阻火器的簡(jiǎn)介
管道阻火器是適用于石化、化工、輕工等行業(yè)的可燃?xì)怏w液體運(yùn)輸過(guò)程中的安全裝置。阻火器由閥體和芯件兩部分組成。通過(guò)芯件來(lái)阻止火焰在管道內(nèi)蔓延,其原理為“器壁效應(yīng)”,就是火焰與器壁的碰撞進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,減低了溫度,使其在芯件中熄滅避免了火焰在芯件的另一端復(fù)燃;
管道阻火器廣泛應(yīng)用于加熱燃料氣、天然氣、石油液化氣的管路上及油氣回收、煤礦瓦斯排放、氣體分析等系統(tǒng),能有效地保證氣體管道及氣體使用點(diǎn)的安全運(yùn)行。管道阻火器的作用是阻止可燃?xì)怏w、易燃液體蒸汽的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全設(shè)備。通常安在爐前的燃料氣主管線上,它通常是一段直徑比燃料氣管線粗、兩頭帶法蘭的短管,在管內(nèi)與氣流垂直安入著十片左右的銅絲網(wǎng),一般用一定厚度的鑄鋁環(huán)將網(wǎng)片周邊壓緊并形成一定間隔。由于銅網(wǎng)的散熱性能極好,當(dāng)火焰遇到銅網(wǎng)后因溫度劇降而熄火,從而起到阻火的作用。它的主要功能是允許易燃爆氣體通過(guò)、對(duì)外界傳入儲(chǔ)罐的火焰起有阻止窒息的作用。這種管道阻火器可以在高寒地區(qū)低溫條件下使用的特點(diǎn),它可以與通氣管配套或單獨(dú)使用。適用于儲(chǔ)存閃點(diǎn)低于28℃的甲類油品和閃點(diǎn)低于60℃的乙類油品,也適用于儲(chǔ)存物料以氮?dú)夥忭數(shù)墓绊敼奚,礫石阻火器與網(wǎng)型阻火器原理同上用在管道。
阻火器的分類:
根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為:
1、金屬網(wǎng)型阻火器
金屬網(wǎng)型阻火器主要由阻火器殼體、金屬網(wǎng)層(阻火層)兩部分組成。阻火層由單層或多層不銹鋼、銅絲網(wǎng)重疊制作而成,阻火效果隨金屬網(wǎng)層增加而增加,但當(dāng)金屬網(wǎng)層數(shù)增加到一定值后,阻火效果增強(qiáng)不再顯著。金屬網(wǎng)層數(shù)及阻火性能與金屬網(wǎng)孔大小有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),網(wǎng)孔較小的金屬網(wǎng)要求層數(shù)相對(duì)較少,但金屬網(wǎng)孔眼過(guò)小會(huì)因流體阻力增大而造成堵塞。目前,國(guó)內(nèi)常用阻火層金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔為16—22目,國(guó)外則多采用網(wǎng)孔為30目和40目的阻火層金屬網(wǎng)
在管內(nèi)與氣流垂直安入十片左右的金屬絲網(wǎng),用一定厚度的鑄鋁環(huán)將網(wǎng)片周邊壓緊并形成一定間隔。由于銅網(wǎng)的散熱性能極好,銅絲網(wǎng)阻火器較為常用。當(dāng)火焰遇到銅網(wǎng)后因溫度劇降而熄火,從而起到阻火的作用。但是這種類型的阻火器熄滅火焰的能力有限、且通過(guò)能力差、體積大、耗費(fèi)材料、造價(jià)高等缺點(diǎn),目前已很少使用;一些大型柴油機(jī)組的進(jìn)氣格柵仍使用的是這種金屬絲網(wǎng)阻火板(詳見(jiàn)《柴油機(jī)進(jìn)出口阻火格柵替代方案》)。
2、波紋板(網(wǎng))阻火器
