一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置论文和设计-吴建松

全文摘要

本实用新型提供了一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，包括燃气舱、气体配给系统、气体循环系统、点火装置、同步控制系统和数据采集系统，燃气舱的一端与点火装置相连，燃气舱的另一端分别与气体配给系统和气体循环系统相连，同步控制系统分别与气体配给系统、气体循环系统、点火装置、数据采集系统、废气处理系统电相连，燃气舱包括若干段依次串联固接的实验管舱，隔抑爆材料通过第一固定装置固定在相邻两段实验管舱的连接处，构筑物通过第二固定装置固定在实验管舱内。本实用新型所述的实验装置能用于研究综合管廊燃气舱内构筑物布局以及不同种类隔抑爆材料等多种因素对综合管廊燃气舱气体燃烧爆炸特性的影响，实验误差小，安全性能高。

主设计要求

1.一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：包括燃气舱(1)、气体配给系统(4)、气体循环系统(5)、点火装置(6)、同步控制系统(7)和数据采集系统(8)，燃气舱(1)的一端与点火装置(6)相连，燃气舱(1)的另一端分别与气体配给系统(4)和气体循环系统(5)相连，同步控制系统(7)分别与气体配给系统(4)、气体循环系统(5)、点火装置(6)、数据采集系统(8)、废气处理系统(9)电相连，燃气舱(1)包括若干段依次串联固接的实验管舱，隔抑爆材料(2)通过第一固定装置(20)固定在相邻两段实验管舱的连接处，构筑物(3)通过第二固定装置(30)固定在实验管舱内。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：第一固定装置(20)包括法兰(201)、垫片(203)和矩形卡槽(202)，实验管舱连接处设置法兰(201)，法兰(201)连接处内部设有矩形卡槽(202)，隔抑爆材料(2)通过法兰(201)、垫片(203)固定于两个实验管舱交接处。

3.根据权利要求1所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：第二固定装置(30)包括固定钢板(301)和卡槽(302)，实验管舱内设有卡槽(302)，卡槽(302)内壁上设置细小的凹凸结构，构筑物(3)与固定钢板(301)一体成型，固定钢板(301)的下底、两边与实验管舱卡接。

4.根据权利要求3所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：第二固定装置(30)还包括粘合剂(303)，粘合剂(303)涂抹在卡槽(302)上，粘合剂(303)为耐高温粘合剂(303)，固定钢板(301)通过粘合剂(303)粘接在卡槽(302)内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：燃气舱(1)包括十段一米长的实验管舱，各个实验管舱之间可以根据实验目的进行多种组合连接。

6.根据权利要求1所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：气体配给系统(4)包括通过管路连接的真空泵(42)和气体混合钢瓶(41)，连接管路上设置阀门和压力表(43)。

7.根据权利要求1所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：气体循环系统(5)包括通过管道连接的小型风机(51)，连接管道上设置气体阀门(52)。

8.根据权利要求1所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：同步控制系统(7)包括数据显示操作器(71)和同步控制器(72)，数据采集系统(8)包括高速摄影机(83)、传感器单元(82)和高频数据采集仪(81)，传感器单元(82)包括位于燃气舱(1)内壁上的压力传感器和应力传感器。

9.根据权利要求1所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：还包括废气处理系统(9)，废气处理系统(9)连接到燃气舱(1)的尾部。

10.根据权利要求9所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，其特征在于：废气处理系统(9)包括空气压缩机(91)，空气压缩机(91)连接到燃气舱(1)的管路上设置阀门。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于城市公共安全领域，尤其是涉及一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置。

背景技术

城市地下综合管廊，是指将设置在地面、地下或架空的各类公用类管线集中容纳于一体并留有供检修人员行走通道的隧道结构，一般包括污水舱、燃气舱、综合舱、高压电力舱四种舱体。燃气舱内一般包括天然气管道，金属支架、灭火箱等多种设备设施，综合管廊舱内一旦发生火灾、爆炸事故，不仅会破坏燃气舱，还对其他舱体，周边环境，产生危害，甚至引发次生灾害的产生，对城市公共安全构成巨大的威胁，因此针对综合管廊燃气舱中火灾、爆炸事故，如何实现抑制及阻隔爆炸冲击波的传播，减少爆炸的危害，对保障城市地下综合管廊的应急救援、防灾减灾至关重要。

