超低温环境下可燃气体爆炸特性实验系统

摘要

本发明公开了一种超低温环境下可燃气体爆炸特性实验系统，包括爆炸罐体、降温系统、数据采集系统、点火系统和配气系统；降温系统包裹于爆炸罐体上，数据采集系统为设置于爆炸罐体内的热电阻和压力传感器、数据采集装置。该系统在超低温环境下测量可燃气体爆炸特征参数时，首先将爆炸罐体抽成真空；然后将待测可燃气体充入爆炸罐体并进行降温；最后点燃待测可燃气体，并采集爆炸罐体内爆炸特性参数数据，并保存爆炸特性参数数据。本发明针对煤层气利用深冷液化工艺超低温环境下可燃气体爆炸极限的测定，亦能进行超低温环境可燃气体爆炸压力及压力上升速率等参数的测定及实验研究工作。

主权项

超低温环境下可燃气体爆炸特性实验系统，其特征在于：包括爆炸罐体和分别与爆炸罐体连接的降温系统、数据采集系统、点火系统和配气系统；所述爆炸罐体，用于进行可燃气体爆炸特性试验的容器；所述降温系统，用于对整个爆炸罐体进行降温及保温；所述数据采集系统，用于爆炸试验过程中可燃气体爆炸各特征参数数据以及环境参数数据的测试及采集；所述点火系统，用于对罐体内的可燃气体进行点火；所述配气系统，用于进行不同浓度及不同氧含量的可燃混合气体的制备；所述爆炸罐体包括液氮盘管、液氮夹层、泄压保护装置、点火装置、压力传感器、测温热电阻、盘管液氮进口、盘管液氮出口和进出气接口；所述液氮盘管设置于液氮夹层的内层围成的腔体室中，所述盘管液氮进口和盘管液氮出口穿过液氮夹层与液氮盘管的两端连接，所述进出气接口设置于液氮夹层上并与液氮夹层内层围成的腔体室连通，所述点火装置设置于液氮夹层用于点燃液氮夹层内层腔室内的可燃性气体，所述压力传感器设置于液氮夹层上用于采集液氮夹层内层腔室气体的压强值，所述测温热电阻设置于液氮夹层上用于采集液氮夹层内层腔室气体的温度值，所述泄压保护装置设置于液氮夹层上用于在液氮夹层内层腔室可燃气体混合气爆炸压力超过预定值时进行泄压，以便保护设备及操作人员的安全；所述爆炸罐体容积为20L，球形或圆柱形，爆炸罐体承压≥25.0MPa；爆炸罐体的真空度≤0.02MPa；所述降温系统包括液氮储存罐、连接管路、罐体密封夹层及外部保温层；所述保温层为包裹于爆炸罐体外壁的充满保温材料的壳状包覆物；所述保温材料为聚氨酯材料；所述数据采集系统包括数据采集装置，所测主要参数有爆炸压力、最大压力上升速率、环境温度、环境压力及可燃气体浓度值；所述点火系统所产生的点火能量从10mJ～400J不同等级连续可调；所述爆炸罐体中的点火装置采用火花杆，所述火花杆用于实现爆炸罐体内待测可燃气体的点燃；所述火花杆能够承受爆炸罐体内可变的环境条件及由于可燃气体爆炸所产生的高温高压条件；所述火花杆能够实现密封，保证不从火花杆处向罐体外部漏气。