由阻火器殼體1、其兩端通過(guò)法蘭 連接的封蓋2、和殼體內(nèi)阻火芯體3等構(gòu)成,阻火芯體包括多層相間排列的波紋板層4和金屬網(wǎng)層5,由穿過(guò)阻火芯體的螺栓7固定于殼體內(nèi)壁耳子10上。相間排 列的波紋板層4和金屬網(wǎng)層5各為2-8層;波紋板為具有三角形波紋的鋁合金板。螺栓7及內(nèi)壁耳子10有三個(gè),彼此成60°夾角。該阻火器的積極效果在于, 阻火芯體為板網(wǎng)相間,有利于對(duì)回火炭粒火星的分散、阻隔、熄滅,提高了阻火性能。采用鋁合金波紋板,導(dǎo)熱系數(shù)高于不銹鋼,散熱性好,亦有利提高阻火性。由 螺栓與殼體內(nèi)壁耳子固定阻火芯體,使裝拆方便。
3、液封阻火器
液封阻火器分為敞開(kāi)式和封閉式兩種,其原理是利用液體的壓力或浮力,來(lái)制造一個(gè)恒壓的密封空間, 其中有的是定容的,有的不定容,定容的是利用壓力,不定容的是利用浮力, 壓力也是可調(diào)解的,只要調(diào)解液體的深度或壓蓋的重量、增加或減少負(fù)重,
通過(guò)液封封住氣體進(jìn)出口之間,進(jìn)出口任何一側(cè)著火,都在液封中被熄滅;這類阻火器的特點(diǎn)是可以用于含有少量固體粉粒的物料體系、由于水良好的物理特性,我們最常見(jiàn)的為水封阻火器,例如U型水封阻火器、多級(jí)水封阻火器、水封井等。
4、機(jī)械式阻火器
又名單向閥式機(jī)械阻火器,其原理是利用單向閥的原理、管道內(nèi)介質(zhì)正常流通時(shí)、介質(zhì)順向壓力輕輕推開(kāi)閥座,介質(zhì)流通,當(dāng)管道下游發(fā)生爆燃時(shí),介質(zhì)逆流此時(shí)閥座受彈簧壓力及逆向壓力關(guān)閉,當(dāng)管道上游發(fā)生爆燃時(shí),壓力迅速上升,介質(zhì)推動(dòng)閥芯向閥后密封,此時(shí)卡扣鎖緊閥座,截?cái)喙艿澜橘|(zhì)流通,
5、填充型阻火器(又稱填料型阻火器)
是由具有許多細(xì)小通道或縫隙的固體材料(阻火元件)所組成。要求阻火元件的縫隙或通道盡量小,因而當(dāng)火焰進(jìn)入阻火器后,被阻火元件分成許多細(xì)小的火焰流,由于傳熱作用(氣體被冷卻)和器壁效應(yīng),火焰流猝滅;例如礫石阻火器、填料塔式。
6、板型阻火器(有平行板型和多孔板型兩種)
平行板結(jié)構(gòu)的阻火器 這類阻火器的阻火層結(jié)構(gòu)由不銹鋼薄板垂直平行排列.形成一定的間隙,組合成不同的形狀,造成一定孔隙的火焰通道,平行板間距根據(jù)阻止火焰速度而定一般情況間隙在0.3-0. 7mm之間,組合成規(guī)定尺寸的阻火層。這種結(jié)構(gòu)的阻火層能承受較大的爆炸壓力。其制造.工藝簡(jiǎn)單,孔隙易于檢查,但體積較大,流阻較低,適用于煤礦和內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)。多孔板型結(jié)構(gòu)的阻火器 這類阻火器的阻火層結(jié)構(gòu)由不銹鋼薄板水平方向多層重疊而成,板上有許多長(zhǎng)形的縫隙或許多細(xì)小的孔眼,這就形成有規(guī)律的通道,孔眼大小和層次數(shù)目取決于阻止火餡速度的大小,板與板之間距為0.4-0.6mm.用螺栓形成固定的間距的孔板。這種結(jié)構(gòu)的阻火器比金屬網(wǎng)型阻火器的流阻小.強(qiáng)度高,阻火性能好。
7、泡沫金屬結(jié)構(gòu)的阻火器
