超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置。該裝置包括由氣體流量計、氣粉混合器及塞堵構(gòu)成的氣粉混合部分、由推進(jìn)螺桿、螺桿套、料槽、粉罐、密封蓋、驅(qū)動電機及第一驅(qū)動控制器構(gòu)成的螺旋推進(jìn)輸粉部分、由攪拌槳、攪拌電機及第二驅(qū)動控制器構(gòu)成的粉體攪拌部分及其由測試容器、燃燒杯、調(diào)節(jié)閥及燃料儲罐構(gòu)成的滅火測試部分。本裝置解決了超細(xì)粉體滅火劑易起拱、推進(jìn)螺桿周圍粉體易被架空或不實等影響持續(xù)、穩(wěn)定給料的問題，具有超細(xì)粉體氣溶膠濃度連續(xù)可調(diào)、運行穩(wěn)定、精度高的突出優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、可重復(fù)型強，既可用于現(xiàn)有超細(xì)干粉滅火劑產(chǎn)品的滅火性能檢測，也可用于各種新型粉體滅火劑滅火性能的測試評估和基礎(chǔ)研究。
【專利說明】超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及消防【技術(shù)領(lǐng)域】的測試裝置，具體地說是一種超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超細(xì)粉體滅火劑粒徑小、單位質(zhì)量的比表面積大、活性高，具有滅火速度快、效能高的特點，并且超細(xì)粉體滅火劑具有類似氣體滅火劑的性質(zhì)及滅火特征，釋放后能迅速分散和懸浮在空氣中，形成相對較穩(wěn)定的氣溶膠，故又稱為“冷氣溶膠滅火劑”，可用于全淹沒滅火防護(hù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)生產(chǎn)超細(xì)干粉滅火劑及其滅火裝置的廠家有幾十家，形成了包括管網(wǎng)式滅火系統(tǒng)、懸掛式滅火裝置、柜式滅火裝置等在內(nèi)的多種滅火產(chǎn)品。
[0003]然而，由于超細(xì)干粉滅火劑的滅火性能受配方組分和粒徑影響較大，而不同廠家的產(chǎn)品配方組分及粒徑會有差別，因此不同廠家的產(chǎn)品滅火性能都會不同，即每個廠家的產(chǎn)品臨界滅火濃度大小不一。而現(xiàn)行粉體滅火劑的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)均是采用接近實際火場規(guī)模的滅火模型評定粉體滅火劑及其系統(tǒng)的滅火性能是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，如GB4066-2004《干粉滅火劑》采用手提式滅火器(3kg)熄滅油盤火的局部滅火試驗?zāi)Ｐ停珿A 578-2005《超細(xì)干粉滅火劑》采用在IOOm3滅火間內(nèi)進(jìn)行的全淹沒滅火試驗?zāi)Ｐ?。這些滅火模型或試驗方法只是判別試驗樣品能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要求，并不給出所測超細(xì)干粉滅火劑的臨界滅火參數(shù)，這就導(dǎo)致超細(xì)粉體滅火劑及滅火技術(shù)在實際工程化應(yīng)用中缺乏臨界滅火濃度參數(shù)。
[0004]因此，為了評估不同原料及粒徑的超細(xì)粉體滅火劑的滅火性能，精確測試出不同超細(xì)粉體滅火劑的臨界滅火參數(shù)，當(dāng)前亟需一種科學(xué)有效的超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試
>J-U ρ?α裝直。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種操作便捷、運行穩(wěn)定、測量精度高的超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置，以滿足超細(xì)粉體滅火劑、納米粉體滅火劑等新型滅火產(chǎn)品的研究和性能測試需求，從而解決缺乏超細(xì)粉體滅火劑臨界滅火濃度測量手段的問題。
