《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 3-48火焰爆炸极限测量仪器

火焰爆炸极限测量仪器爆炸极限测量仪爆炸极限测量仪的示意图如REF_Ref2469\h图1所示，它主要由反应管、搅拌装置、点火装置、真空泵、压力计、电磁阀等组成。反应管用硬质玻璃制成，管长（1400±50）mm，管内径（60±5）mm，管壁厚度不小于2mm，管底部装有通径不小于25mm的泄压阀、装置安放在可升温至50℃的恒温箱内。恒温箱前后均设有双层门，外层为钢化玻璃，内层为有机玻璃，用以观察实验并起保护作用。可燃气体和空气混合气体利用电火花引燃，电火花能量应大于混合气的最小点火能。放电电极距离反应管底部不小于100mm，并处于管横截面中心，电极间距为3~4mm。测量步骤：（1）检查密闭性，将装置抽真空至不大于667Pa（5mmHg）的真空度，然后停泵。5min后压力计压力降不大于267Pa（2mmHg），则认为密闭性符合要求。（2）配制混合气。用分压法配制混合气，也可使用其他能准确配气的方式。（3）搅拌。为了使反应管内可燃气在空气中均匀分布，配好气后利用无油搅拌泵搅拌5~10min。（4）点火。停止搅拌后打开反应管底部泄压阀，然后点火，观察是否出现火焰。点火时恒温箱的玻璃门均应处于关闭状态。（5）用渐进法通过测试确定极限值。测量爆炸下（上）限时，如果在某浓度下未发生爆炸现象，则增大（减少）可燃气体浓度直至测得能发生爆炸的最小（大）浓度；如果在某浓度下发生爆炸现象，则减少（增大）可燃气体浓度直至测得不能发生爆炸的最大（小）浓度。测量爆炸下限时样改变量每次不大于上次进样量的10%，测量爆炸上限时样品改变量每次不大于上次进样的2%。试验中出现以下现象均判定发生了爆炸：①火焰非常迅速地传播至管顶。②火焰以一定的速度缓慢传播。③在放电电板周围出现火焰，然后熄灭，这表明爆炸极限在这个浓度附近。图1爆炸极限测量装置示意图1—安全器；2—反应管；3—电磁阀；4—真空泵；5—干燥瓶；6—放电电极；7—电压互感器；8—泄压电磁阀；9—搅拌泵；10—压力计；11—M1电动机；12—M2电动机在这种情况下，至少重复这个试验5次，有一次出现火焰传播。通过重复性操作步骤5），测得最接近的火焰传播和不传播两点的浓度，并按下式计算爆炸极限值 φ=12φ1式中φ——φ1——φ2——可燃气体报警器1）可燃气体报警器的用途可燃气体报警器又称气体泄漏检测报警器、是区域安全监视器中的一种预防性报警器。当工业环境、日常生活环境中可燃气体报警器检测到可燃气体浓度达到爆炸下限或上限的临界点时，可燃气体报警器就会发出报警信号，以提醒工作人员采取安全措施，并驱动排风、切断、喷淋系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故。可燃气体报警器经常用在化工厂、燃气站、锅炉房等或者产生可燃性气体的场所。可燃气体报警器主要用于检测空气中的可燃气体，常见的如氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（CH）、丙烷（CH）、丁烷（CH）、乙烯（CHz）、丙烯（CHz）、丁烯（CH）、乙炔（CH）、丙炔（CH）、丁炔（CH）、磷化氢（PH）等。2）可燃气体报警器的类型及工作原理按照使用环境可以分为工业用气体报警器和家用燃气报警器，按自身形态可分为固定式可燃气体报警器和便携式可燃气体报警器。根据工作原理分为传感器原理报警器、红外线探测报警器、高能量回收报警器。目前使用的多是传感器式报警器。（1）工业用固定式可燃气体报警器由报警控制器和探测器组成，控制器可放置于值班室内，主要对各监测点进行控制，探测器安装于可燃气体最易泄漏的地点，其核心部件为内置的可燃气体传感器，传感器检测空气中气体的浓度。探测器将传感器检测到的气体浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，气体浓度越高，电信号越强。当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患。可燃气体探测器是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测器。可燃气体探测器有催化型、红外光学型两种类型。催化型可燃气体探测器是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器时，在铂丝表而引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高、而铂丝的电阻率便发生变化。红外光学型可燃气体探测器是利用红外传感器通过红外线光源的吸收原理来检测现场环境的碳氢类可燃气体。（2）便携式可燃气体报警器为手持式，工作人员可随身携带，检测不同地点的可燃气体浓度。便携式气体检测仪集控制器，探测