一种小尺寸全面模拟步梯楼火灾烟气运移规律的实验装置的制作方法

1.本实用新型属于火灾安全技术领域，尤其涉及一种小尺寸全面模拟步梯楼火灾烟气运移规律的实验装置。


背景技术：

2.随着经济的发展，高层建筑的数量越来越多；建筑体型和结构形式日趋复杂，功能日趋综合，高层建筑给我们带来舒适、美观、宏伟的视觉感受和优越的居住环境，但是高层建筑所引发的安全问题，尤其是消防安全问题也相当严峻，由各种原因导致的高层建筑火灾事故时有发生。
3.当高层建筑内部发生火灾时，火灾产生的烟气会沿步梯、楼道蔓延，沿着步梯会直接蔓延至上下多层楼层内，造成极大安全隐患，烟气蔓延时，会受到楼层气流的影响，使得烟气蔓延方向具有不确定性，因此，需要一种模拟实验装置来模拟烟气的蔓延效果，研究烟气受到气流影响的情况，对高层建筑火灾安全防控起到参考作用。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种小尺寸全面模拟步梯楼火灾烟气运移规律的实验装置，旨在解决烟气蔓延时，会受到楼层气流的影响，使得烟气蔓延方向具有不确定性，因此，需要一种模拟实验装置来模拟烟气的蔓延效果，研究烟气受到气流影响的情况的问题。
5.本实用新型是这样实现的，一种小尺寸全面模拟步梯楼火灾烟气运移规律的实验装置，包括基座，所述基座的顶部设置有一发烟仓，所述发烟仓的顶部设置有一试验箱，所述试验箱为透明材质，所述试验箱内壁前侧的底部设置有第一平台，所述试验箱内壁后侧的中部设置有第二平台，所述试验箱内壁前侧的顶部设置有第三平台，所述第一平台和第二平台之间倾斜设置有第一阶梯板，所述第二平台和所述第三平台之间倾斜设置有第二阶梯板，所述第一平台、第二平台和第三平台上均设置有出烟口，所述发烟仓的顶部连通有一出烟管，所述出烟管的内端延伸至所述试验箱内通过多个连接管分别与多个所述出烟口连通，每个所述连接管上均设置有第一电磁阀，所述试验箱前侧面的上方和下方均开设有通口，所述试验箱外侧前侧的一侧可转动地竖向设置有丝杆，所述丝杆表面的上部和下部均螺纹连接有丝杆套，所述丝杆套上均固定连接有平行于所述试验箱前侧面的活动板，两个所述活动板的内侧面的上部均开设有前空槽，所述试验箱后侧面的中部与所述第二平台对应的位置设置有后空槽，所述前空槽和所述后空槽内均设置有抽风管和吹风管，所述抽风管和所述吹风管的外端均贯穿至所述前空槽和所述后空槽的外部，所述抽风管和所述吹风管上均设置有第二电磁阀，所述基座顶部的前侧设置有鼓风机，所述鼓风机的出风口通过伸缩软管与多个所述吹风管连通，所述基座顶部的后侧设置有抽风机，所述抽风机的进风口通过伸缩软管与多个所述抽风管连通。
6.优选的，所述试验箱内腔的顶部和底部以及第一阶梯板和第二阶梯板上均设置有检测装置，所述检测装置包括温度检测模块、烟雾浓度检测模块。
7.优选的，所述试验箱外侧前侧的后侧竖向固定连接有一固定杆，所述固定杆的表面可滑动地套设有两个活动套，每个所述活动套分别与一所述活动板的另一端固定连接。
8.优选的，所述活动板内侧面位于所述前空槽的外部设置有密封圈，所述活动板的内侧面位于所述密封圈的下方设置有密封垫。
9.优选的，所述试验箱顶端的前侧竖向连通有气流管，所述试验箱的顶部设置有朝向所述气流管顶端的吹风机。
10.优选的，所述发烟仓为耐热材质，内部设置燃料进行燃烧发烟。
11.有益效果
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种小尺寸全面模拟步梯楼火灾烟气运移规律的实验装置，通过在楼梯模型的不同位置设置出烟口，模拟楼层不同高度发生火灾的情况，在顶部、底部和中部均设置抽风管和吹风管，可以模拟不同位置有气流流入或者气流流出或者封闭时，对烟气迁移产生的影响，从而观察不同情况下烟气的迁移情况，清晰地模拟火灾烟气在高层建筑内的蔓延情况，为火灾安全防控提供参考数据，制定不同情况下规避烟气迁移路径的逃生路线，作为制定火灾时应急逃生、救援方案的参考，降低火灾发生时的人员财产损失。
附图说明
13.图1为本实用新型的正面剖视图；
14.图2为本实用新型的左视图；
15.图3为本实用新型活动板的内侧结构示意图；
16.图4为本实用新型图1中a处的局部放大图。
17.图中：1
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基座、2
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发烟仓、3
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试验箱、4
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出烟管、5
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第一平台、6
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第二平台、7
