一種隧道內運動體火災模擬實驗裝置制造方法及圖紙

一種隧道內運動體火災模擬實驗裝置，涉及火災燃燒實驗裝置。解決的技術問題是提供一種測定運動火源的燃燒特性及煙氣分布、研究隧道內運動火災規律的實驗裝置。模擬隧道外殼（1）上布置煙氣溫度、組分、能見度、壓力和風速傳感器。模擬隧道外殼的底面設置第一、第二軌道（44-1，44-2），固定在底座（42）上的四個車輪置于軌道上。運動體（45）置于底座內，其內安裝燃燒器（17）、質量傳感器（26）和質量數據接收器（34）；運動體通過兩端的繩索與帶卷筒的電動機連接，其運動速度由電機轉速來調節。實驗分無、有機械通風兩種情況，向燃燒器內加注燃料，點燃，啟動數據采集系統，驅動運動體，觸壓行程開關（20），電動機斷電，完成一次試驗。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及火災燃燒實驗裝置，適用于列車在鐵路或地鐵隧道內著火后繼續運動時的燃料燃燒特性、火災煙氣擴散規律、運動火災控制以及對人員疏散影響等相關機理的研究。
技術介紹
列車在隧道內著火后，迫停在隧道內就地實施人員疏散和救援的難度較大。目前一般規定列車應盡可能地行駛到隧道外或鐵路救援站或地鐵前方車站實施搶險救援。列車攜帶火源行駛時，會形成一定的活塞風和反向氣流，在火源附近產生迎風氣流，對火源燃燒過程產生影響，有兩種可能:風助火勢增強，反而擴大危害；氣流破壞燃燒過程或降低燃燒物的溫度至燃點以下，使火焰減弱甚至熄滅。在這個過程中，列車運動速度對火源附近迎風氣流的大小起著決定性的作用。但目前，人們對列車著火后的運動速度、機械通風等對火災熱釋放速率的影響、運動火災的煙氣擴散規律、運動火災如何控制以便于人員疏散等問題并不清楚。現有的隧道內火災模擬實驗裝置包括模擬隧道外殼，燃燒器，第一、第二整流閥，通風系統和數據采集系統等幾個部分。模擬隧道外殼固定在地面的支架上，前、后端面上分別安裝前、后門。模擬隧道外殼的一個側面的前端、后端分別設置前、后通風口，并在該側面上開設不可開啟的窗戶；另一個側面上設置可開啟的窗戶。窗戶與模擬隧道外殼之間密封固定，窗戶均采用鈉鈣硼硅酸鹽耐高溫玻璃。所述的燃燒器放置在質量傳感器上，通風系統中風機通過前風管與前通風口密封連接，數據采集系統包括能見度檢測模塊、溫度檢測模塊、壓力檢測模塊、燃料質量檢測模塊。模擬隧道外殼上從前至后設置煙氣組分檢測口、溫度檢測口和壓力檢測口，分別設置能見度檢測傳感器、溫度傳感器和電子壓力傳感器；數據采集儀置于模擬隧道外殼的外部。可見，目前的隧道火災模擬實驗裝置只能進行火源靜止條件下的模擬實驗，不能解決運動火源的檢測問題。亟需建立能夠用于運動火源燃燒特性和煙氣擴散規律的實驗與研究的運動體火災實驗平臺。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種火源在運動條件下的實驗裝置。本技術的技術解決方案如下:—種隧道內運動體火災模擬實驗裝置，該實驗裝置包括:模擬隧道外殼、燃燒器，第一、第二整流閥，通風系統和數據采集系統。所述的模擬隧道外殼采用兩層2mm厚度的0Crl8Ni9Ti不銹鋼板、中間用50mm厚的硅酸鋁甩絲纖維毯做隔熱層。所述的模擬隧道外殼固定在地面的支架上；模擬隧道外殼的前、后端面上分別安裝前、后門，并與模擬隧道外殼密封；在模擬隧道外殼的一個側面的前端、后端分別設前、后通風口 ；該側面上設不可開啟的窗戶，并與模擬隧道外殼密封固定；在模擬隧道外殼的另一個側面上設可開啟的窗戶，并與模擬隧道外殼密封固定，窗戶采用鈉鈣硼硅酸鹽耐高溫玻璃；燃燒器放置在質量傳感器上。