进行试验，通过气体点火器或者固体点火头点燃粉尘层点火端，通过数码相机和高速摄像仪记录火焰形态结构和火蔓延速率的变化规律，通过红外热像仪记录粉尘层表面热解区域变化规律，通过K型热电偶记录粉尘层内部传热过程，通过R型热电偶记录粉尘层表面温度和火焰温度变化规律，通过热流计记录粉尘层表面对流和辐射传热信息，通过电子天平记录粉尘层质量燃烧速率，通过工控机保存高速摄像仪、红外热像仪、K型热电偶、R型热电偶、热流计和电子天平的测量数据，完成对粉尘层火蔓延行为的观测。 8.根据权利要求7所述的粉尘层火蔓延行为的观测试验装置的试验方法，其特征在于，所述步骤二中采用气体点火器点燃粉尘层点火端时，调节煤气储罐，打开气体点火器开关，待气体点火温度稳定后，移动气体点火器至粉尘层点火端，使火焰方向与粉尘层宽度方向一致，以保证线性均匀点火；所述步骤二中采用固体点火头点燃粉尘层点火端时，打开直流电源开关，在12V额定电压下加热固体点火头，待固体点火头温度稳定后，移动固体点火头至粉尘层点火端，使固体点火头方向与粉尘层宽度方向一致，以保证线性均匀点火。
所属类别：	发明专利