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第三平台、8
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第一阶梯板、9
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第二阶梯板、10
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出烟口、11
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连接管、12
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检测装置、13
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通口、14
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丝杆、15
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丝杆套、16
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活动板、17
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前空槽、18
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密封圈、19
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密封垫、20
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抽风管、21
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吹风管、22
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激光束发射装置、23
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激光束接收器、24
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固定杆、25
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活动套、26
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鼓风机、27
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抽风机、28
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气流管、29
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吹风机、30
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后空槽。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.请参阅图1
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3，本实用新型提供一种技术方案：一种小尺寸全面模拟步梯楼火灾烟气运移规律的实验装置，包括基座1，基座1的顶部设置有一发烟仓2，发烟仓2的顶部设置有一试验箱3，试验箱3为透明材质。
20.在本实施方式中，发烟仓2为耐热材质，内部设置燃料进行燃烧发烟，以模拟燃烧时产生的烟雾，也可以在发烟仓2内部设置发烟罐，发出彩色烟雾，观察更加直观，发烟仓2背面连通有空气管，空气管上设置有阀门，可以为内部燃烧提供空气，同时可以避免烟气泄漏。
21.试验箱3内壁前侧的底部设置有第一平台5，试验箱3内壁后侧的中部设置有第二
平台6，试验箱3内壁前侧的顶部设置有第三平台7，第一平台5和第二平台6之间倾斜设置有第一阶梯板8，第二平台6和第三平台7之间倾斜设置有第二阶梯板9，第一平台5、第二平台6和第三平台7上均设置有出烟口10。
22.在本实施方式中，试验箱3模拟楼梯竖井，第一平台5模拟较低楼层的位置，第二平台6模拟楼层中部的位置，第三平台7模拟较高楼层的位置，通过不同位置的出烟口10出烟，模拟不同高度楼层起火的情况，来观察烟气的迁移情况。
23.发烟仓2的顶部连通有一出烟管4，出烟管4的内端延伸至试验箱3内通过多个连接管11分别与多个出烟口10连通，每个连接管11上均设置有第一电磁阀。
