干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置

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本实用新型公开了干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，实验装置包括灭火室、灭火剂喷射装置、烟气分析装置以及温度数据采集装置，灭火室上端连接灭火剂喷射装置，侧端连接烟气分析装置，灭火室内设置油盘，温度数据采集装置包括热电偶树以及数据采集装置，热电偶树设在灭火室内的油盘侧，热电偶树通过数据采集装置与计算机连接；该实验装置能从灭火时间、最小灭火剂用量、火焰区附近温度以及烟气中有毒气体的浓度这四个方面来表征干粉灭火剂的灭火效能，此外还能研究灭火剂驱动压力、施放高度、喷头尺寸等施放条件对灭火效果的影响。

1.干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，其特征在于：所述实验装置包括灭火室、灭火剂喷射装置、烟气分析装置以及温度数据采集装置，所述灭火室上端连接所述灭火剂喷射装置，侧端连接所述烟气分析装置，所述灭火室内设置油盘，所述温度数据采集装置包括热电偶树以及数据采集装置，所述热电偶树设在所述灭火室内的油盘侧，所述热电偶树通过所述数据采集装置与计算机连接。 2.根据权利要求1所述的干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，其特征在于：所述灭火剂喷射装置包括储粉罐以及驱动气瓶，所述储粉罐设在电子秤上，所述驱动气瓶与所述储粉罐之间通过进气管连通，所述储粉罐与所述灭火室上端之间通过出粉管连通，在所述出粉管的出粉端还连接有扩散型的喷头。 3.根据权利要求2所述的干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，其特征在于：所述出粉管与所述进气管上还均设有阀门。 4.根据权利要求1所述的干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，其特征在于：所述热电偶树固定在铁架台上，并且包括5根铠装的热电偶，5根所述热电偶均位于油盘的中心竖直轴线上，且竖向上下依次并列排列。 5.根据权利要求1所述的干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，其特征在于：所述烟气分析装置包括手操器和分析箱，在所述灭火室侧端开有圆形开口，所述圆形开口处设有模块化烟气探针。 6.根据权利要求1-5任一项所述的干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，其特征在于：所述灭火室其中一面侧壁设有一扇外拉门。

技术领域

本实用新型涉及安全工程中消防工程的技术领域，特别涉及一种小尺寸的干粉灭火剂灭火效能测试的实验装置。

背景技术

干粉灭火剂是一种干燥且易于流动的微细固体粉末，它具有灭火速度快，对人、畜及环境无害、电绝缘性好的特点，这些优点是其它灭火剂无法替代的；随着哈龙灭火剂的限制使用并最终被替代，干粉灭火剂将在石油、化工、运输、林业防火行业发挥越来越大的作用。

灭火效能是衡量一种灭火剂好与坏最为重要的技术指标，能反映灭火剂的灭火效率，同时也是灭火系统设计的主要依据。它不同于灭火剂粉体的基本性能，灭火效能是一个独立的不可或缺的实验项目。为了表征灭火剂的灭火效能，灭火实验必须具备外界干扰因素少、重复率高、真实性高等要求。

现有的干粉灭火剂灭火效能测试的实验装置规模较大，存在危险性，并且功能较为单一，缺少对于灭火过程中有毒气体浓度的监控，因此有必要建立一套新型的小尺寸干粉灭火剂灭火效能测试实验装置。

发明内容

针对上述存在的问题，本实用新型旨在提供一种干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，该实验装置能从灭火时间、最小灭火剂用量、火焰区附近温度以及烟气中有毒气体的浓度这四个方面来表征干粉灭火剂的灭火效能，此外还能研究灭火剂驱动压力、施放高度、喷头尺寸等施放条件对灭火效果的影响。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，所述实验装置包括灭火室、灭火剂喷射装置、烟气分析装置以及温度数据采集装置，所述灭火室上端连接所述灭火剂喷射装置，侧端连接所述烟气分析装置，所述灭火室内设置油盘，所述温度数据采集装置包括热电偶树以及数据采集装置，所述热电偶树设在所述灭火室内的油盘侧，所述热电偶树通过所述数据采集装置与计算机连接。

作为优选，所述灭火剂喷射装置包括储粉罐以及驱动气瓶，所述储粉罐设在电子秤上，所述驱动气瓶与所述储粉罐之间通过进气管连通，所述储粉罐与所述灭火室上端之间通过出粉管连通，在所述出粉管的出粉端还连接有扩散型的喷头。

作为优选，所述出粉管与所述进气管上还均设有阀门。

作为优选，所述热电偶树固定在铁架台上，并且包括5根铠装的热电偶，5根所述热电偶均位于油盘的中心竖直轴线上，且竖向上下依次并列排列。

作为优选，所述烟气分析装置包括手操器和分析箱，在所述灭火室侧端开有圆形开口，所述圆形开口处设有模块化烟气探针。

作为优选，所述灭火室其中一面侧壁设有一扇外拉门。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的优点是，本实验装置可以通过测量灭火时间和最小灭火剂用量，并且通过实时监测火焰区上方各个位置的温度和烟气中有毒气体（CO和NOx）的浓度来表征某种干粉灭火剂的灭火效能；此外还能通过改变灭火剂驱动压力、施放高度和更换喷头尺寸来研究灭火剂施放条件对灭火效果的影响。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中：1-驱动气瓶，2-减压阀，3-阀门，4-电子秤，5-储粉罐，6-喷头，7-灭火室，8-热电偶树，9-油盘，10-烟气分析装置，11-计算机，12-圆形开口，13-模块化烟气探针，14-进气管，15-出粉管，16-火源，17-耐震减压阀。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

