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一種固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置及供粉方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，包括混合池、進(jìn)料管道和積粉罩；所述的混合池內(nèi)部設(shè)置機(jī)械攪拌器，用于使不同物料混合均勻，周圍設(shè)置震動(dòng)裝置，所述混合池底部為錐形漏斗結(jié)構(gòu)，與進(jìn)料管道中部連通。本發(fā)明的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置可配合杯燃燒器使用，可對(duì)粉體進(jìn)行預(yù)處理，且可模擬粉體團(tuán)聚對(duì)滅火效果的影響。分析其滅火機(jī)理，可為探尋預(yù)防粉體團(tuán)聚的方法，發(fā)展相關(guān)滅火試劑提供理論支撐。
【專利說(shuō)明】一種固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置及供粉方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于安全工程測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及災(zāi)害燃燒的實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]固態(tài)氣溶膠滅火劑是由大量固體顆粒組成，粒子間具有較強(qiáng)的相互作用的氣固混合滅火體系。具有滅火效率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、原材料易得等優(yōu)點(diǎn)。是哈龍滅火劑較為優(yōu)越的替代滅火劑，近年來(lái)受到各界廣泛重視。
[0003]在滅火過(guò)程中，固態(tài)氣溶膠滅火劑的滅火機(jī)理包括:隔絕氧氣、冷卻、化學(xué)抑制等。目前用于測(cè)定固態(tài)氣溶膠滅火過(guò)程的裝置主要為杯燃燒器裝置。這類裝置可用于測(cè)定滅火劑滅火濃度、滅火時(shí)間等參數(shù)，如:陳濤等人發(fā)表的論文(基于cup-burner的超細(xì)粉體滅火性能研究，2012中國(guó)消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集(上)，287-291)中介紹了一種超細(xì)粉體滅火濃度測(cè)試裝置，該裝置采用計(jì)量螺桿進(jìn)料，可測(cè)定不同空氣流速對(duì)最大粒徑為30 μ m的超細(xì)磷酸二氫銨的臨界滅火濃度。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST) (Nat1nalInstitute of Standards and Technology)Hamins 等人發(fā)表的論文(Flame extinct1nby sodium bicarbonate powder in a cup burner, in Symposium (Internat1nal) onCombust1n.1998:2357-2864)中介紹了一種測(cè)試不同超細(xì)粉體滅火劑滅火效果的實(shí)驗(yàn)置，該裝置可以監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中粉體粒徑及分布，測(cè)定粉體滅火濃度和滅火時(shí)間。此類實(shí)驗(yàn)裝置可用于測(cè)定已準(zhǔn)備好的粉體的滅火性能，需配置額外的粉體制備系統(tǒng)對(duì)粉體進(jìn)行處理，且無(wú)法模擬粉體靜置團(tuán)聚后，對(duì)滅火效果的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，包括混合池、進(jìn)料管道和積粉罩；所述的混合池內(nèi)部設(shè)置機(jī)械攪拌器，用于使不同物料混合均勻，周圍設(shè)置震動(dòng)裝置，所述混合池底部為錐形漏斗結(jié)構(gòu)，與進(jìn)料管道中部連通。
[0005]進(jìn)一步的，所述混合池頂部設(shè)置蓋板，蓋板中部設(shè)有孔，便于機(jī)械攪拌器的連接桿穿過(guò)。
[0006]進(jìn)一步的，所述漏斗結(jié)構(gòu)頂部邊緣與上部之間設(shè)置可抽插隔板。
[0007]進(jìn)一步的，所述漏斗結(jié)構(gòu)底部為柔性連接部，與進(jìn)料管道中部連通。
[0008]進(jìn)一步的，所述進(jìn)料管道包括套管和進(jìn)料螺桿，進(jìn)料螺桿與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，可控制其轉(zhuǎn)速，以定量控制及改變固態(tài)氣溶膠投放量。
[0009]進(jìn)一步的，所述進(jìn)料管道未連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一端連接積粉罩，積粉罩為倒形漏斗形狀，內(nèi)部設(shè)置整流網(wǎng)，整流網(wǎng)為向上彎的弧形結(jié)構(gòu)，頂部連接空氣供給管道。
