(57)【要約】      （修正有）【課題】粉塵が発生する施工、生産現場の発塵コンディション及び発火源、熱源の点状分布のコンディションを効果的にシミュレーションし、粉塵爆発特性に対して高速かつ安定的な選別、検出を行うことができ、温度、濃度が制御可能であって消耗品を交換しやすく、測定空間をクリーニングしやすい、粉塵爆発性高速選別システムを提供する。【解決手段】台座１と、爆発箱２と、点火装置３と、粉末噴出モジュール４とを含む粉塵爆発性高速選別システムであって、点火装置は電力取得台座３２と点火トーチ３１とを含み、点火トーチは着脱可能な点火トーチであって電熱線点火トーチ又は電極点火トーチであり、粉末噴出モジュールには、電磁弁５と、マイクロ仕込み箱６と、空気圧縮機７と、が順次に接続されており、爆発箱の側壁には渦流ブロワ８と逆止弁９とが設けられており、爆発箱内には光電センサ１０と濃度センサ１１と温度センサ１２とが設けられている。【選択図】図１
0003235174.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
台座と、
爆発箱と、
点火装置と、
粉末噴出モジュールとを含む粉塵爆発性高速選別システムであって、
前記粉末噴出モジュールが前記爆発箱の頂部に設けられており、前記粉末噴出モジュールは、粉末噴出カバーと、粉末噴出管と、搬送管と、を含み、
前記粉末噴出管及び粉末噴出カバーは、前記爆発箱の内部に配置されており、
前記搬送管が前記爆発箱の外部に配置されて一方端が前記粉末噴出管に連通し、他方端には電磁弁とマイクロ仕込み箱と空気圧縮機とが順次に接続されており、
前記爆発箱の側壁に渦流ブロワ及び逆止弁が固定接続されており、
前記逆止弁は前記渦流ブロワと前記爆発箱との間に位置し、
前記点火装置は、電力取得台座と、マイクロ温度制御装置と、点火トーチと、を含み、
前記電力取得台座が前記爆発箱の箱体底部に設けられて電源に接続されており、
前記マイクロ温度制御装置が前記電力取得台座内に取り付けられており、前記点火トーチと前記電力取得台座とは着脱可能に電気的接続されており、
前記点火装置が前記爆発箱の底部に取り付けられている
ことを特徴とする粉塵爆発性高速選別システム。
【請求項２】
前記点火トーチは、電熱線点火トーチ又は電極点火トーチであることを特徴とする請求項１に記載の粉塵爆発性高速選別システム。
【請求項３】
前記爆発箱内には光電センサ、濃度センサ、温度センサ、圧力センサ及び制御プロセッサが設けられており、
前記光電センサと、濃度センサと、温度センサと、圧力センサとが制御プロセッサに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の粉塵爆発性高速選別システム。
【請求項４】
前記爆発箱は、ドアと可動セルフロックとをさらに含み、
前記爆発箱には、前記ドアの厚さに対応するスロットが設けられており、
前記ドアが前記スロットにより爆発箱と位置合わせされ、さらに前記可動セルフロックにより爆発箱に固定され、
前記ドアは、可視的防爆ガラス材料であることを特徴とする請求項１に記載の粉塵爆発性高速選別システム。
【請求項５】
前記濃度センサは、グループごとに前記爆発箱の箱体の側壁に設けられており、取付位置は空間対角型取付であり、
取付数が少なくとも１グループであり、１グループに２つの濃度センサを含むことを特徴とする請求項３に記載の粉塵爆発性高速選別システム。
【請求項６】
前記温度センサが前記点火装置の横側に取り付けられており、かつ、取付位置の高さが前記点火トーチの高さに一致することを特徴とする請求項３に記載の粉塵爆発性高速選別システム。
【請求項７】
前記制御プロセッサがコンピュータに接続されていることを特徴とする請求項３〜６に記載のいずれか１項に記載の粉塵爆発性高速選別システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、粉塵爆発試験の技術分野に関し、具体的には粉塵爆発性高速選別システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１４年、昆山の特に重大な粉塵爆発事故以来、各レベルの政府及び安全監督部門は、粉塵関連企業及び粉塵関連プロセスの安全管理及び監督検査を強化し、元安全監督総局は、同年「企業粉塵爆発を厳重に警戒する５つの規定」を頒布して実施し、各地方政府も相次いで粉塵爆発事故予防に関する政策文書を公布した。
