适用于安全检查的射流式气体感应系统及方法与流程

本发明设计了一种适用于安全检查的射流式气体感应系统，属于气体检测领域。

背景技术：

车站、地铁站、高铁站、机场、影院等场合人口流动性大、人员密集，这些场合的安全监测要求较高。为了防止不法分子携带易燃易爆气（液）体或者有毒有害气体进入这些场合，有必要对进入这些场合的人员进行安全监测，杜绝有毒有害气体或液体引发安全事故，对人们生命财产造成巨大损失。

在人员密集场合安装气体检测仪有利于对携带有毒有害气体或液体的人员进行排查，但目前市场上大多数气体检测仪只能定点检测，测量范围有限，少分气体检测仪布置了送风和引风装置，但流场组织不合理，携带有毒有害气体的混合气体不能进入检测端，影响了气体检测可靠性，故有必要设计一种送风方式合理、检测可靠性高的气体检测装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种射程远、气体掺混强烈、可靠性高的适用于安全检查的射流式气体感应系统及方法。

一种适用于安全检查的射流式气体感应系统，其特征在于：该系统由送风柱和气体检测柱两部分组成；其中送风柱底端外壳上布置有进风口，送风柱内部自下而上布置有送风机和送风管；其中送风管垂直布置，送风管上安装有射流喷嘴；其中气体检测柱底端外壳布置有出风口，气体检测柱内部自上而下布置有引风机和引风管；其中引风管垂直布置，引风管上安装有气体捕集口，还安装有气体检测器；其中射流喷嘴出口与气体捕集口相对布置。

所述的适用于安全检查的射流式气体感应系统的方法，其特征在于：气体在送风机的作用下，通过布置在送风管上的射流喷嘴喷出，带动送风柱和气体检测柱中间的气体，一并流向气体捕集口，当气体到达捕集口附近时，被引风机抽吸进入气体检测器，然后通过引风机从气体检测柱底端出风口排出，当送风柱和气体检测柱之间的气体中含有待检测气体时，气体检测器发出声光报警。

所述适用于安全检查的射流式气体感应系统，其特征在于：所述射流喷嘴和气体捕集口，射流喷嘴和气体捕集口个数相等，成对布置。

所述适用于安全检查的射流式气体感应系统，其特征在于：所述射流喷嘴为多个，气体捕集口为一个；所有射流喷嘴出口均正对气体捕集口。

所述适用于安全检查的射流式气体感应系统，其特征在于：所述射流喷嘴为渐缩方形喷嘴、或渐缩式方转圆花瓣形喷嘴、或渐缩渐扩方转圆花瓣形喷嘴。

所述适用于安全检查的射流式风机及吸风式气体感应系统，其特征在于：气体捕集口为渐缩式捕集口。

所述适用于安全检查的射流式风机及吸风式气体感应系统，其特征在于：送风柱和气体检测柱的外形为圆柱形、为棱柱形。

本发明在送风柱上布置多个特制的射流喷嘴，在提高射程的同时保证了气体检测系统周围的气体掺混充分；气体检测柱上的气体捕集口设计成渐缩形式，气体吸入端的吸风面积较大，增大了气体捕集量，保证了掺混后的气体均能流过气体检测器，气体检测可靠性高。特别适用于车站、地铁站、高铁站、机场、影院等场合人口流动性大、人员密集场合有毒有害气体或液体的检测。

附图说明

图1是喷嘴和气体捕集口一对一的适用于安全检查的射流式气体感应系统；

图2是喷嘴和气体捕集口多对一的适用于安全检查的射流式气体感应系统；

图3是渐缩方形喷嘴示图，其中（a）渐缩方形喷嘴三维图，（b）渐缩方形喷嘴侧视图，（c）渐缩方形喷嘴出口处的正视图；

图4是渐缩方转圆花瓣形喷嘴示图，其中（a）渐缩方转圆花瓣形喷嘴三维图，（b）渐缩方转圆花瓣形喷嘴侧视图，（c）渐缩方转圆花瓣形喷嘴出口处的正视图；

图5是渐缩渐扩方转圆花瓣形喷嘴示图，其中（a）渐缩渐扩方转圆花瓣形喷嘴三维图，（b）渐缩渐扩方转圆花瓣形喷嘴侧视图，（c）渐缩渐扩方转圆花瓣形喷嘴出口处的正视图；