機械通風系統中的風機通過前風管與前通風口密封連接；所述的數據采集系統包括:能見度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、質量傳感器、質量數據接收器；在模擬隧道外殼頂的中心線上從前至后設置煙氣組分檢測口、溫度檢測口、壓力檢測口 ；煙氣組分檢測口處設置能見度傳感器，溫度檢測口處設置溫度傳感器，壓力檢測口處設置電子壓力傳感器；數據采集儀置于模擬隧道外殼的外部。設置第一至第四個攝像機；第一個攝像機安裝在模擬隧道外殼的頂部，第二、三、四個攝像機分別安裝在其側面。在所述的模擬隧道外殼內底面上的中間位置，設置并固定第一、第二軌道，軌道兩端與固定在模擬隧道外殼內底面上的第一、第二車擋的內側面接觸。在所述的第一、第二軌道上放置帶四個車輪的底座，運動體置于底座內。所述的運動體的中部設一凹槽，凹槽內放置質量傳感器和燃燒器，燃燒器置于質量傳感器上；運動體的頂壁上設溫度測量口，其內安裝溫度傳感器；在運動體前壁的中心處設風速測量口，其內放置皮托管及其差壓變送器；在運動體后壁上設置門；從門放入質量數據接收器。所述的燃燒器包括燃料盆、托盤和彈簧；彈簧的一端固定在燃料盆底上，托盤固定在彈簧的另一端；托盤與燃料盆之間間隙配合，托盤上設環形密封槽，采用極壓鋰基潤滑脂MULTIS EP 密封。驅動系統包括:第一至第四個滑輪、帶卷筒的電動機、繩索、行程開關。第一和第二個滑輪通過支架固定在模擬隧道外殼內的底面上，位于第一、第二車擋之外；第三和第四個滑輪通過支架固定在地面上。繩索纏繞在電動機的卷筒上，繩索的一端經第三和第一個滑輪與運動體的一端連接，繩索的另一端經第四和第二個滑輪與運動體的另一端連接。行程開關設置在模擬隧道外殼內，通過支架安裝在第一車擋的內側，位置高于底座的底面。在模擬隧道外殼頂部的中心線上，在壓力檢測口的后方增設點火口、燃料加注口。所述的運動體采用兩層2mm厚度的0Crl8Ni9Ti不銹鋼板、中間用50mm厚的硅酸鋁甩絲纖維毯做隔熱層。所述的能見度檢測儀的型號DLV IC010，溫度傳感器為0.2mm的銅康銅K型鎧裝熱電偶，電子壓力傳感器的型號CYB603、壓力范圍(T4KPa、精度0.3%;攝像機為高清紅外型機，型號N/A ;風速測量口的型號為法國KMO-L型皮托管及其差壓變送器。質量傳感器選用YZC_516/30kg稱重傳感器，精度為0.1g,與運動體中部凹槽底面用螺栓連接，質量數據接收器放置在運動體的腔體內，用隔熱材料包裹。所述的運動體底座兩側各安裝二個的凹輪，分別與第一、第二軌道的頂面凹凸配入口 ο本技術和已有技術相比所具有的有益效果:本技術提供一種能夠進行隧道內運動體火災實驗的裝置，通過測試有、無機械通風條件下，燃燒的火源在隧道內隨運動體運動時的熱釋放速率、隧道內的煙氣溫度和濃度及氣流速度等參數隨時間和空間位置變化的情況，研究運動體運動速度與火源燃燒特性及煙氣擴散規律之間的關系，為運動體隧道火災的應急救援和人員疏散提供可靠的依據，為制定隧道列車火災的應急救援預案提供解決方案。附圖說明圖1隧道內運動體火災模擬實驗裝置主視圖。圖2隧道內運動體火災模擬實驗裝置俯視圖。圖3運動體截面圖。圖4凹輪與第一、二軌道的連接示意圖。圖5風機布置示意圖。隧道外殼1，煙氣組分檢測口 5，溫度檢測口 6，壓力檢測口 7，氣流檢測口 8，燃料加注口 9，點火口 10，溫度測量口 15，風速檢測口 16，燃燒器17，第一、第二車擋19-1、19-2，行程開關20，繩索21，燃料盆23，托盤24，彈簧25，質量傳感器26，第一至第四滑輪28_1、28-2、28-3、28-4，第一、二整流閥31-1，31-2，質量數據接收器34，門35，攝像機37_1、37_2、37-3、37-4，風機41，底座42，第一、第二軌道44_1，44_2，運動體45，前風管46，前后通風口46-1，46-2，前后門 47-1，47-2，風閥 48，電動機 49。