【０００３】
この背景において、監督部門及びその技術機関は、管轄下の粉塵関連企業及び粉塵関連プロセスの粉塵爆発性を高速選別する必要があり、同時に、粉塵関連企業は、安全生産及び保障作業を遂行するために、生産、加工過程において発生する粉塵の爆発特性を検証する必要があるので、監督部門、技術鑑定機関、粉塵関連企業などの機関は、いずれも粉塵の爆発性有無を高速かつ正確に評価する設備又は装置を求めている。
【０００４】
「粉塵雲爆発下限濃度測定方法」（ＧＢ／Ｔ１６４２５）は、可燃性粉塵爆発下限濃度を測定する２０Ｌ球形標準爆発試験装置を提供し、２０Ｌ球形粉塵爆発試験測定システム装置は、爆発タンクと、粉末噴出システムと、点火システムと、制御システムと、データ採集システムとの５つの部分からなり、粉塵爆発圧力及び爆発圧力の上昇速度などの爆発特徴パラメータの測定に利用可能であるが、実際の測定装置の応用において、２０Ｌ球形標準爆発試験装置の点火方式は、化学点火ヘッドであり、化学点火ヘッドの作製に使用されるジルコニウム粉等などは爆発物の原料となり得るものであり、一般の粉塵関連企業により購入できず、また、専門の粉塵検出機関により２０Ｌ球形標準爆発測定が行われる場合、検出費用が高く、企業の検出すべき粉塵種類が多いと、企業に一定の経済的負担がかかる。ＣＮ２０１６２０１６３４２６．３には、粉塵爆発パラメータ試験測定装置が開示されており、当該設計は、簡易な２０Ｌ球形測定装置であり、当該装置は、爆発タンク、点火電極、粉塵噴出ヘッド、圧力センサ、電磁弁、および制御プロセッサなどを含み、２０Ｌ球形標準爆発試験装置の製造コストが高く、作製しにくいという問題を解決することができる。ＣＮ２０１４２０７６６５３７．４には、粉塵爆発性高速選別システムが提供され、測定装置は、球形爆発タンク、加熱装置、冷却装置及び温度制御装置を含み、当該設計は、２０Ｌ球原理を利用し、非常温条件での粉塵爆発限界の測定条件を増加したが、このような非常温条件での加熱方式は、依然として高温環境を提供する加熱方式である。
【０００５】
本考案は、爆発可能な粉塵に対して粉塵爆発性高速選別測定を行う役割を果たし、所定濃度により粉塵爆発性測定を行うメリットを有する。本考案により、粉塵関連企業及び研究機関は、爆発性が未知である粉塵に対して高速選別測定を行うことができ、同時に、従来の粉塵爆発性測定設備では一定濃度で粉塵爆発性質研究を行うことができない制限を解決し、従来の粉塵爆発温度の研究時にホットプレートによる加熱又は高温環境による加熱しか採用できない制限を解決し、粉塵爆発性測定時の濃度の特定のために方法及び手段を提供している。
【考案の概要】
【０００６】
本考案の目的は、粉塵が発生する施工、生産現場の発塵及び発火源、熱源の点状分布コンディションをシミュレーションすることができる粉塵爆発性高速選別システムを提供することにあり、当該システムは、温度、濃度が制御可能であって、消耗品を交換しやすく、測定空間を整理しやすい特徴を有し、粉塵爆発性高速選別システムを異なる場面に適用する適用性の問題を効果的に解決する。
【０００７】
上記目的を実現するために、本考案は、以下の技術的解決手段を提供する。
【０００８】
粉塵爆発性高速選別システムは、台座と、爆発箱と、点火装置と、粉末噴出モジュールとを含み、前記粉末噴出モジュールが爆発箱の頂部に設けられており、前記粉末噴出モジュールは、粉末噴出カバーと、粉末噴出管と、搬送管と、を含み、前記粉末噴出管及び粉末噴出カバーが爆発箱の内部に配置されており、前記搬送管が爆発箱の外部に配置されて一方端が粉末噴出管に連通し、他方端には電磁弁とマイクロ仕込み箱と空気圧縮機とが順次に接続されており、前記爆発箱の側壁に渦流ブロワ及び逆止弁が固定接続されており、前記逆止弁が前記渦流ブロワと爆発箱との間に位置し、前記点火装置は、電力取得台座と、マイクロ温度制御装置と、点火トーチと、を含み、前記電力取得台座が爆発箱の箱体底部に設けられて電源に接続されており、前記マイクロ温度制御装置が電力取得台座内に取り付けられており、前記点火トーチと前記電力取得台座とは着脱可能に電気的接続されており、前記点火装置が前記爆発箱の底部に取り付けられている。