這類阻火器的阻火層是用泡沫金屬制成。泡沫金屬是一種新型材料,它由多種金屬制成,其中以鎳、鉻合金為主,其結(jié)構(gòu)與許多細(xì)孔的泡沫塑料相似。泡沫金屬中的鉻含量不少于15%,不大于40%,制成的泡沫金屬阻火層的材質(zhì)密度不小于0. 5g/cm'。利用泡沫金屬的細(xì)小孔晾所形成的通道,以有效阻止火焰的通過(guò),達(dá)到阻火的目的。這種結(jié)構(gòu)的阻火器的優(yōu)點(diǎn)重量較輕,體積小,便于安裝和談?chuàng)Q,阻爆性能好。但其缺點(diǎn)是泡沫金屬內(nèi)的孔隙不均勻,孔隙不易險(xiǎn)查,堵塞后也不易清理,同時(shí)流阻也大。
8、迷宮密閉式阻火器
一種迷宮密閉式阻火器,外殼及其內(nèi)的定位圈和兩端法蘭盤(pán)、管道連接,定位圈內(nèi)依次嵌入環(huán)狀緩流孔板、環(huán)狀 多孔泄流孔板和蜂孔阻火板,泄流孔板和蜂孔阻火板之間裝有活塞、連動(dòng)彈簧和游動(dòng)盤(pán),采取緩沖、迷宮、連動(dòng)和密封的方式阻火,它克服了管道金屬網(wǎng)式阻火器流 阻大,易堵塞,使用周期短,阻火性能差等缺陷,因而廣泛應(yīng)用于石油、化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中。
管道防爆阻火器是應(yīng)用火焰通過(guò)熱導(dǎo)體的狹小孔隙時(shí),由于熱量損失而熄滅的原理設(shè)計(jì)制造。管道防爆阻火器主要由殼體和濾芯兩部分組成。殼體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,以承受爆炸產(chǎn)生的沖擊壓力。波紋型濾芯用不銹鋼、銅鎳合金、鋁或鋁合金支撐。波紋型阻火器能組織爆燃的猛烈火焰,并能承受相應(yīng)的機(jī)械和熱力作用,流動(dòng)阻力小,易于清洗和更換。
工作原理
大多數(shù)阻火器是由能夠通過(guò)氣體的許多細(xì)小、均勻或不均勻的通道或孔隙的固體材質(zhì)所組成,對(duì)這些通道或孔隙要求盡量的小,小到只要能夠通過(guò)火焰就可以。這樣,火焰進(jìn)入阻火器后就分成許多細(xì)小的火焰流被熄滅。火焰能夠被熄滅的機(jī)理是傳熱作用和器壁效應(yīng)。
(1) 傳熱作用 管道阻火器能夠阻止火焰繼續(xù)傳播并迫使火焰熄滅的因素之一是傳熱作用。我們知道,阻火器是由許多細(xì)小通道或孔隙組成的,當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大,火焰通過(guò)通道壁進(jìn)行熱交換后,溫度下降,到一定程度時(shí)火焰即被熄滅。進(jìn)行的試驗(yàn)表明,當(dāng)把阻火器材料的導(dǎo)熱性提高460倍時(shí),其熄滅直徑僅改變2.6%。這說(shuō)明材質(zhì)問(wèn)題是次要的。即傳熱作用是熄滅火焰的一種原因,但不是主要的原因。因此,對(duì)于作為阻爆用的阻火器來(lái)說(shuō),其材質(zhì)的選擇不是太重要的。但是在選用材質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮其機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕等性能。