[0010]進(jìn)一步的，所述整流網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸為300目。
[0011]本發(fā)明還提供了一種固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉方法，包括如下步驟:
將粒徑為1-10 μ m的碳酸氫鈉粉體100g、分析純的硬脂酸鎂2g、白炭黑lg放置于混合池內(nèi)，蓋上蓋板，打開機(jī)械攪拌器攪拌20min,轉(zhuǎn)速60rad/min ；
開啟震動(dòng)裝置，振幅和頻率分別為2mm和50赫茲，震動(dòng)lh,靜置24h ；
靜置后取5g混合池內(nèi)粉體，測(cè)定粒徑，并采用電鏡觀察其顆粒形貌；
將固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置放置于杯形燃燒器上方，空氣供給管道內(nèi)空氣流速為3m/s，進(jìn)料螺桿轉(zhuǎn)速50rad/min，測(cè)定震動(dòng)及靜置一定時(shí)間后粉體的臨界滅火濃度，結(jié)合粉體粒度測(cè)試結(jié)果。
[0012]進(jìn)一步的,所述機(jī)械攪拌器攪拌20min,轉(zhuǎn)速130rad/min,震動(dòng)裝置振幅和頻率分別為4mm和60赫茲，震動(dòng)3h，靜置48h ;然后取出5g粉體，測(cè)定粒徑和形貌；可分析攪拌轉(zhuǎn)速增大，震動(dòng)振幅和頻率增大，放置時(shí)間延長(zhǎng)后粉體臨界滅火濃度及其滅火機(jī)理。
[0013]進(jìn)一步的，將混合池內(nèi)碳酸氫鈉粉體替換為碳酸氫鉀粉體。
[0014]本發(fā)明的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置可配合杯燃燒器使用，可對(duì)粉體進(jìn)行預(yù)處理，且可模擬粉體團(tuán)聚對(duì)滅火效果的影響。分析其滅火機(jī)理，可為探尋預(yù)防粉體團(tuán)聚的方法，發(fā)展相關(guān)滅火試劑提供理論支撐。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，包括混合池11、進(jìn)料管道2和積粉罩15 ;所述的混合池11采用厚度為1_不銹鋼材料制作，內(nèi)徑為20cm，內(nèi)部設(shè)置機(jī)械攪拌器9，用于使不同物料混合均勻，周圍設(shè)置震動(dòng)裝置8，采用電磁震動(dòng)器，混合池頂部設(shè)置蓋板10,蓋板10亦為1mm厚的不銹鋼材料制作，中部有直徑為3mm的孔17,便于機(jī)械攪拌器9的連接桿16穿過(guò)，混合池11底部為錐形漏斗結(jié)構(gòu)12，漏斗結(jié)構(gòu)12頂部邊緣與上部之間設(shè)置可抽插隔板7，漏斗結(jié)構(gòu)12底部為柔性連接部6，與進(jìn)料管道2中部連通，進(jìn)料管道2包括套管3和進(jìn)料螺桿5，套管3采用厚度為1mm的不銹鋼制作，內(nèi)徑為3cm，長(zhǎng)度為15cm，進(jìn)料螺桿5長(zhǎng)度18cm，外徑為2.9cm,進(jìn)料螺桿5與旋轉(zhuǎn)電機(jī)4相連，可控制其轉(zhuǎn)速，以定量控制及改變固態(tài)氣溶膠投放量；進(jìn)料管道2未連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)4的一端連接積粉罩15，積粉罩15為倒形漏斗形狀，底部?jī)?nèi)徑為20cm，底部垂直部分高度為20cm，距離底部10cm處設(shè)置整流網(wǎng)1，整流網(wǎng)1為向上彎的弧形結(jié)構(gòu)，采用直徑為0.1mm的鋼絲制作，整流網(wǎng)1網(wǎng)孔尺寸為300目，使下落的粉體分散均勻，積粉罩15漏斗上部長(zhǎng)度為20cm，內(nèi)徑為3mm，頂部連接空氣供給管道13，用于帶動(dòng)固態(tài)氣溶膠降落，防止粒徑較小的粉體聚集于燃燒筒上部，積粉罩15采用厚度為3mm的耐火玻璃制作；
本發(fā)明裝置使用時(shí)，將粒徑為1-10 μ m的碳酸氫鈉粉體100g、分析純的硬脂酸鎂2g、白炭黑lg放置于混合池11內(nèi)，蓋上蓋板10,打開機(jī)械攪拌器9攪拌20min,轉(zhuǎn)速60rad/min,然后開啟震動(dòng)裝置8,振幅和頻率分別為2mm和50赫茲，震動(dòng)lh,靜置24h ;靜置后取5g混合池11內(nèi)粉體，測(cè)定粒徑，并采用電鏡觀察其顆粒形貌；將本裝置放置于杯形燃燒器上方，空氣供給管道13內(nèi)空氣流速為3m/s，進(jìn)料螺桿轉(zhuǎn)速50rad/min，測(cè)定震動(dòng)及靜置一定時(shí)間后粉體的臨界滅火濃度，結(jié)合粉體粒度測(cè)試結(jié)果，可分析震動(dòng)條件對(duì)超細(xì)分析粒度的影響，并可研究震動(dòng)及靜置時(shí)間造成粉體粒度改變后其滅火機(jī)理。
[0018]實(shí)施例2