【０００９】
さらに、前記点火トーチは、電熱線点火トーチ又は電極点火トーチである。
【００１０】
さらに、前記爆発箱内には光電センサ、濃度センサ、温度センサ、圧力センサ及び制御プロセッサが設けられており、前記光電センサと、濃度センサと、温度センサと、圧力センサとが制御プロセッサに接続されている。
【００１１】
さらに、前記爆発箱は、ドアと可動セルフロックとをさらに含み、前記爆発箱には、前記ドアの厚さに対応するスロットが設けられており、前記ドアが前記スロットにより爆発箱と位置合わせされ、さらに前記可動セルフロックにより爆発箱に固定され、前記ドアは、可視的防爆ガラス材料である。
【００１２】
さらに、前記濃度センサは、グループごとに前記爆発箱の箱体の側壁に設けられており、取付位置は空間対角型取付であり、取付数が少なくとも１グループであり、１グループに２つの濃度センサを含む。
【００１３】
さらに、前記温度センサが前記点火装置の横側に取り付けられており、かつ、取付位置の高さが前記点火トーチの高さに一致する。
【００１４】
さらに、前記制御プロセッサがコンピュータに接続されている。
【００１５】
なお、粉末噴出モジュール、マイクロ仕込み箱、および空気圧縮機は、試験粉末を箱体内部に搬送して一定濃度の粉塵雲を形成させることができ、箱体内に設けられた濃度センサは、箱体内の粉塵濃度データを収集し、粉塵濃度の高低に応じて信号を電磁弁に伝送し、粉塵の搬送速度への有効な調整、制御を実現することができ、これにより、測定過程において粉塵濃度を全過程で均一に制御できるという技術効果を実現する。箱体の側壁に取り付けられた渦流ブロワは、箱体内で気流の渦を形成し、試験過程における粉塵の沈降速度を遅らせながら、粉塵が沈降過程において粉塵雲を形成することを促進し、粉塵が発生する施工又は生産現場で発塵拡散の無作為状態を効果的に再現及びシミュレーションすることができる。逆止弁は、渦流ブロワと箱体との間に設けられており、導流装置が動作するときに、粉塵が渦に伴って逆方向に沿って導流装置に巻き込まれて詰まりを引き起こして動作が停止するのを効果的に防止し、測定過程の操作安全性及び流暢性を効果的に向上させることができる。
【００１６】
点火装置は、電力取得台座と、マイクロ温度制御装置と、点火トーチと、を含み、取付時に、点火トーチを電力取得台座に挿装して点火装置となるように組み立て、さらに電力取得台座に電源を導通すると、マイクロ温度制御装置は、点火トーチヘッドに対して温度制御可能な電気着火を実現できるようになる。点火トーチは、電熱線又は電極点火の設計が採用され、２種類の点火方式は、いずれも発火源を集中的に放出し、「ポイント点火」の機能を実現することができるとともに、さらに、異なる場面での発火源への要求を満足することができ、使用要求に応じて電熱点火又は電極点火の２種類の方式を選択、使用することができる。これに加えて、「ポイント点火」の方式は、従来の粉塵爆発研究設備における化学点火ヘッドによる点火、電極放電による点火、高温表面点火、クリーンオーブン高温環境の４つの方式以外の新規な方式であり、電気点火源の優位性は、工場、鉱山でよく見られる発火源、例えばタバコの吸い殻、小さい炎、直火又はその他の気付けられにくい「点状」発火源、熱源等をより良くシミュレーションして、粉塵の引火性を高速で定性的に選別、検出することができ、測定結果が工場、鉱山の発火源及び熱源の制御に対してより指導的意義を有することとなる。点火装置は、各モジュール機能に応じて分割され、異なる機能を実現するモジュールを分割して設計し、電力取得装置及び点火トーチなどの損耗されやすいモジュールの交換の利便性を効果的に向上させながら、粉塵点火方式についての研究の選択性を増加することができる。
【００１７】