(2) 器壁效應(yīng) 根據(jù)燃燒與爆炸連鎖反應(yīng)理論,認(rèn)為燃燒炸現(xiàn)象不是分子間直接作用的結(jié)果,而是在外來(lái)能源(熱能、輻射能、電能、化學(xué)反應(yīng)能等)的激發(fā)下,使分子分裂為十分活潑而壽命短促的自由基;瘜W(xué)反應(yīng)是靠這些自由基進(jìn)行的。自由基與另一分子作用,作用的結(jié)果除了生成物之外還能產(chǎn)生新的自由基。這樣自由基又消耗又生新的如此不斷地進(jìn)行下去?芍兹蓟旌蠚怏w自行燃燒(在開(kāi)始燃燒后,沒(méi)有外界能源的作用)的條件是:新產(chǎn)生的自由基數(shù)等于或大于消失的自由基數(shù)。當(dāng)然,自行燃燒與反應(yīng)系統(tǒng)的條件有關(guān),如溫度、壓力、氣體濃度、容器的大小和材質(zhì)等。隨著阻火器通道尺寸的減小,自由基與反應(yīng)分子之間碰撞幾率隨之減少,而自由基與通道壁的碰幾率反而增加,這樣就促使自由基反應(yīng)減低。當(dāng)通道尺寸減小到某一數(shù)值時(shí),這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能繼續(xù)進(jìn)行的條件,火焰即被阻止。由此可知,器壁效應(yīng)是阻火器阻火焰作的主要機(jī)理。由此點(diǎn)出發(fā),可以設(shè)計(jì)出知種結(jié)構(gòu)形式的阻火器,滿足工業(yè)上的需要。
GZW-1管道阻火器適用范圍:
GZW-1阻爆燃型管道阻火器適用于管道、閃點(diǎn)低于28℃的甲類、油品、氫氧液化類和閃點(diǎn)低于60℃的煤油、柴油、甲笨原油等,輸送可燃性氣體的管道上、火炬系列、油氣回收系統(tǒng)、加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上、氣體凈化通化系統(tǒng)、氣體分析系統(tǒng)、煤礦瓦斯排放系統(tǒng)。
GZW-1阻爆燃型管道阻火器工作原理:
GZW-1阻爆燃型管道阻火器又名GZW-1管道阻火器,是用來(lái)阻止易燃?xì)怏w和易燃液體蒸汽的火焰向外蔓延的安全裝置。設(shè)計(jì)阻火內(nèi)件時(shí),是根據(jù)不同混合氣體的介質(zhì)、氣體的組分、壓力降、長(zhǎng)徑比、彎頭數(shù)量來(lái)設(shè)計(jì)MESG值并達(dá)到一定阻火速度值的有規(guī)則填料。當(dāng)火焰進(jìn)入阻火器后,被有規(guī)則的阻火元件切割成許多細(xì)小的火焰流,由于傳熱的作用和器壁效應(yīng),進(jìn)入的氣體被冷卻,使冷卻的氣體達(dá)不到著火溫度,沒(méi)有著火溫度就不能形成燃燒,最終使火焰流猝滅,從而達(dá)到阻火目的。
GZW-1阻爆燃型管道阻火器性能及特點(diǎn):
管道阻火器結(jié)構(gòu)合理,重量輕,耐腐蝕,阻爆性能合格,連續(xù)13次以亞音速火焰試驗(yàn)每次都能阻火;殼體水壓試驗(yàn)合格。。
管道阻火器易檢修,安裝方便。耐燒性能合格,耐燒試驗(yàn)1小時(shí)無(wú)回火現(xiàn)象。
管道阻火器芯子采用不銹鋼材料,耐腐蝕,易于清洗。殼體水壓試驗(yàn)合格。
管道阻火器主要用途:
1、輸送可燃性氣體的管道上。
2、火炬系統(tǒng)。
3、油氣回收系統(tǒng)。
4、加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上。
5、氣體凈化通化系統(tǒng)。
6、氣體分析系統(tǒng)。
7、煤礦瓦斯排放系統(tǒng)。
阻爆燃型管道阻火器零部件材料:
閥體材料 | 碳鋼WCB、不銹鋼304、316、 |
阻火芯件材料 | 不銹鋼防爆阻火波紋板 |
密封件材料 | 耐油石棉橡膠、四氟PTFE |
環(huán)境溫度 ℃ | ≤480 |
公稱壓力(MPa) | 0.6~5.0 |
防爆級(jí)別 | BS5501:ⅡA、ⅡB、ⅡC |
GZW/GYW管道阻火器根據(jù)阻火性能和阻火等級(jí),阻火器可分為普通型、阻爆燃型、阻爆轟型三類
結(jié)構(gòu)形式 | 普通型 | 阻爆燃型 | 阻爆轟型 |