本實(shí)施例中，機(jī)械攪拌器9攪拌20min，轉(zhuǎn)速130rad/min，震動(dòng)裝置8振幅和頻率分別為4mm和60赫茲，震動(dòng)3h，靜置48h ;然后取出5g粉體，測(cè)定粒徑和形貌，其他設(shè)置與實(shí)施例1相同；可分析攪拌轉(zhuǎn)速增大，震動(dòng)振幅和頻率增大，放置時(shí)間延長(zhǎng)后粉體臨界滅火濃度及其滅火機(jī)理。
[0019]實(shí)施例3
本實(shí)施例中，將混合池11內(nèi)粉體換為碳酸氫鉀粉體，其他設(shè)置與實(shí)施例1相同；本實(shí)施例可模擬碳酸氫鉀粉體的滅火效果，粉體震動(dòng)及靜置對(duì)碳酸氫鉀粉體形貌及滅火機(jī)理的影響。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，包括混合池(11)、進(jìn)料管道(2)和積粉罩(15);其特征在于:所述的混合池(11)內(nèi)部設(shè)置機(jī)械攪拌器(9)，用于使不同物料混合均勻，周圍設(shè)置震動(dòng)裝置(8)，所述混合池(11)底部為錐形漏斗結(jié)構(gòu)(12)，與進(jìn)料管道(2)中部連通。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，其特征在于:所述混合池(11)頂部設(shè)置蓋板(10)，蓋板(10)中部設(shè)有孔(17)，便于機(jī)械攪拌器(9)的連接桿(16)穿過(guò)。
3.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，其特征在于:所述漏斗結(jié)構(gòu)(12)頂部邊緣與上部之間設(shè)置可抽插隔板(7)。
4.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，其特征在于:所述漏斗結(jié)構(gòu)(12)底部為柔性連接部(6)，與進(jìn)料管道(2)中部連通。
5.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，其特征在于:所述進(jìn)料管道(2)包括套管(3)和進(jìn)料螺桿(5)，進(jìn)料螺桿(5)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4)相連，可控制其轉(zhuǎn)速，以定量控制及改變固態(tài)氣溶膠投放量。
6.如權(quán)利要求5所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，其特征在于:所述進(jìn)料管道(2)未連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)(4)的一端連接積粉罩(15)，積粉罩(15)為倒形漏斗形狀，內(nèi)部設(shè)置整流網(wǎng)(I )，整流網(wǎng)(I)為向上彎的弧形結(jié)構(gòu)，頂部連接空氣供給管道(13)。
7.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，其特征在于:所述整流網(wǎng)(I)網(wǎng)孔尺寸為300目。
8.一種固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉方法，包括如下步驟: 將粒徑為1-10 μ m的碳酸氫鈉粉體100g、分析純的硬脂酸鎂2g、白炭黑Ig放置于混合池(11)內(nèi)，蓋上蓋板(10)，打開機(jī)械攪拌器(9)攪拌20min,轉(zhuǎn)速60rad/min ； 開啟震動(dòng)裝置(8),振幅和頻率分別為2mm和50赫茲,震動(dòng)Ih,靜置24h ； 靜置后取5g混合池(11)內(nèi)粉體，測(cè)定粒徑，并采用電鏡觀察其顆粒形貌； 將權(quán)利要求1-7之一的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置放置于杯形燃燒器上方，空氣供給管道(13)內(nèi)空氣流速為3m/s，進(jìn)料螺桿轉(zhuǎn)速50rad/min，測(cè)定震動(dòng)及靜置一定時(shí)間后粉體的臨界滅火濃度，結(jié)合粉體粒度測(cè)試結(jié)果。
9.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉方法，其特征在于:所述機(jī)械攪拌器(9)攪拌20min，轉(zhuǎn)速130rad/min，震動(dòng)裝置(8)振幅和頻率分別為4mm和60赫茲，震動(dòng)3h，靜置48h ;然后取出5g粉體，測(cè)定粒徑和形貌；可分析攪拌轉(zhuǎn)速增大，震動(dòng)振幅和頻率增大，放置時(shí)間延長(zhǎng)后粉體臨界滅火濃度及其滅火機(jī)理。
10.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)氣溶膠實(shí)驗(yàn)供粉裝置，其特征在于:將混合池(11)內(nèi)碳酸氫鈉粉體替換為碳酸氫鉀粉體。
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK104340410SQ201410436297
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】黃冬梅, 王信群 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院