可燃气体爆炸、液体蒸气爆炸和粉尘爆炸是危害人类生产生活的几类重要事故。要有效预防爆炸灾害造成的危害,准确掌握其爆炸原理,建立相应爆炸实验装置,研究其爆炸特性是非常必要的。本文综述了国内外可燃气体、液体蒸气和粉尘爆炸研究的状况,探讨了可燃气体、液体蒸气和粉尘的爆炸原理及特性,针对它们爆炸的原理及特性,利用压力容器设计理论,对球形爆炸室以及管路部分进行了研究。在确保爆炸装置安全的情况下,确定了球形爆炸室的形状、材料、尺寸和结构,对封头、法兰、视镜、支架和电极等进行了设计、计算和强度校核。对可燃液体和空气的混合方式作了研究,采用将可燃液体加热到沸点,用喷射器借助热空气将其引射到混合喷嘴,再由混合喷嘴将混合流体喷射到球形爆炸室的混合方式。采用经验公式对喷射器的喷嘴尺寸、混合室尺寸、扩散室尺寸等主要部分进行设计、计算。解决了可燃液体蒸气与空气混合均匀性的问题。设计出了热空气的产生装置,确定了蛇形加热管的长度。对怎样把粉尘送到球形爆炸室并与空气混合均匀的问题作了研究,设计出了粉尘喷嘴、粉尘仓和储气室。本文设计的球形爆炸室在加工成形后,通过水压实验得出:该球形爆炸室承压和密封性能良好。通过进行甲烷气体、乙醇液体和铝粉的爆炸实验,证明本实验装置设计科学合理,可满足实验要求。