[0006]本實用新型為實現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案:一種超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置，其特征在于:包括氣粉混合部分、螺旋推進(jìn)輸粉部分、粉體攪拌部分及滅火測試部分；所述氣粉混合部分包括氣體流量計、設(shè)有氣粉混合網(wǎng)的氣粉混合器及塞堵，其中:氣體流量計安裝在氣體進(jìn)口管上，氣體進(jìn)口管與氣粉混合器密封連通，塞堵安裝在氣粉混合器的下端；所述螺旋推進(jìn)輸粉部分包括推進(jìn)螺桿、螺桿套、料槽、粉罐、密封蓋、驅(qū)動電機及第一驅(qū)動控制器，其中:推進(jìn)螺桿與螺桿套緊密配合，粉罐底部與料槽密封連通，料槽上部敞開，料槽與螺桿套焊接為一體，密封蓋安裝在粉罐的頂部，推進(jìn)螺桿的一端通過聯(lián)軸器與驅(qū)動電機連接，驅(qū)動電機與第一驅(qū)動控制器連接，推進(jìn)螺桿的另一端通過微型軸承密封安裝在氣粉混合器底部的進(jìn)料口上；所述粉體攪拌部分包括攪拌槳、攪拌電機及第二驅(qū)動控制器，其中:攪拌槳的下端置于粉罐中，其上端穿過密封蓋通過聯(lián)軸器與攪拌電機連接，攪拌電機與第二驅(qū)動控制器連接；所述滅火測試部分包括測試容器、燃燒杯、調(diào)節(jié)閥及燃料儲罐，其中:測試容器頂部敞開與空氣相通，測試容器的底部與氣粉混合器上端密封連通，燃燒杯通過燃料管置于測試容器中，且通過調(diào)節(jié)閥與燃料儲罐相通。
[0007]超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置還包括粉體氣溶膠濃度標(biāo)定部分，粉體氣溶膠濃度標(biāo)定部分包括計算機、粉體收集器及粉體質(zhì)量采集器，所述氣粉混合器底部的進(jìn)料口置于粉體收集器中，粉體收集器置于粉體質(zhì)量采集器上，粉體質(zhì)量采集器與計算機相連接。
[0008]本實用新型工作原理:向粉罐7內(nèi)加入一定量的超細(xì)粉體滅火劑17，將氣粉混合器2底部的塞堵14密封安裝好；調(diào)節(jié)氣體的流量為10-100 L / min，持續(xù)向氣粉混合器2和測試容器3內(nèi)通入氣體；啟動第一驅(qū)動控制器12-1和第二驅(qū)動控制器12-2，調(diào)整攪拌電機9和驅(qū)動電機11至合適的轉(zhuǎn)速。攪拌槳10在驅(qū)動電機11的帶動下按照一定轉(zhuǎn)速攪拌和推動粉罐7內(nèi)的超細(xì)粉體滅火劑，料槽6內(nèi)部與粉罐7內(nèi)部相通，粉罐7內(nèi)的超細(xì)粉體滅火劑17可直接進(jìn)入料槽6內(nèi)的推進(jìn)螺桿4周圍，從而使粉槽6內(nèi)始終保持滿槽的超細(xì)粉體，協(xié)助推進(jìn)螺桿4持續(xù)恒定給料，防止了因超細(xì)粉體松密度太小而使推進(jìn)螺桿周圍粉體被架空或不實，降低了推進(jìn)螺桿周圍的粉體結(jié)拱效應(yīng)，確保了給料速率的精度。料槽6中的超細(xì)粉體滅火劑通過推進(jìn)螺桿4輸送至氣粉混合器2底部進(jìn)料口后，在氣流的攜帶下，經(jīng)氣粉混合器2充分混合，形成均勻的超細(xì)粉體氣溶膠，通入與氣粉混合器2密封連通的測試容器3內(nèi)進(jìn)行滅火測試。當(dāng)推進(jìn)螺桿轉(zhuǎn)速大時，這時候給料速度較快，需要的粉體較多，應(yīng)適當(dāng)提高攪拌速度；而當(dāng)推進(jìn)螺桿轉(zhuǎn)速小時，可適當(dāng)降低攪拌速度。
[0009]若采取本裝置對粉體氣溶膠的濃度進(jìn)行標(biāo)定時，應(yīng)停止向氣粉混合器2和測試容器3內(nèi)通入氣體，去掉氣粉混合器2底部的塞堵14，滅火劑在重力作用自由下落至粉體收集器15，通過粉體質(zhì)量采集器16和計算機13實時記錄落入粉體收集器15內(nèi)的滅火劑質(zhì)量，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0010]本實用新型的有益效果及優(yōu)點在于:
[0011](I)本測試裝置采用螺旋推進(jìn)與推進(jìn)式攪拌相結(jié)合的輸粉方式，解決了超細(xì)粉體滅火劑易起拱、推進(jìn)螺桿周圍粉體易被架空或不實等影響持續(xù)、穩(wěn)定給料的問題。
[0012](2)本測試裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、運行穩(wěn)定、可重復(fù)型強，具有超細(xì)粉體氣溶膠濃度連續(xù)可調(diào)和測量精度高的突出優(yōu)點。既可用于現(xiàn)有超細(xì)干粉滅火劑產(chǎn)品的滅火性能檢測，也可用于各種新型微米、亞微米以及納米粉體滅火劑滅火性能的測試評估和基礎(chǔ)研究。
[0013](3)本測試裝置采用正壓螺旋推進(jìn)的微量給料方式(氣體無法從被超細(xì)粉體充實的推進(jìn)螺桿和料槽中流出，只能從氣粉混合器流出到測試容器)，既保證了氣體流量的精度，又使得氣體分散介質(zhì)的多樣性，既可使用空氣，也可使用氮氣、氬氣、二氧化碳以及七氟丙烷、三氟甲烷等潔凈化學(xué)氣體，可用于各種分散介質(zhì)的滅火氣溶膠性能研究測試。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是采用本實用新型進(jìn)行滅火濃度標(biāo)定示意圖。
【具體實施方式】[0016]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明:參照圖1，超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置包括氣粉混合部分、螺旋推進(jìn)輸粉部分、粉體攪拌部分及滅火測試部分；氣粉混合部分包括氣體流量計1、設(shè)有氣粉混合網(wǎng)2-1的氣粉混合器2及塞堵14，其中:氣體流量計I安裝在氣體進(jìn)口管上，氣體進(jìn)口管與氣粉混合器2密封連通，塞堵14安裝在氣粉混合器2的下端；螺旋推進(jìn)輸粉部分包括推進(jìn)螺桿4、螺桿套5、料槽6、粉罐7、密封蓋8、驅(qū)動電機11及第一驅(qū)動控制器12-1，其中:推進(jìn)螺桿4與螺桿套5緊密配合，粉罐7底部與料槽6密封連通，料槽6上部敞開，料槽6與螺桿套5焊接為一體，密封蓋8安裝在粉罐7的頂部，推進(jìn)螺桿4的一端通過聯(lián)軸器與驅(qū)動電機11連接，驅(qū)動電機11與第一驅(qū)動控制器12-1連接，推進(jìn)螺桿4的另一端通過微型軸承密封安裝在氣粉混合器2底部的進(jìn)料口上；粉體攪拌部分包括攪拌槳10、攪拌電機9及第二驅(qū)動控制器12-2，其中:攪拌槳10的下端置于粉罐7中，其上端穿過密封蓋8通過聯(lián)軸器與攪拌電機9連接，攪拌電機9與第二驅(qū)動控制器12-2連接；滅火測試部分包括測試容器3、燃燒杯18、調(diào)節(jié)閥19及燃料儲罐20，其中:測試容器3頂部敞開與空氣相通，測試容器3的底部與氣粉混合器2上端密封連通，燃燒杯18通過燃料管置于測試容器3中，且通過調(diào)節(jié)閥19與燃料儲罐20相通。
[0017]參照圖2，采用本測試裝置進(jìn)行滅火濃度標(biāo)定時，該測試裝置還包括粉體氣溶膠濃度標(biāo)定部分，粉體氣溶膠濃度標(biāo)定部分包括計算機，13、粉體收集器15及粉體質(zhì)量采集器16，氣粉混合器2底部的進(jìn)料口置于粉體收集器15中，粉體收集器15置于粉體質(zhì)量采集器16上,粉體質(zhì)量采集器16與計算機13相連接。計算機13實時采集記錄粉體收集器15內(nèi)的超細(xì)粉體滅火劑質(zhì)量。
[0018]粉體氣溶膠濃度標(biāo)定部分也可采用過濾捕集法或激光消光法進(jìn)行標(biāo)定。