また、ドアが嵌込型防爆透明ガラスドアであってセルフロックで箱体に固定されており、測定過程においてドアの安定性を保障しながら、直観的に、粉塵爆発の全過程を死角なく観察又は撮像することができ、これにより、研究者は粉塵爆発現象を記録及び記述しやすくなり、同時に、クリーニング及びメンテナンスの便利性を向上させることができる。
【００１８】
従来技術と比べて、本考案の有益な効果は以下の通りである。
１．本考案は、粉末噴出モジュールと、電磁弁と、マイクロ仕込み箱と、空気圧縮機と、濃度センサとの組み合わせにより、測定の必要に応じて粉塵濃度を設置できるのみならず、測定段階において粉塵濃度の安定化を実現することもできる。また、渦流ブロワと逆止弁との組み合わせにより、爆発現場で粉塵が無作為的に粉塵雲を形成するコンディションをシミュレーションすることもできる。
２．本考案の点火装置は、電力取得台座と、マイクロ温度制御装置と、点火トーチと、を含み、温度制御可能な電気点火を実現し、工場、鉱山でよく見られる点状発火源及び熱源をシミュレーションし、粉塵爆発特性に対して高速で定性的な選別、検出を実現することができる。同時に、損耗されやすいモジュールの「分割式着脱可能」な設計は、消耗品の交換の利便性を向上させることができ、さらに各種の応用場面及び研究要求に良く適応することができる。
３．本考案に係る粉塵爆発性高速選別システムにおいて、濃度センサが箱体の側壁に空間対角式で取り付けられ、箱体内の異なる位置での粉塵濃度を効果的に収集し、爆発箱内の粉塵濃度全体に対して均一な制御を実現できる。温度センサが点火装置に取り付けられて取付位置の高さが点火トーチの高さに一致するという設計は、発火源周囲の真実温度をより正確に検出することができ、これにより、誘爆発火源又は熱源の温度検出結果が工場、鉱山の発火源及び熱源の制御に対してより指導的意義を有することとなる。
４．本測定装置において、ドアは、スロットとセルフロックとを組み合わせた嵌込式設計が採用され、箱体のクリーニング及び部品の交換などの一般的なメンテナンス操作がより便利となり、同時に、ドアは可視的防爆ガラス材料から作製され、測定の安全性を保障しながら、研究者が粉塵爆発現象を観察及び記述しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本考案の実施例１の構造概略図である。
【図２】図２は、本考案の実施例２の構造概略図である。
【図３】図３は、本考案の実施例１を例としたドア取付概略図である。図中、１台座、２爆発箱、３点火装置、３１点火トーチ、３２電力取得台座、３３マイクロ温度制御装置、４粉末噴出モジュール、４１粉末噴出カバー、４２粉末噴出管、４３搬送管、５電磁弁、６マイクロ仕込み箱、７空気圧縮機、８渦流ブロワ、９逆止弁、１０光電センサ、１１濃度センサ、１２温度センサ、１３ドア、１４スロット、１５可動セルフロック、１６圧力センサ、１７制御プロセッサ、１８コンピュータ。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、本考案の実施例における図面を参照しながら、本考案の実施例における技術的解決手段を明瞭、完全に説明し、明らかに、説明した実施例は本考案の全ての実施例ではなく、一部の実施例に過ぎない。本考案における実施例に基づき、当業者は、創造的な労働を行わずに得られた全てのその他の実施例も本考案の保護範囲に属する。
【００２１】
実施例１
図１及び図３に示すように、粉塵爆発性高速選別システムは、台座１と、爆発箱２と、点火装置３と、粉末噴出モジュール４と、を含み、粉末噴出モジュール４が爆発箱２の頂部に設けられており、粉末噴出モジュール４は、粉末噴出カバー４１と、粉末噴出管４２と、搬送管４３と、を含み、粉末噴出管４２及び粉末噴出カバー４１が爆発箱２の内部に配置されており、搬送管４３が爆発箱２の外部に配置されて一方端が粉末噴出管４２に連通し、他方端には電磁弁５とマイクロ仕込み箱６と空気圧縮機７とが順次に接続されており、爆発箱２の側壁に渦流ブロワ８及び逆止弁９が固定接続されており、逆止弁９が渦流ブロワ８と爆発箱２との間に位置し、点火装置３は、電力取得台座３２１と、マイクロ温度制御装置３３と、点火トーチ３１と、を含み、電力取得台座３２１が爆発箱２の箱体底部に設けられて電源に接続されており、マイクロ温度制御装置３３が電力取得台座３２１内に取り付けられており、点火トーチ３１と電力取得台座３２１とは着脱可能に電気的接続されており、点火装置３が前記爆発箱の底部に取り付けられている。点火トーチ３１は電熱線点火トーチである。