图6方形喷嘴出口流场速度等值线图

图7渐缩方形喷嘴出口流场速度等值线图

图8渐缩方转圆花瓣形喷嘴出口流场速度等值线图

图9渐缩渐扩方转圆花瓣形喷嘴出口流场速度等值线图

图中标号名称：1-进风口、2-送风机、3-射流喷嘴、4-气体捕集口、5-引风机、6-出风口、7-气体检测器、8-送风柱、9-气体检测柱、10-送风管、11-引风管

具体实施方法

下面结合附图1和附图2介绍适用于安全检查的射流式风机及吸风式气体感应系统的工作方法：气体在送风机2的作用下，通过布置在送风管10上的射流喷嘴3喷出，带动送风柱8和气体检测柱9中间的气体，一并流向气体捕集口4，当气体到达捕集口4附近时，被引风机5抽吸进入气体检测器7，然后通过引风机5从气体检测柱9底端出风口6排出，当送风柱和气体检测柱之间的气体中含有待检测气体时，气体检测器7发出声光报警。

送风柱上风管上装设特制的射流喷嘴，即提高了送风射程，又保证了气体检测系统周围气体的掺混充分，实现了整个气体检测系统高可靠性。

实验验证

数值模拟实验是研究流体流动的有力工具，许多研究机构在一项新结构或新技术预研阶段都会对该新结构或新技术进行数值模拟研究。通过数值模拟实验方法验证得到：本发明所设计的喷嘴相对于传统的方形喷嘴，具有更远的射程，更强的气体掺混能力。数值模拟研究对边界条件做如下设置：喷嘴进口采用速度进口，进口流速为6m/s，与市场上某款气体检测系统的送风速度相同；考虑喷嘴出口以外1立方空间中流体流动，参考压力1atm；喷嘴壁面设置为光滑无滑移壁面。

对喷嘴出口以外1立方米流体空间中截面速度场进行分析，得到的结果如图6-图9所示。以流速1m/s为边界考虑各个喷嘴出口流体的掺混能力，由图6-图9所示的速度场等值线图可以看出，三种新型喷嘴出口流体的掺混能力均大于常规的方形喷嘴，新型喷嘴对流场中流体的卷吸作用均大于常规方形喷嘴。从速度值来看，常规方形喷嘴核心流速为2m/s，渐缩方形喷嘴出口核心流速大于9m/s，渐缩方转圆花瓣形喷嘴核心流速大于11m/s，渐缩渐扩方转圆花瓣形喷嘴核心流速大于3m/s，由此可知三种新型喷嘴的实际射程均大于传统方形喷嘴。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种适用于安全检查的射流式气体感应系统及方法，属于气体检测领域。该系统主要包括送风柱和气体检测柱两部分组成，其特征在于：气体在送风机的作用下，通过布置在送风管上的射流喷嘴喷出，带动送风柱和气体检测柱中间的气体，一并流向气体捕集口，当气体到达捕集口附近时，被引风机抽吸进入气体检测器，然后从气体检测柱底端排出，当送风柱和气体检测柱之间的气体中含有待检测气体时，气体检测器会发出声光报警。该系统送风柱上安装特制的射流喷嘴，保证气体送风系统射程远、气体掺混强烈、可靠性高，适用于汽车站、地铁站、高铁站、机场及其他人员密集场合危险气体的检测。

技术研发人员：黄岭;韩东;郑明瑞;王景炎;宋岩
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2018.03.27