具體實施方式以下結合圖說明本技術作進一步說明。一種隧道內運動體火災模擬實驗裝置，如圖1，該實驗裝置包括:模擬隧道外殼1、燃燒器17，第一、第二整流閥31-1、31-2，通風系統和數據采集系統。所述的模擬隧道外殼I采用兩層2mm厚度的0Crl8Ni9Ti不銹鋼板、中間用50mm厚的硅酸鋁甩絲纖維毯做隔熱層。隧道I的本體為一個橫斷面為矩形的空腔，內腔為20mX 0.95mX 1.1m (長 X 寬 X 高)。所述的模擬隧道外殼I固定在地面的支架上；模擬隧道外殼I的前、后端面上分別安裝前、后門47-1，4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種隧道內運動體火災模擬實驗裝置，該實驗裝置包括：模擬隧道外殼（1）、燃燒器（17），第一、第二整流閥（31?1、31?2），通風系統和數據采集系統；所述的模擬隧道外殼（1）采用兩層2mm厚度的0Cr18Ni9Ti不銹鋼板、中間用50mm厚的硅酸鋁甩絲纖維毯做隔熱層；?所述的模擬隧道外殼（1）固定在地面的支架上；模擬隧道外殼（1）的前、后端面上分別安裝前、后門（47?1,47?2），并與模擬隧道外殼（1）密封；在模擬隧道外殼（1）的一個側面的前端、后端分別設前、后通風口（46?1,46?2）；該側面上設不可開啟的窗戶，并與模擬隧道外殼（1）密封固定；在模擬隧道外殼（1）的另一個側面上設可開啟的窗戶，并與模擬隧道外殼（1）密封固定，窗戶采用鈉鈣硼硅酸鹽耐高溫玻璃；燃燒器（17）放置在質量傳感器（26）上；機械通風系統中的風機（41）通過前風管（46）與前通風口（46?1）密封連接；所述的數據采集系統包括：能見度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、質量傳感器（26）、質量數據接收器（34）；在模擬隧道外殼（1）頂的中心線上從前至后設置煙氣組分檢測口（5）、溫度檢測口（6）、壓力檢測口（7）；煙氣組分檢測口（5）處設置能見度傳感器，溫度檢測口（6）處設置溫度傳感器，壓力檢測口（7）處設置電子壓力傳感器；數據采集儀置于模擬隧道外殼（1）的外部；設置第一至第四個攝像機（37?1、37?2、37?3、37?4）；第一個攝像機（37?1）安裝在模擬隧道外殼（1）的頂部，第二、三、四個攝?像機分別安裝在其側面；其特征在于：在所述的模擬隧道外殼（1）內底面上的中間位置，設置并固定第一、第二軌道（44?1，44?2），軌道兩端與固定在模擬隧道外殼（1）內底面上的第一、第二車擋（19?1,19?2）的內側面接觸；在所述的第一、第二軌道（44?1，44?2）上放置帶四個車輪的底座（42），運動體（45）置于底座（42）內；所述的運動體（45）的中部設一凹槽，凹槽內放置質量傳感器（26）和燃燒器（17），燃燒器（17）置于質量傳感器（26）上；運動體（45）的頂壁上設溫度測量口（15），其內安裝溫度傳感器；在運動體（45）前壁的中心處設風速測量口（16），其內放置皮托管及其差壓變送器；在運動體（45）后壁上設置門（35）；從門（35）放入質量數據接收器（34）；所述的燃燒器（17）包括燃料盆（23）、托盤（24）和彈簧（25）；彈簧（25）的一端固定在燃料盆（23）底上，托盤（24）固定在彈簧（25）的另一端；托盤（24）與燃料盆（23）之間間隙配合，托盤（24）上設環形密封槽，采用極壓鋰基潤滑脂MULTIS?EP密封；驅動系統包括：第一至第四個滑輪（28?1、28?2、28?3、28?4）、電動機（49）、繩索（21）、行程開關（20）；第一和第二個滑輪（28?1、28?2）通過支架固定在模擬隧道外殼（1）內的底面上，位于第一、第二車擋（19?1,19?2）之外；第三和第四個滑輪（28?3、28?4）通過支架固定在地面上；?