【００２２】
爆発箱２内には、光電センサ１０と、濃度センサ１１と、温度センサ１２と、圧力センサ１６と、制御プロセッサ１７と、が設けられており、光電センサ１０、濃度センサ１１、温度センサ１２、及び圧力センサ１６が制御プロセッサ１７に接続されている。
【００２３】
爆発箱２は、ドア１３と可動セルフロック１５とをさらに含み、爆発箱２にはドア１３の厚さに相応するスロット１４が設けられており、ドア１３はスロット１４により爆発箱２と位置合わせされ、さらに可動セルフロック１５により爆発箱２に固定されており、ドア１３は可視的防爆ガラス材料である。
【００２４】
濃度センサ１１は、グループごとに爆発箱２の箱体の側壁に設けられており、取付位置は空間対角型取付であり、取付数が少なくとも１グループであり、１グループに２つの濃度センサ１１を含む。温度センサ１２が点火装置３の横側に取り付けられており、かつ、取付位置の高さが点火トーチ３１の高さに一致する。制御プロセッサ１７がコンピュータ１８に接続されている。
【００２５】
実施例２
図２及び図３に示すように、粉塵爆発性高速選別システムは、台座１と、爆発箱２と、点火装置３と、粉末噴出モジュール４と、を含み、粉末噴出モジュール４が爆発箱２の頂部に設けられており、粉末噴出モジュール４は、粉末噴出カバー４１と、粉末噴出管４２と、搬送管４３と、を含み、粉末噴出管４２及び粉末噴出カバー４１が爆発箱２の内部に配置されており、搬送管４３が爆発箱２の外部に配置されて一方端が粉末噴出管４２に連通し、他方端には電磁弁５とマイクロ仕込み箱６と空気圧縮機７とが順次に接続されており、爆発箱２の側壁には渦流ブロワ８と逆止弁９とが固定接続されており、逆止弁９が渦流ブロワ８と爆発箱２との間に位置し、点火装置３は、電力取得台座３２１と、マイクロ温度制御装置３３と、点火トーチ３１と、を含み、電力取得台座３２１が爆発箱２の箱体底部に設けられて電源に接続されており、マイクロ温度制御装置３３が電力取得台座３２１内に取り付けられており、点火トーチ３１と電力取得台座３２１とが着脱可能に電気的接続されており、点火装置３が前記爆発箱の底部に取り付けられている。点火トーチ３１が電極点火トーチである。
【００２６】
爆発箱２内には、光電センサ１０と、濃度センサ１１と、温度センサ１２と、圧力センサ１６と、制御プロセッサ１７と、が設けられており、光電センサ１０、濃度センサ１１、温度センサ１２及び圧力センサ１６が制御プロセッサ１７に接続されている。
【００２７】
爆発箱２は、ドア１３と可動セルフロック１５とをさらに含み、爆発箱２には、ドア１３の厚さに対応するスロット１４が設けられており、ドア１３はスロット１４により爆発箱２と位置合わせされ、さらに可動セルフロック１５により爆発箱２に固定されており、ドア１３は可視的防爆ガラス材料である。
【００２８】
濃度センサ１１は、グループごとに爆発箱２の箱体の側壁に設けられており、取付位置は空間対角型取付であり、取付数が少なくとも１グループであり、１グループに２つの濃度センサ１１を含む。温度センサ１２が点火装置３の横側に取り付けられており、かつ、取付位置の高さが点火トーチ３１に一致する。制御プロセッサ１７がコンピュータ１８に接続されている。
【００２９】
本考案の実施例を示して説明したが、当業者にとって、本考案の原理及び趣旨を逸脱しない限り、これらの実施例に対して種々の変化、変更、置き換え及び変形を行うことができ、本考案の範囲は、添付する請求の範囲及びその同等物により限定される。
【図１】
0003235174.tif 000003
【図２】
0003235174.tif 000004
【図３】
0003235174.tif 000005