24.通过在发烟仓2内部燃烧发烟，烟气通过出烟管4输送至多个连接管11内，通过第一电磁阀控制每个连接管11的开闭，从而控制不同位置的出烟口10出烟，模拟不同楼层高度的火灾情况。
25.试验箱3前侧面的上方和下方均开设有通口13，试验箱3外侧前侧的一侧可转动地竖向设置有丝杆14，丝杆14表面的上部和下部均螺纹连接有丝杆套15，丝杆套15上均固定连接有平行于试验箱3前侧面的活动板16，两个活动板16的内侧面的上部均开设有前空槽17，试验箱3后侧面的中部与第二平台6对应的位置设置有后空槽30，前空槽17和后空槽30内均设置有抽风管20和吹风管21，抽风管20和吹风管21的外端均贯穿至前空槽17和后空槽30的外部，抽风管20和吹风管21上均设置有第二电磁阀。
26.上下两个通孔13分别与第一平台5和第三平台7对应，模拟楼道底端和顶端与外界环境连通的情况，后空槽30与第二平台6对应，模拟楼梯井与中部楼层内楼道的连通情况。
27.活动板16可沿试验箱3的前侧面在竖直方向滑动，转动丝杆14时，带动活动板16向上或者向下运动，从而调节活动板16上前空槽17与通口13的对应位置，当通口13恰好与前空槽17对应时，试验箱3通过通口13与外部连通。
28.进一步的，活动板16内侧面位于前空槽17的外部设置有密封圈18，活动板16的内侧面位于密封圈18的下方设置有密封垫19。
29.当通口13与前空槽17恰好对应时，密封圈18位于活动板16与试验箱3之间，恰好罩设与前空槽17和通口13的外部，避免前空槽17与通口13的连接处出现漏气，当活动板16继续向上运动，使得密封垫19与通口13对应时，密封垫19将通口13封闭，模拟楼道各个位置的门关闭的情况。
30.基座1顶部的前侧设置有鼓风机26，鼓风机26的出风口通过伸缩软管与多个吹风管21连通，基座1顶部的后侧设置有抽风机27，抽风机27的进风口通过伸缩软管与多个抽风管20连通。
31.在本实施方式中，当前空槽17与通口对应时，控制鼓风机26工作，将气流吹入吹风管21内，此时所有抽风管20上的第二电磁阀关闭，通过每个吹风管21上的第二电磁阀控制，可以控制每个吹风管21的开闭，选择从一个或多个吹风管21向试验箱3内吹风，模拟发生火灾时，在楼层不同高度位置有气流吹入时烟气的迁移情况，控制抽风机27工作，此时所有吹风管21上的第二电磁阀关闭，选择打开一个或者多个抽风管20上的电磁阀，将空气抽走，模拟楼层不同高度位置外部有气流流动时导致楼道内部空气外流对烟气迁移的影响。
32.进一步的，试验箱3内腔的顶部和底部以及第一阶梯板8和第二阶梯板9上均设置有检测装置12，检测装置12包括温度检测模块、烟雾浓度检测模块。
33.在本实施方式中，检测装置12还可以包括其他不同模块，通过多组数据测试烟气迁移的情况，通过检测装置12的监测，实时监测烟气的迁移路径、位置。
34.进一步的，试验箱3外侧前侧的后侧竖向固定连接有一固定杆24，固定杆24的表面可滑动地套设有两个活动套25，每个活动套25分别与一活动板16的另一端固定连接。
35.在本实施方式中，活动套25与活动板16固定连接，在活动板16在竖直方向运动时，对活动板16起到导向作用，保证活动板16贴紧试验箱3前侧面。
36.进一步的，试验箱3顶端的前侧竖向连通有气流管28，试验箱3的顶部设置有朝向气流管28顶端的吹风机29。
37.在本实施方式中，气流管28将试验箱3内腔与外部环境连通，模拟建筑顶层楼梯井井口处有气流流动时，对烟气迁移的影响情况，气流管28顶端连通有横向管道，吹风机29向横向管道内吹风，模拟顶楼的水平气流，气流管28上设置有阀门，可以调节开闭。
38.进一步的，试验箱3的正面均匀间隔设置有多组激光束发射装置22，试验箱3的背面设置有多组与激光束发射装置22一一对应的激光束接收器23。
39.通过不同位置的激光束发射装置22向试验箱3背面发射激光束，由激光束接收器23接受并监测光线强度，来测试激光束被烟气遮挡的情况，从而得出烟气迁移的路径。
40.本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，在发烟仓2内部燃烧发烟，烟气通过出烟管4输送至多个连接管11内，第一电磁阀控制每个连接管11的开闭，从而控制不同位置的出烟口10出烟，当前空槽17与通口对应时，控制鼓风机26工作，将气流吹入吹风管21内，此时所有抽风管20上的第二电磁阀关闭，通过每个吹风管21上的第二电磁阀控制，可以控制每个吹风管21的开闭，选择从一个或多个吹风管21向试验箱3内吹风，模拟发生火灾时，在楼层不同高度位置有气流吹入时烟气的迁移情况，控制抽风机27工作，此时所有吹风管21上的第二电磁阀关闭，选择打开一个或者多个抽风管20上的电磁阀，将空气抽走，模拟楼层不同高度位置外部有气流流动时导致楼道内部空气外流对烟气迁移的影响，当活动板16继续向上运动，使得密封垫19与通口13对应时，密封垫19将通口13封闭，模拟楼道各个位置的门关闭时烟气迁移的情况。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。