本實(shí)用新型涉及一種發(fā)生裝置,尤其涉及一種高安全的高溫高速金屬粒子發(fā)生裝置。
背景技術(shù):
大型運(yùn)載火箭和航天飛機(jī)的發(fā)射大多采用液體發(fā)動(dòng)機(jī),液體發(fā)生劑的燃料主要有醇類(甲醇、乙醇和異丙醇等)、肼類(肼、一甲基肼等)、烴類(煤油、甲烷、乙烷等)和氫類(液氫)等。在發(fā)射前,發(fā)射臺(tái)附近將聚集一定濃度的可燃?xì)怏w,積聚到一定程度將有發(fā)生爆炸的可能,這將成為火箭發(fā)射時(shí)的危險(xiǎn)源。
同時(shí)在民用領(lǐng)域,特別是在瓦斯聚集的地方以及化工廠揮發(fā)份可燃?xì)怏w聚集的地方,及時(shí)消除燃?xì)饩奂捎行Ы档腿細(xì)獗ǖ目赡苄浴,F(xiàn)有技術(shù)多采用快速抑燃抑爆裝置進(jìn)行易燃易爆場(chǎng)所的危險(xiǎn)消除,一定程度上能減少危害,但不能杜絕燃?xì)獗ā?/p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種高溫高速金屬粒子發(fā)生裝置,以消除大范圍可燃?xì)怏w而達(dá)到消除可能發(fā)生的爆炸危險(xiǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于:包括燃燒室、裝填于燃燒室內(nèi)腔的富燃料發(fā)生劑藥柱、裝于燃燒室一端用于引燃富燃料發(fā)生劑藥柱的點(diǎn)火器、與燃燒室另一端密封性地連接在一起的噴管、裝于噴管噴口處的密封膜、套裝于燃燒室外的防爆殼體;所述防爆殼體上設(shè)有多個(gè)泄壓孔,防爆殼體與燃燒室之間形成緩沖腔。
所述燃燒室一端開口大、一端開口??;所述噴管裝于大口端、點(diǎn)火器裝于小口端。
所述防爆殼體一端連接于燃燒室,另一端連接于噴管。
所述噴管為拉瓦爾噴管。
所述噴管包括呈喇叭狀結(jié)構(gòu)的噴管底座、裝于噴管底座內(nèi)壁上用于在噴管底座內(nèi)形成窄細(xì)喉部以增大噴射速度的喉襯。
所述噴管底座由不銹鋼材料制成;所述喉襯為拉瓦爾噴管狀結(jié)構(gòu)。
所述燃燒室與噴管相連的一端外圓周壁上設(shè)有沿徑向向外突出的凸緣,所述噴管與燃燒室相連的一端外圓周壁上對(duì)應(yīng)設(shè)有凸沿;所述凸緣與凸沿經(jīng)螺釘將燃燒室與噴管連接;所述螺釘由不銹鋼材料制成,螺釘?shù)臄嗔褟?qiáng)度小于10MPa;所述噴管凸沿外圓周壁上設(shè)有用于與防爆殼體相連的螺紋。
所述燃燒室端面與噴管端面接觸處設(shè)有密封圈,所述密封圈的壓縮量大于15%。
所述密封膜由具有一定剪切強(qiáng)度的高分子薄膜材料制成,經(jīng)膠粘劑粘接在噴管噴口處,實(shí)現(xiàn)燃燒室的密封,避免藥柱與空氣、水和其他惡劣環(huán)境等的接觸而發(fā)生性能異常,且密封膜9可以在高溫高壓下燒穿和沖開。
所述富燃料發(fā)生劑藥柱包括絕熱層、置于絕熱層內(nèi)壁的襯層、填充于襯層內(nèi)的富燃料發(fā)生劑。
所述富燃料發(fā)生劑藥柱包含丁羥型的高金屬含量的發(fā)生劑,在一定的工作壓強(qiáng)下燃燒能產(chǎn)生大量高溫高速的金屬粒子。
所述燃燒室由不銹鋼材料制成,為富燃料發(fā)生劑燃燒提供燃燒空間,建立一定的工作壓強(qiáng)。
防爆殼體為不銹鋼材料,防爆殼體有若干個(gè)泄壓孔,且防爆殼體與燃燒室殼體之間形成一定的緩沖空間。當(dāng)燃燒室壓強(qiáng)超過(guò)10MPa時(shí),連接螺釘?shù)穆輻U失強(qiáng),燃燒室與噴嘴底座脫離,實(shí)現(xiàn)燃燒室內(nèi)燃?xì)獾陌踩狗拧?/p>
