Устройство для определения воспламеняющей способности раскаленных частиц металла Советский патент 1983 года по МПК G01N25/54 

Изобретение относится к анализу пожарной опасности электрических сетей , а именно к исследованию воспламеняющей способности раскаленных ча тиц металла,образующихся при коротки замыканиях линий электропередач и воздействующих на аэрозоли горючих веществ. Оно может быть использовано для оценки пожарной опасности воздуш ных ЛИНИЙ электропередач и внутренн электропроводки в химической, горно строительной и других отраслях промышленности, а также и в сельском хозяйстве. Известно устройство для определения нижнего концентрационного предела воспламенения пылевоздушных смесей 1, Однако известное устройство не мо жет быть использовано для оценки вос пламеняющего воздействия раскаленных частиц металла на аэрозоли вещес ва, так как в нем отсутствуют какиелибо приспособления для ввода частиц извне в реакционный сосуд. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения воспламеняющей способности раскаленных частиц металла, содержащее графитовую нагревательную печь, имеющую сквозной канал, перекрытый снизу задвижкой,сблокированной с тяговым .электромагнитом, токоведущие щетки, трубчатый удлинительный элемент и герметизирующий затвор, расположен НЫ.Й соосно со сквозным каналом над входом в реакционную камеру, снабженную датчиком.давления, соединенным с регистратором 2J. Описанное устройство предназначено для оценки воспламеняющей способности раскаленных частиц металла, падарэщих на испытуемое вещество, наход щееся в конденсированной фазе (аэрогель )и не может быть использовано для оценки воспламенягацего воздействия частиц на аэрозоли, что обусловлено отсутствием в нем какихлибо приспособлений (распылителей) для создания в камере пылевоздушных взвесей и приспособлений для герметизации реакционной камеры в, момент ввода в нее частиц металла. .Цель изобретения - расширение области применения. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для определения воспламеняющей способности частиц металла, содержащем графитовую печь, имеющую сквозной канал, перекрытый снизу задвижкой/ сблокированной с тяговьом электромагнитом, токоведущие щетки, трубчатый удлинительный элемент и герметизиру аций затвор, расположенный соосно со сквозным каналом над входом в реакционную камеру, снабженную датчиком давлени.я соединенным с регистратором, удлинительный трубчатый элемент снабжен дополнительным герметизирующим затвором, а между задвижкой и удлинительным трубчатым элементом введено центрирующее приспособдение, причем реакционная камера в нижней части-снабжена распылителем кольцевого типа, при этом дополнительный герметизирурощий затвор, центрирующее приспособление и распылитель расположены соосно между собой и со сквозным каналом нагревательной печи. При таком конструктивном исполнении устройства обеспечена возмож-ность оценки воспламеняющей способности раскаленных частиц металла, воздействующих на аэрозоль, аэрогель и их комбинацию, что значительно расширит область применения устройства. На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - конструкция центрирующего элемента, Продольный разрез,-. :на фиг. 3 - вид А на фиг. 2. Устройство (фиг. 1) состоит из графитовой нагревательной печи 1, расположенной между токоведущими щетками 2 и имеющей сквозной канал. Канал печи перекрыт снизу задвижкой 3, имеющей коническое отверстие, смещенное относительно оси канала, а сверху пробкой 4 из термостойкого материала с пропущенной через нее до контакта с .поверхностью нагревательной частицы 5 термопарой 6. Последняя закреплена в держателе 7, который зажат на стойке 8 крепежным винтом 9. Свободные концы термопары б подсоединены к измерительному прибору 10, например МР-64 02, контакты релейной ча.сти которого- включены в цепь питания тягового, электромагнита 11, сблокированного через тягу 12 и возвратную пружину 13 с задвижкой 3. Графито-. вые токоведущие щетки 2 зажаты в держателях 14, закрепленных на основании 15, к которому соосно каналу нагревательной печи 1 прикреплен патрубок 16, соединенный через дополнительный герметизирующий затвор 17 с удлинительным элементом 18. Последний через герметизирующий затвор 19 и патрубок 20 соединен с реакцион;ной камерой ..21. К днищу 22 -реакционшой камеры 21 прикреплен распылитель 23 с ловушкой 24 Для - частиц металла 5. Камера 21 снабжена датчиком давления 25, светового излучения 26 и вакууметром 27, Датчики подключены к регистрирующему прибору 28. К реакционной 21 через патрубок 29 и вентиль 30 подсоединен вакуумный насос 31. Оси нагревательной печи 1, отверстий герметизирующих затворов 17 и 19, а также продольные ,оси распылителя 23 и ловушки 24 строго совмещены с продольной осью 32 устройства Для обеспечения точного движения раскаленной частицы 5 в режиме свобо ного падения по оси 32 предусмотрен центрирующий элемент 33 с регулируемым поперечным сечением канала на вы ходе . . Шток 34 дополнительного герметизи рующего затвора 17 и клапан 35 воздушной магистрали 36 через тяги 37 и 38 (последняя показана условно пунктиром ) и возвратную пружину 39 сблокированы с тяговым электромагнитом 11. Шток 40 герметизирующего затвора 19 через возвратную пружину 39 сблокированы с тяговым электромагнитом 11. Щхок 40 герметизирующего затвора 19 через возвратную пр5гжину 41 и тягу 42 сблокированы с тяговым электромагнитом 43. На фиг, 2 и 3 показана конструкция центрирующего элемента 33 (фиг,1 состоящего из асбестоцементных колодок 44, закрепленных на плоских пружинящих полосах 45 Г-образной формы. Полосы с колодками закреплены в подвешенном состоянии на стойке 46, которая закреплена на основании 15. В сборе колодки 44 образуют изнутри конусообразную полость в форме усеченного конуса с расширением в сторону графитовой нагревательной речи 1 (фиг, 1), Нижние части подвешенных колодок 44 размещены в юстировочном кольце 47, закрепленном .