针对城市地下综合管廊燃气舱内构筑物布局和隔抑爆技术措施研究设计方面，目前国内外尚无系统化的实验装备，特别是用于研究分析综合管廊燃气舱内构筑物布局以及不同种类隔抑爆材料对综合管廊燃气舱气体燃烧爆炸特性的影响的系统化实验装置。设计一种可研究燃气舱内构筑物形状、构筑物数量、构筑物布局以及不同种类隔抑爆材料对综合管廊燃气舱预混气体燃烧爆炸特性影响的实验装置，在此基础上优化构筑物形状及布局并探索新型隔抑爆材料，对城市地下综合管廊投资建设和安全防控具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，以解决上述技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，包括燃气舱、气体配给系统、气体循环系统、点火装置、同步控制系统和数据采集系统，燃气舱的一端与点火装置相连，燃气舱的另一端分别与气体配给系统和气体循环系统相连，同步控制系统分别与气体配给系统、气体循环系统、点火装置、数据采集系统、废气处理系统电相连，燃气舱包括若干段依次串联固接的实验管舱，隔抑爆材料通过第一固定装置固定在相邻两段实验管舱的连接处，构筑物通过第二固定装置固定在实验管舱内。

进一步的，第一固定装置包括法兰、垫片和矩形卡槽，实验管舱连接处设置法兰，法兰连接处内部设有矩形卡槽，隔抑爆材料通过法兰、垫片固定于两个实验管舱交接处。

进一步的，第二固定装置包括固定钢板和卡槽，实验管舱内设有卡槽，卡槽内壁上设置细小的凹凸结构，构筑物与固定钢板一体成型，固定钢板的下底、两边与实验管舱卡接。

进一步的，第二固定装置还包括粘合剂，粘合剂涂抹在卡槽上，粘合剂为耐高温粘合剂，固定钢板通过粘合剂粘接在卡槽内。

进一步的，燃气舱包括十段一米长的实验管舱，各个实验管舱之间可以根据实验目的进行多种组合连接。

进一步的，气体配给系统包括通过管路连接的真空泵和气体混合钢瓶，连接管路上设置阀门和压力表。

进一步的，气体循环系统包括通过管道连接的小型风机，连接管道上设置气体阀门。

进一步的，同步控制系统包括数据显示操作器和同步控制器，数据采集系统包括高速摄影机、传感器单元和高频数据采集仪，传感器单元包括位于燃气舱内壁上的压力传感器和应力传感器。

进一步的，还包括废气处理系统，废气处理系统连接到燃气舱的尾部。

进一步的，废气处理系统包括空气压缩机，空气压缩机连接到燃气舱的管路上设置阀门。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置具有以下优势：本实用新型所述的实验装置能用于研究综合管廊燃气舱内构筑物布局以及不同种类隔抑爆材料等多种因素对综合管廊燃气舱气体燃烧爆炸特性的影响，具有配气准确、实验误差小，安全性能高等特点。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置的系结构示意图；