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:1)通過(guò)發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使發(fā)生裝置能產(chǎn)生大量的高溫高速金屬粒子,能可靠引燃附近的可燃?xì)怏w;2)通過(guò)全密封設(shè)計(jì)保證了藥柱的可靠性,通過(guò)薄弱環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)和防爆殼體,可最大程度上防止燃燒異常引起的爆炸破壞,保證在極端情況下防止燃燒異常爆炸產(chǎn)生的碎片破壞周圍的人和設(shè)備,具有高的可靠性和安全性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、燃燒室,2、富燃料發(fā)生劑藥柱,3、噴管底座,4、喉襯,5、點(diǎn)火器,6、防爆殼體,7、螺釘,8、密封圈,9、密封膜。
具體實(shí)施方式
圖1中,本實(shí)用新型包括燃燒室1、富燃料發(fā)生劑藥柱2、噴管、點(diǎn)火器5和防爆殼體6。噴管包括呈喇叭狀結(jié)構(gòu)的噴管底座3、裝于噴管底座3內(nèi)壁上用于在噴管底座3內(nèi)形成窄細(xì)喉部以增大噴射速度的喉襯4。本實(shí)用新型通過(guò)產(chǎn)生大量的高溫高速金屬粒子點(diǎn)燃可燃?xì)怏w而消除可燃?xì)怏w聚集屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。要點(diǎn)燃可燃?xì)怏w,就要求發(fā)生裝置在能產(chǎn)生大量金屬粒子的同時(shí),金屬粒子的溫度必須大于可燃?xì)怏w的引燃溫度,且金屬粒子應(yīng)具有一定的噴射角度和速度從而噴射出寬包絡(luò)范圍形態(tài)和遠(yuǎn)噴射距離的金屬粒子,達(dá)到消除覆蓋大范圍可燃?xì)怏w的目的。
將富燃料發(fā)生劑藥柱2粘接在燃燒室1內(nèi)壁上,再將喉襯4粘接在噴管底座3內(nèi)壁上,再將密封圈8放入燃燒室1連接面3mm深的凹形槽,密封圈8的壓縮量大于15%,再用8個(gè)M8的螺釘7連接燃燒室1和噴管底座3,再將防爆殼體6旋進(jìn)噴管底座3,最后將點(diǎn)火器5與燃燒室通過(guò)螺紋連接,以及將密封膜9粘接在噴管底座3出口處。
本實(shí)用新型的工作由外接電源與點(diǎn)火器4連接觸發(fā),電源接通,點(diǎn)火器4觸發(fā)產(chǎn)生大量高溫高壓的燃?xì)饣蛄W訃娚涞礁蝗剂习l(fā)生劑表面從而引燃富燃料發(fā)生劑,富燃料發(fā)生劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)夂徒饘倭W?,通過(guò)噴管先壓縮后膨脹加速,生成的高溫高壓燃?xì)夂徒饘倭W訉?duì)密封膜9形成熱沖擊而燒穿密封膜9,從而以一定的速度和角度從噴口噴出,形成一定距離和包絡(luò)范圍的高溫金屬離子燃燒區(qū)域,存在于燃燒區(qū)域的可燃?xì)怏w將立即被引燃。
若燃燒發(fā)生異常,壓力驟升,噴嘴底座3與燃燒室1的連接設(shè)計(jì)為首先螺桿發(fā)生斷裂,高壓燃?xì)忉尫诺饺紵?與防爆殼體6的緩沖空間,并從泄壓口進(jìn)行泄壓,從而達(dá)到泄壓的目的,并且防爆殼體6可以防止異物飛出,達(dá)到安全防護(hù)的目的。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于:1)提前探測(cè)燃?xì)鉂舛龋谌細(xì)馀R界爆炸濃度前引燃,可有效減少危害;2)反應(yīng)迅速,能及時(shí)消除燃?xì)猓?)噴射距離遠(yuǎn),可達(dá)6米以上,覆蓋范圍大,可有效消除大面積的燃?xì)狻?/p>