при помощи болтов 48 на полости основания 15, которого не касаются подвешенные колодки 44. В юстировочном кольце 47 выполнены радиальные отверстия с резьбой, в которые входят .юстироночные винты 49, упирающиеся на выходе из кольца 47 в каждую Г-образну полосу 45 колодок 44.. Устройство работает следующим образом. Сначала производится подготовка устройства, для чего при помощи цент рирующего элемента 33 (фиг, 1) осу,ществляется юстировка колодок 44 (фиг. 2 и 3J при помощи винтов 49 для обеспечения соосности нижнего формирующегося отверстия усеченного . конуса и придания отверстию диаметра близкого к диаметру подлежащей нагре ву металлической частицы 5, Затем открывают герметизирукхцие затворы-17 и 1.9 к производят контрольное сбрасывание холодной частицы в ловушку 2 В случае точного попадания час- . тицы в ловушку, производят контрольное сбрасывание разогретой частицы. При удовлетворительных результатах контрольных экспериментов устройство считают подготовленным для выполнения экспериментов. Для чего сначала заряжают распылитель 23 испыту,емой навесной пыли. Затем на выступы |токоведущих щеток 2 устанавливается задвижка 3, а на нее - нагревательная печь 1, которая зажимается щетками 2. В канал печи вкладывается нагреваемая частица 5. Перемещением держателя 7 по стойке 8 термопара б опускается до соприкосновения с частицей 5 и держатель зажимается в этом положении крепежным винтом 9. Затем при помощи вакуум-насоса.31 производят откачку воздуха из реакционной . камеры 21 до требуемого разрежения, фиксируемого вакуумметром 27,и закрЕа- вают вентиль 30. Па токоведущие щетки 2 подается напряжение и одновременно включается регистрирующий.прибор 28. В момент достижения заданной температуры реле измерительного прибора 10 срабатывает и падает напряжение на тяговый электромагнит 11, который через тяги 12, 37 и38 открывает задвижку 3, дополнительный герметизирующий затвор 17 и клапан 35 воздушной магистрали 36., Происходит впуск навески пыли из распылителя 23 в -реакционную камеру 21 ,. и одновременное падение частицы5 через открытый затвор 17 в, удлинитель ный элемент 18. Затем через згщанный промежуток времени отключаеткзя тяговый электромагнит 11, при этом защвижка 3, затвор 17 и клапан 35 воз вращаются в исходное положение. С выдержкой времени-, равной времени формирования аэрозоля в реакционной камере и времени полета частицы в удлиненном элементе 18, включается электромагнит 43, который через тягу 42 и возвратную пружину 41 открывает затвор 19JЧастицы 5 пронизывают аэр золь в реакционной камере 21 и падает в ловушку 24. Прикомбинированных испытаниях, т,е, когда требуется одновременно оценить воспламеняющую способность частицы металла при воздействии на аэрозоль и на аэрогёль за один опыт, работа на устройстве производится :В описанной выше последовательности. Дополнительно вводится лишь одна рперация, связанная с установкой |тигля с аэрогелью испытуемого верества-. Тигель устанавливается на сопряжения канала, связывающего реакционную камеру 21,с ловушкой 24. В этом случае частица металла 5, пронизав аэрозоль в реакционной камере, падает на аэрогель в тигле и производит на него свое дальнейшее воздействие. Тем самым расширяется круг исследуемых процессов. Важность выполнения подобных исследований диктуется производственной необходимостью ;когда необходимо ответить на вопрос, что явилось первопричиной загорания и взрова - аэрогель, а затем аэро

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОСПЛАМЕНЯЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ РАСКАЛЕННЫХ ЧАСТИЦ МЕТАЛЛА, содержащее графитовую нагревательную печь, именицую сквозной канал, перекрытый снизу задвижкой, сблокированной с тяговым . электромагнитом, токоведущие щетки, трубчатый удлнительный элемент и герметизирующий затвор, расположенный соосно со сквозным каналом над входом в реакционную камеру, снабженную датчиком давления, соединенным с регистратором, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, удлинительный трубчатый элемент снабжен дополни-тельным герметизирующим затвором, а между задвижкой и удлинительным трубчатым элементом введено центрирующее приспособление, причем реакцион;ная камера в нижней части снабжена распылителем кольцевого типа, при g этом дополнительный герметизирующий затвор, центрирующее приспособ(Л ление и распылитель расположены со;осно между собой и со сквозным каналом нагревательной печи.