繩索（21）纏繞在電動機（49）的卷筒上，繩索（21）的一端經第三和第一個滑輪（28?3、28?1）與運動體（45）的一端連接，繩索（21）的另一端經第四和第二個滑輪（28?4、28?2）與運動體（45）的另一端連接；行程開關（20）設置在模擬隧道外殼（1）內，通過支架安裝在第一車擋（19?1）的內側，位置高于底座（42）的底面；在模擬隧道外殼（1）頂部的中心線上，在壓力檢測口（7）的后方增設點火口（10）、燃料加注口（9）。...

【技術特征摘要】
1.一種隧道內運動體火災模擬實驗裝置，該實驗裝置包括:模擬隧道外殼(I)、燃燒器(17)，第一、第二整流閥(31-1、31-2)，通風系統和數據采集系統； 所述的模擬隧道外殼(I)采用兩層2mm厚度的0Crl8Ni9Ti不銹鋼板、中間用50mm厚的硅酸鋁甩絲纖維毯做隔熱層； 所述的模擬隧道外殼(I)固定在地面的支架上；模擬隧道外殼(I)的前、后端面上分別安裝前、后門(47-1，47-2)，并與模擬隧道外殼(I)密封；在模擬隧道外殼(I)的一個側面的前端、后端分別設前、后通風口(46-1，46-2);該側面上設不可開啟的窗戶，并與模擬隧道外殼(I)密封固定；在模擬隧道外殼(I)的另一個側面上設可開啟的窗戶，并與模擬隧道外殼(I)密封固定，窗戶采用鈉鈣硼硅酸鹽耐高溫玻璃；燃燒器(17)放置在質量傳感器(26)上； 機械通風系統中的風機(41)通過前風管(46)與前通風口(46-1)密封連接； 所述的數據采集系統包括:能見度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、質量傳感器(26)、質量數據接收器(34);在模擬隧道外殼(I)頂的中心線上從前至后設置煙氣組分檢測口(5)、溫度檢測口(6)、壓力檢測口(7);煙氣組分檢測口(5)處設置能見度傳感器，溫度檢測口(6)處設置溫度傳感器，壓力檢測口(7)處設置電子壓力傳感器；數據采集儀置于模擬隧道外殼(I)的外部； 設置第一至第四個攝像機(37-1、37-2、37-3、37-4);第一個攝像機(37_1)安裝在模擬隧道外殼(I)的頂部，第二、三、四個攝像機分別安裝在其側面； 其特征在于: 在所述的模擬隧道外殼(I)內底面上的中間位置，設置并固定第一、第二軌道(44-1，44-2)，軌道兩端與固定在模擬隧道外殼(I)內底面上的第一、第二車擋(19-1，19-2)的內側面接觸；` 在所述的第一、第二軌道(44-1，44-2)上放置帶四個車輪的底座(42)，運動體(45)置于底座(42)內； 所述的運動體(45)的中部設一凹槽,凹槽內放置質量傳感器(26)和燃燒器(17),燃燒器(17)置于質量傳感器(26)上；運動體(45)的頂壁上設溫度測量口(15)，其內安裝溫度傳感器；在運動體(45)前壁的中心處設風速測量口(16)，其內放置皮托管及其差壓變送器；在運動體(45)后...

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛軍，白光，郗艷紅，汪彤，顧叢匯，李衛軍，
申請(專利權)人：北京交通大學，
類型：實用新型
國別省市：