图2为图1圆圈内结构的侧视图；

图3为本实用新型综合管廊燃气舱实验管舱的侧视图；

图4为本实用新型综合管廊燃气舱实验管舱的俯视图；

图5为综合管廊燃气舱内构筑物通过第一固定装置固定时的侧视图；

图6为综合管廊燃气舱内构筑物通过第一固定装置固定时的俯视图；

图7为综合管廊燃气舱内隔抑爆材料通过第二固定装置固定时的侧视图；

图8为综合管廊燃气舱内隔抑爆材料通过第二固定装置固定时的俯视图。

附图标记说明：

1、燃气舱；2、隔抑爆材料；20、第一固定装置；201、法兰；202、矩形卡槽；203、垫片；3、构筑物；30、第二固定装置；301、固定钢板；302、卡槽；303、粘合剂；4、气体配给系统；41、气体混合钢瓶；42、真空泵；43、压力表；5、气体循环系统；51、风机；52、气体阀门；6、点火装置；7、同步控制系统；71、显示操作器；72、同步控制器；8、数据采集系统；81、数据采集仪；82、传感器单元；83、高速摄影机；9、废气处理系统；91、空气压缩机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-4所示，一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置，包括燃气舱1、气体配给系统4、气体循环系统5、点火装置6、同步控制系统7、数据采集系统8和废气处理系统9，燃气舱1的一端与点火装置6相连，燃气舱1的另一端分别与气体配给系统4、气体循环系统5和废气处理系统9相连，同步控制系统7分别与气体配给系统4、气体循环系统5、点火装置6、数据采集系统8、废气处理系统9电相连，燃气舱1包括若干段依次串联固接的实验管舱，隔抑爆材料2通过第一固定装置20固定在相邻两段实验管舱的连接处，构筑物3通过第二固定装置30固定在实验管舱内。

综合管廊燃气舱1，包括十段一米长的实验管舱，各个实验管舱之间可以根据实验目的进行多种组合连接。

第一固定装置20包括法兰201、垫片203和矩形卡槽202，实验管舱连接处设置法兰201，法兰201连接处内部设有矩形卡槽202，隔抑爆材料2通过法兰201、垫片203固定于两个实验管舱交接处。第一固定装置20安装时，可以根据选用隔抑爆材料2的尺寸确定垫片203的数量，依次将隔抑爆材料2配合垫片203固定在实验管舱交接处。

第二固定装置30包括固定钢板301、卡槽302和粘合剂303，实验管舱内设有卡槽302，卡槽302内壁上设置细小的凹凸结构，以增大接触面积，构筑物3与固定钢板301一体成型，固定钢板301的下底、两边与实验管舱卡接，粘合剂303涂抹在卡槽302上，粘合剂303为耐高温粘合剂303，固定钢板301粘接在卡槽302内，从而将构筑物3固定，第二固定装置30安装时，根据实验目的，确定构筑物3数量、形状及其布局，将粘合剂303涂抹在固定钢板301的卡槽302上，将固定钢板301嵌于卡槽302内，根据实验目的需要增减燃气舱1的长度，则应确定第二固定装置30的数量，并依次安装在实验管舱内。

具体实施实例：

燃气舱1内设有固定隔抑爆材料2的第一固定装置20和固定构筑物3的第二固定装置30，气体配给系统4包括真空泵42、压力表43、气体混合钢瓶41和阀门，气体循环系统5包括小型风机51和气体阀门52，同步控制系统7包括数据显示操作器71和同步控制器72，同步控制器72的型号为PLC-LE 5403，数据采集系统8包括高速摄影机83、传感器单元82和高频数据采集仪81，传感器单元82包括位于燃气舱1内壁上的压力传感器和应力传感器，废气处理系统9包括空气压缩机91，空气压缩机91连接到燃气舱1的管路上设置阀门，燃气舱1分别与气体配给系统4、气体循环系统5相连、点火装置6、数据采集系统8、废气处理系统9相连接，数据显示操作器71通过同步控制器72与气体配给系统4、气体循环系统5、点火装置6、数据采集系统8、废气处理系统9电相连，以实现对整个实验装置的自动化控制。

如图5-6所示，第一固定装置20包括垫片203、法兰201和矩形卡槽202，燃气舱1由十段一米长的实验管舱构成，实验管舱之间可以根据实验目的和工况进行多种组合连接，实验管舱连接处采用法兰201，法兰201连接处内部设有矩形卡槽202，隔抑爆材料2通过法兰201、垫片203固定在燃气舱1内，第一固定装置20安装时，可以根据选用隔爆抑材料的尺寸确定垫片203的数量，将隔抑爆材料2通过垫片203、法兰201固定于燃气舱1内。

如图7-8所示，第二固定装置30包括固定钢板301、粘合剂303和卡槽302，在安装时，根据实验目的，首先确定构筑物3形状、布局、数量和相应的固定钢板301的数量，其次将粘合剂303涂抹在卡槽302上，最后将固定钢板301依次卡接在对应的卡槽302内。

实验装置能用于研究综合管廊燃气舱1内构筑物3布局以及不同种类隔抑爆材料2等多种因素对综合管廊燃气舱1气体燃烧爆炸特性的影响，具有配气准确、实验误差小，安全性能高等特点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种综合管廊燃气舱隔抑爆实验装置论文和设计

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主设计要求

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