[0019]本測試裝置的攪拌槳10為四葉片推進(jìn)式攪拌槳，采用不銹鋼制作，攪拌槳10底端與粉罐7底部的間隙為0.5-3_，以保證充分有效推動粉體。
[0020]本測試裝置的氣粉混合器2采用不銹鋼或工程塑料制作。氣粉混合器2內(nèi)至少設(shè)有兩層氣粉混合網(wǎng)2-1，以設(shè)置2至5層氣粉混合網(wǎng)為最佳。氣粉混合網(wǎng)2-1采用10-80目的不銹鋼網(wǎng)制作。測試容器3為圓柱筒體，其上部與大氣相通，可采用不銹鋼或石英玻璃或工程塑料制作。燃燒杯18采用耐熱玻璃或不銹鋼材料制作。
[0021]本測試裝置的氣體流量計I采用氣體質(zhì)量流量計或玻璃轉(zhuǎn)子流量計。推進(jìn)螺桿4采用錳鋼或不銹鋼制作，推進(jìn)螺桿4的末端設(shè)有微型軸承，以保證螺桿高速旋轉(zhuǎn)。
[0022]本測試裝置的驅(qū)動電機11和攪拌電機9分別由第一驅(qū)動控制器12-1和第二驅(qū)動控制器12-2控制，從而精確控制推進(jìn)螺桿4和攪拌槳10的轉(zhuǎn)速。攪拌電機9采用060STM型伺服電機，攪拌電機9調(diào)速范圍為-1000 rpm?lOOOrpm，驅(qū)動電機11采用080STM型伺服電機，驅(qū)動電機11調(diào)速范圍為-3000 rpm?3000rpm ;第一驅(qū)動控制器12_1和第二驅(qū)動控制器12-2均采用0RS-A20s型伺服驅(qū)動器，調(diào)節(jié)范圍為-3000 rpm?3000rpm。
[0023]本測試裝置的粉罐7采用不銹鋼制作，用于盛放超細(xì)粉體滅火劑17，粉罐7的上部設(shè)有不銹鋼或橡膠或硅膠的密封蓋8，密封蓋8中心設(shè)有開口，攪拌槳10通過此開口與攪拌電機9連接。
[0024]本測試裝置所用氣體既可以是空氣，也可以是氮氣、氬氣、二氧化碳以及七氟丙烷、三氟甲烷等潔凈化學(xué)氣體，采用不同的氣體作為分散介質(zhì)，可產(chǎn)生出特性不同的超細(xì)粉體氣溶膠。[0025]本裝置具體使用方法:
[0026](I)超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試:點燃燃燒杯18內(nèi)的燃料，調(diào)節(jié)空氣的流量為10-100 L / min，持續(xù)向測試容器3內(nèi)通入空氣，通過調(diào)節(jié)閥19調(diào)整燃料的火焰21高度并維持恒定燃燒；向粉罐7內(nèi)加入一定量的超細(xì)粉體滅火劑，將氣粉混合器2底部的塞堵14密封安裝好；分別啟動第一驅(qū)動控制器12-1和第二驅(qū)動控制器12-2，調(diào)整驅(qū)動電機11轉(zhuǎn)速至0-3000rpm，調(diào)整攪拌電機9至0-1000 rpm,開始輸送粉體；推進(jìn)螺桿4將料槽6和粉罐7內(nèi)的滅火劑輸送至氣粉混合器底部進(jìn)料口，滅火劑在空氣的攜帶下，經(jīng)氣粉混合器2充分混合，形成均勻的超細(xì)粉體氣溶膠22，粉體氣溶膠通入與氣粉混合器2密封連通的測試容器3內(nèi)后與火焰相互作用，超細(xì)粉體氣溶膠的濃度達(dá)到一定濃度后將火焰熄滅，此時的超細(xì)粉體氣溶膠濃度即為臨界滅火濃度，記錄下此時的氣體流量(m3/s)、驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速及攪拌電機轉(zhuǎn)速。
[0027](2)超細(xì)粉體滅火劑滅火濃度標(biāo)定:向粉罐7內(nèi)加入一定量的超細(xì)粉體滅火劑，將氣粉混合器2底部的塞堵14去掉，使氣粉混合器2底部進(jìn)料口位于粉體收集器15內(nèi)，但不接觸；啟動第一驅(qū)動控制器12-1和第二驅(qū)動控制器12-2、粉體質(zhì)量采集器16及計算機13，采用以上滅火試驗中記錄下的推進(jìn)電機轉(zhuǎn)速和攪拌電機轉(zhuǎn)速，開始輸送超細(xì)粉體滅火劑，滅火劑在重力作用下自由下落至粉體收集器15內(nèi)，通過粉體質(zhì)量采集器16和計算機13實時記錄落入粉體收集器15內(nèi)的滅火劑質(zhì)量，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可得到超細(xì)粉體的給料速率(g/s);超細(xì)粉體氣溶膠的濃度C按照下式計算即可得到:
「00281 C 二 ~~XlOO0............⑴
[0029]式中:C——超細(xì)粉體氣溶膠的(質(zhì)量)濃度，g/m3 ；
[0030]q——超細(xì)粉體的給料速率，g/s ；
[0031]V1-空氣的體積流量，m3/s ；
[0032]V2—超細(xì)粉體的體積流量，m3/s。鑒于粉體的密度遠(yuǎn)大于空氣，實際計算時超細(xì)粉體的體積流量V2可忽略。
【權(quán)利要求】
1.一種超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置，其特征在于:包括氣粉混合部分、螺旋推進(jìn)輸粉部分、粉體攪拌部分及滅火測試部分；所述氣粉混合部分包括氣體流量計(I)、設(shè)有氣粉混合網(wǎng)(2-1)的氣粉混合器(2)及塞堵(14)，其中:氣體流量計(I)安裝在氣體進(jìn)口管上，氣體進(jìn)口管與氣粉混合器(2)密封連通，塞堵(14)安裝在氣粉混合器(2)的下端；所述螺旋推進(jìn)輸粉部分包括推進(jìn)螺桿(4 )、螺桿套(5 )、料槽(6 )、粉罐(7 )、密封蓋(8 )、驅(qū)動電機(11)及第一驅(qū)動控制器(12-1)，其中:推進(jìn)螺桿(4)與螺桿套(5)緊密配合，粉罐(7)底部與料槽(6 )密封連通，料槽(6 )上部敞開，料槽(6 )與螺桿套(5 )焊接為一體，密封蓋(8 )安裝在粉罐(7 )的頂部，推進(jìn)螺桿(4 )的一端通過聯(lián)軸器與驅(qū)動電機(11)連接，驅(qū)動電機(11)與第一驅(qū)動控制器(12-1)連接，推進(jìn)螺桿(4)的另一端通過微型軸承密封安裝在氣粉混合器(2)底部的進(jìn)料口上；所述粉體攪拌部分包括攪拌槳(10)、攪拌電機(9)及第二驅(qū)動控制器(12-2)，其中:攪拌槳(10)的下端置于粉罐(7)中，其上端穿過密封蓋(8)通過聯(lián)軸器與攪拌電機(9)連接，攪拌電機(9)與第二驅(qū)動控制器(12-2)連接；所述滅火測試部分包括測試容器(3)、燃燒杯(18)、調(diào)節(jié)閥(19)及燃料儲罐(20)，其中:測試容器(3)頂部敞開與空氣相通，測試容器(3 )的底部與氣粉混合器(2 )上端密封連通，燃燒杯(18 )通過燃料管置于測試容器(3)中，且通過調(diào)節(jié)閥(19)與燃料儲罐(20)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置，其特征在于:所述的超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置還包括粉體氣溶膠濃度標(biāo)定部分，粉體氣溶膠濃度標(biāo)定部分包括計算機(13)、粉體收集器(15)及粉體質(zhì)量采集器(16)，所述氣粉混合器(2)底部的進(jìn)料口置于粉體收集器(15)中，粉體收集器(15)置于粉體質(zhì)量采集器(16)上，粉體質(zhì)量采集器(16)與計算機(13)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置，其特征在于:所述的攪拌槳(10)為四葉片推進(jìn)式攪拌槳，采用不銹鋼制作，攪拌槳(10)底端與粉罐(7)底部的間隙為 0.5_3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)粉體滅火劑滅火性能測試裝置，其特征在于:所述的氣粉混合器(2)內(nèi)至少設(shè)有兩層氣粉混合網(wǎng)(2-1)。
【文檔編號】G01N33/00GK203376300SQ201320440120
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】陳濤, 傅學(xué)成, 夏建軍, 包志明, 王榮基, 胡英年, 張憲忠 申請人:公安部天津消防研究所