最大試驗(yàn)安全間隙(mm) | MESG≥0.9 | 0.5<MESG<0.9 | MESG≤0.5 |
阻火級(jí)別 | ⅡA | ⅡB | ⅡC |
使用場(chǎng)所 | 儲(chǔ)罐、管端放空 | 放空管、燃?xì)夤艿?/td> | 爆轟管道
|
阻爆燃型管道阻火器外形連接尺寸:
型 號(hào) | 口 徑 | PN MPa | GZW-1管道阻火器外形尺寸(mm) | 螺 栓 | ||||
K | D | DL | L | 數(shù)量(KG) | 螺紋 | |||
GZW-20 | DN20 | 1.6 | 75 | 105 | 195 | 200 | 4 | M12 |
GZW-25 | DN25 | 85 | 115 | 195 | 200 | 4 | M12 | |
GZW-40 | DN40 | 110 | 150 | 245 | 240 | 4 | M16 | |
GZW-50 | DN50 | 125 | 165 | 245 | 240 | 4 | M16 | |
GZW-80 | DN80 | 160 | 200 | 280 | 250 | 8 | M16 | |
GZW-100 | DN100 | 180 | 220 | 335 | 260 | 8 | M16 | |
GZW-150 | DN150 | 240 | 285 | 460 | 360 | 8 | M20 | |
GZW-200 | DN200 | 295 | 340 | 520 | 420 | 12 | M20 | |
GZW-250 | DN250 | 355 | 405 | 580 | 430 | 12 | M24 | |
GZW-300 | DN300 | 410 | 460 | 705 | 450 | 12 | M24 | |
GZW-600 | DN600 | 770 | 840 | 1120 | 580 | 20 | M33 |
管道阻火器美標(biāo)法蘭連接外形尺寸:ANSI、API、ASME 可供JIS標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)格 | 安裝尺寸(mm) | ||||
D
|
K | DL
|
H
|
N-d
|
|
3/4" | 98 | 70 | Ø130 | 160 | 4×15 |
1 | 108 | 79.5 | Ø135 | 160 | 4×15 |
1-1/4" | 117 | 89 | Ø155 | 180 | 4×15 |
1-1/2" | 127 | 98.5 | Ø170 | 200 | 4×15 |
2" | 152 | 120.5 | Ø195 | 220 | 4×19
|
2-1/2" | 178 | 139.5 | Ø220 | 220 | 4×19 |
3" | 190 | 152.5 | Ø250 | 250 | 4×19 |
4" | 229 | 190.5 | Ø295 | 260 | 8×19
|
5" | 254 | 216 | Ø360 | 300 | 8×22 |
6" | 279 | 241.5 | Ø430 | 360 | 8×22
|
8" | 343 | 298.5 | Ø520 | 420 | 8×22
|
GZW-1管道阻火器阻火器的維護(hù)保養(yǎng)方法:
2. 阻火器上的流向標(biāo)記必須與介質(zhì)流向一致。
3. 每隔半年應(yīng)檢查一次,檢查阻火層是否有堵塞、變形或腐蝕等缺陷。
4. 被堵塞的阻火器阻火層應(yīng)清洗干凈,保證每個(gè)孔眼暢通,對(duì)于變形或腐蝕的阻火層應(yīng)更換。
5. 清洗阻火器芯件時(shí),應(yīng)采用高壓蒸汽、非腐蝕性溶劑或壓縮空氣吹掃,不得采用鋒利的硬件刷洗。
