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產(chǎn)品中心

氫氣和紅油爆炸源項實驗設備

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該設備為我司為中國輻射防護研究院研發(fā)生產(chǎn)。

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設備組成

該設備可模擬H2和紅油在一定溫度和壓力條件下的爆炸行為,并對爆炸過程中的各項參數(shù)進行監(jiān)測。整個實驗設備包括以下系統(tǒng):

一、儲罐模擬系統(tǒng)
 主要組成:模擬儲罐(爆炸試驗容器)、點火器、加熱器以及相應的管線和閥門的等。
 主要功能:氫氣和紅油爆炸的承載載體。實現(xiàn)進氣、排氣、進液、排液,可對容器內(nèi)的液體進行加熱??牲c燃貯罐內(nèi)氫氣,可實現(xiàn)從外測觀察內(nèi)部。
 其他功能:具備超壓保護裝置,可實現(xiàn)安全泄壓。
二、測試系統(tǒng)
 主要組成:高速溫度傳感器(K型熱電偶)、高速壓力傳感器、火焰強度傳感器、氫氣濃度檢測儀、氧氣濃度檢測儀、高速采集控制器以及配套的控制系統(tǒng)(含軟件、計算機等)。
 主要功能:測試爆炸過程的溫度、壓力等物理參數(shù)的變化,測試爆炸前、后氫氣濃度、氧氣濃度等物理參數(shù)的變化。
三、監(jiān)視系統(tǒng)
 主要組成:高速攝像機和高速圖像處理器。
 主要功能:設置于模擬貯罐窺視窗外側,用于拍攝記錄試驗過程的圖像。
四、輔助系統(tǒng)
 輔助系統(tǒng)主要包括:
 均質(zhì)化系統(tǒng)。包括風機、閥門及相應的管道。
 稱量系統(tǒng)。包括電子天平以及相應的記錄軟件等。
 配電系統(tǒng)。包括配電柜以及相應的線路等。
 壓空系統(tǒng)。包括空氣壓縮機和相應的管線、閥門等,用于向貯罐充入壓縮空氣
 真空系統(tǒng)。包括真空泵和相應的管線、閥門等,用于從貯罐抽氣。

主要技術參數(shù)

一、貯罐模擬系統(tǒng)

☆ 使用介質(zhì)::硝酸、磷酸三丁酯(TBP)、煤油、氫氣、水;

☆ 罐內(nèi)徑Φ1000;

☆ 均溫區(qū)有效尺寸:Φ1000×450mm;

☆ 設計溫度140℃;

☆ 最高工作溫度:140℃;

☆ 設計壓力:2.0MPa;

☆ 材料:罐體及法蘭采用30408不銹鋼;

☆ 高溫磁力驅(qū)動攪拌器,調(diào)速范圍為0400轉/分;工作溫度范圍0~150℃;

☆ 設置3個DN100圓形視窗,設計壓力2MPa。其中前后各一片Ф100mm 石英玻璃光學視窗,視窗面嚴格平行,一側配置一片Ф100mm石英玻璃光學視窗,其軸心與前后視窗軸心垂直,石英玻璃光學視窗透射波長范圍2001000nm,面精度為1/4波長@328nm;該視窗組可在系統(tǒng)上同步應用的測試儀器主要包括瞬態(tài)光譜測試系統(tǒng)、PIV系統(tǒng)、高速紋影系統(tǒng)、PLIF系統(tǒng)、粒度實時分析儀等;

☆ 可加熱罐體介質(zhì),加熱溫度≥130℃;

☆ 配置DN50阻火泄壓保護組件,保證爆炸實驗過程中貯罐安全;

☆ 具有測試系統(tǒng)安裝接口;

☆ 具有點火電源安裝接口;

☆ 點火裝置:

a、300VA高頻脈沖點火裝置;

b、火花電壓(有效值):15kV,;火花電流(有效值):20mA;

c、點火能量可調(diào),持續(xù)時間:1~1000ms。

二、測試系統(tǒng)

 測試系統(tǒng)包括同步控制和高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),用于檢測記錄爆炸發(fā)生的瞬間,容器內(nèi)不同點的溫度壓力等參數(shù)的變化。系統(tǒng)由高速溫度傳感器、高速壓力傳感器(0~2MPa、精度0.5%)、高速采集控制器、同步控制器組成。系統(tǒng)每通道采樣頻率不低于20kHz,采集器具有存儲功能及接收同步控制的功能;通過無線遙控器控制,同步控制系統(tǒng)可同步或延遲觸發(fā)高速攝像機、點火裝置和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

   1)高速溫度傳感器

型式:K型熱電偶;

量程:01300℃;

響應時間:≤1ms

采樣頻率:≥20kHz

分辨率:1℃;

精度:0.5%FS

   2)高速壓力傳感器

功能:實現(xiàn)對爆炸過程超壓的采集

量程(按表壓配傳感器):-0.12MPa兩支;-0.1~1MPa一支;

頻率響應:≥20kHz;

精度:0.5%FS;

探頭數(shù)量:3個;

安裝位置:罐體頂端、距離罐體頂端0.2m、距離罐體頂端0.4m處。

   3)火焰強度傳感器

探測波長:400700nm;

響應照度:1010000Lux;

響應時間:≤10us;

采樣頻率:≥20kHz;

   4)氫氣檢測儀

量程:0100%VOL; 分辨率:0.1%VOL

安裝位置:探頭安裝在模擬貯罐頂部。

   5)氧氣濃度儀

量程:0100%VOL; 分辨率:0.1%VOL

安裝位置:探頭安裝在模擬貯罐側壁。

三、監(jiān)視系統(tǒng)

3.1高速攝像機:數(shù)量:1臺;高速攝像機幀率:≥3000幀/s,分辨率:≥1920×1080

3.2圖像處理裝置:計算機1臺;圖像處理軟件1套。

四、輔助系統(tǒng)

4.1壓空系統(tǒng)

 空壓機排氣壓力:≥0.7MPa;

 空壓機排氣流量不小于0.1m3/min。

4.2真空及配氣系統(tǒng)

 選用無油真空泵,配置阻火管路,排氣流量不低0.1m3/min;

 排氣壓力:不低于0.8MPa;

 配氣壓力傳感器:測量范圍0~100kPa(絕對壓力配傳感器),分辨率0.1 kPa , 精度±0.1%FS。

4.3高溫高壓反應釜

 容積:500mL;

 溫度:0300℃;

 壓力:-0.0920MPa;

 材質(zhì):S30408,耐稀硝酸腐蝕;

 控溫方式:LCD液晶PID人工智能控溫儀表;

 攪拌速率:01500r/min;

 配件:高壓進出氣針閥、壓力表、測溫裝置、防爆裝置等;

 傳輸:RS485或420mA。

4.4稱量系統(tǒng)

 電子天平:稱重范圍0500g,讀數(shù)精度0.1mg,485網(wǎng)絡接口。

4.5配電系統(tǒng)

 防爆型配電柜1個,在滿足氫氣爆炸試驗的要求下,預留備用回路8個。

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