参照附图1所示的一种干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置，所述实验装置包括灭火室7、灭火剂喷射装置、烟气分析装置10以及温度数据采集装置，所述灭火室7其中一面侧壁设有一扇外拉门，所述灭火室7上端连接所述灭火剂喷射装置，侧端连接所述烟气分析装置10，所述灭火室7内设置油盘9，所述温度数据采集装置包括热电偶树8以及数据采集装置，所述热电偶树8设在所述灭火室7内的油盘9侧，所述热电偶树8通过所述数据采集装置与计算机11连接，所述热电偶树8固定在铁架台上，并且包括5根铠装的热电偶，5根所述热电偶均位于油盘9的中心竖直轴线上，且竖向上下依次并列排列，热电偶从下往上依次编号为1号到5号，固定在铁架台上，所有热电偶均位于油盘9的中心竖直轴线上，1号热电偶在油盘9上方并且紧挨着油盘9，2号到5号热电偶依次向上布置，且相邻两根热电偶之间的距离为10cm，用于测量火焰上方不同区域的温度分布。5根热电偶采集到的温度数据通过数据采集模块导出到计算机11中。

灭火室7是一个透明的正方体受限空间，长、宽、高均为100cm，空间六面均由有机玻璃制成，以便实验中实验现象的观察。灭火室7的其中一面侧壁作为一扇外拉门，能随时开启以便烟气的快速流散；在灭火室7顶部中心、侧壁30cm、60cm、90cm处各开设一个直径为10cm的圆形开口12，作为灭火剂喷射装置中喷头6的安放位置；在灭火室7其中一面侧壁的中心同样开设一个直径为10cm的圆形开口12，作为烟气分析装置10中模块化烟气探针13的插入位置，火源16为放置在油盘9中的液体燃料，油盘9底面为正方形，边长为200mm，深度为40mm，壁厚为3mm。

在本实用新型中，所述灭火剂喷射装置包括储粉罐5以及驱动气瓶1，所述储粉罐5设在电子秤4上，所述驱动气瓶1与所述储粉罐5之间通过进气管14连通，所述储粉罐5与所述灭火室7上端之间通过出粉管15连通，在所述出粉管15的出粉端还连接有扩散型的喷头6，所述出粉管15与所述进气管14上还均设有阀门3。

将储粉罐5上的螺母旋开后，储粉罐5被分为上下两个部分，上半部分包括进气管14、出粉管15、耐震减压阀17和8个对称的螺栓与螺母，进气管14伸入储粉罐5中的长度为5cm，出粉管15伸入储粉罐5中的长度为17cm，而在储粉罐5外部，进气管14和出粉管15上各安装了一个阀门3，来控制驱动气体的压力和灭火剂释放的起止。减压阀2用来检测储粉罐5中的大气压力，同时显示的也是驱动气体的压力。下半部分则是一个圆柱体状的储粉罐5罐体，底面直径为15cm，高度为20cm，罐体内的容积为3.5L，驱动装置由驱动气瓶1和减压阀2组成，驱动气瓶1内充装的驱动气体为氮气，喷头6为可拆卸的扩散型喷头6，输粉软管的内径为2cm。

在本实用新型中，烟气分析装置10为一台便携式烟气分析仪，所述烟气分析装置10包括手操器和分析箱，手操器：显示读数和控制分析箱；分析箱（测量仪器）：在分析箱中装配一氧化碳传感器、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器，测定烟气中的一氧化碳和氮氧化物的浓度；在所述灭火室7侧端开有圆形开口12，所述圆形开口12处设有模块化烟气探针13。

工作原理及步骤：

①将各部分实验装置按照示意图搭建，并布置好管路。

②利用扳手打开储粉罐5，利用电子秤4称取质量为m1的干粉灭火剂装入储粉罐5中，填装完毕后打开驱动气瓶1，充入一定压强的氮气，并确保储粉罐5气密性良好。

③在油盘9底部加入清水后再向其中倒入液体燃料，使其刚好覆盖整个油盘9地面。

④点燃油盘9火，关闭灭火室7大门，同时打开温度测量装置和烟气分析装置10，开始测量。

⑤待燃料预燃一定时间并且燃烧稳定后，打开储粉罐5出粉管15的阀门3施放干粉灭火剂。当火焰完全熄灭时，关闭阀门3停止施加干粉灭火剂，并用秒表记录灭火时间。

⑥火焰熄灭后打开灭火室7大门，使灭火室7处于自然通风的状态下。观察烟气分析装置10，当所测量气体的浓度为零，即灭火室7内的烟气疏散完毕时，关闭温度测量装置和烟气分析装置10，记录数据。

⑦拆下并打开储粉罐5，利用电子秤4称量罐体中剩余的干粉灭火剂质量为m2，m1与m2的差值即为最小灭火剂用量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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