6. 重新安裝阻火器時(shí),應(yīng)更新墊片并確認(rèn)密封面已清潔和無(wú)損傷,不得漏氣。
目前,阻火器人們知道的比較多的是應(yīng)用在燃?xì)馔咚诡惖呐欧畔到y(tǒng)上。其實(shí),阻火器的用途有很多,只是平時(shí)沒(méi)有留意而已。阻火器又叫防火器,主要是因?yàn)槠渥饔檬菫榱朔乐够鹧娓Z入存有易燃易爆的設(shè)備中或阻止火苗漫延而得名。其實(shí),說(shuō)白了,阻火器就是一種安全裝置。
GZW-1管道阻火器訂貨須知:
一、GZW-1管道阻火器產(chǎn)品名稱與型號(hào)、口徑、使用壓力、介質(zhì)溫度、是否帶附件以便我們的為您正確選型。
二、若已經(jīng)由設(shè)計(jì)單位選定我們公司的型號(hào),請(qǐng)直接向我司銷售部訂購(gòu)。
三、當(dāng)使用的場(chǎng)合非常重要或環(huán)境比較復(fù)雜時(shí),請(qǐng)您盡量提供設(shè)計(jì)圖紙和詳細(xì)參數(shù),由我們的公司專家為您審核把關(guān)。
1 引言:防爆技術(shù)原理 1.1防爆技術(shù)的基本理論 從防爆技術(shù)原理看,防止物理或化學(xué)爆炸發(fā)生條件同時(shí)出現(xiàn),是預(yù)防爆炸事故發(fā)生的根本技術(shù)措施。從爆炸事故破壞力形成看,一般應(yīng)同時(shí)具備以下五個(gè)條件:(1)可燃物;(2)助燃劑;(3)可燃物與助燃劑均勻混合;(4)爆炸性混合物處于相對(duì)封閉空間內(nèi);(5)足夠能量的點(diǎn)火源 。 1.2引發(fā)火災(zāi)的三個(gè)條件 引發(fā)火災(zāi)的三個(gè)條件是:可燃物、氧化劑和點(diǎn)火能源同時(shí)存在,相互作用。引發(fā)爆炸的條件是:爆炸品(內(nèi)含還原劑和氧化劑)或可燃物(可燃?xì)狻⒄魵饣蚍蹓m)與空氣混合物和起爆能源同時(shí)存在、相互作用。如果我們采取措施避免或消除上述條件之一,就可以防止火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生,這就是防火防爆的基本原理。 在制定防火防爆措施時(shí),可以從以下四個(gè)方面去考慮: (1)預(yù)防性措施。這是最基本、最重要的措施。我們可以把預(yù)防性措施分為兩大類:消除導(dǎo)致火爆災(zāi)害的物質(zhì)條件(即點(diǎn)火可燃物與氧比劑的結(jié)合)及消除導(dǎo)致火爆災(zāi)害的能量條件(即點(diǎn)火或引爆能源),從而從根本上杜絕發(fā)火(引爆)的可能性。 (2)限制性措施。即一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。限制其蔓延擴(kuò)大及減少其損失的措施。如安裝阻火、泄壓設(shè)備,設(shè)防火墻、防爆墻等。 (3)消防措施。配備必要的消防措施,在萬(wàn)一不慎起火時(shí),能及時(shí)撲滅。特別是如果能在著火初期將火撲滅,就可以避免發(fā)生大火災(zāi)或引發(fā)爆炸。從廣義上講,這也是防火防爆措施的一部分。 (4)疏散性措施。預(yù)先采取必要的措施,如建筑物、飛機(jī)、車輛上設(shè)置安全門(mén)或疏散樓梯、疏散通道等。當(dāng)一旦發(fā)生較大火災(zāi)時(shí),能迅速將人員或重要物資撤到安全區(qū),以減少損失。 1.3阻火器的工作原理及分類 關(guān)于阻火器的工作原理,目前主要有兩種觀點(diǎn):一種是基于傳熱作用; 一是器壁效應(yīng)。 (1)傳熱作用 阻火器能夠阻止火焰?zhèn)鞑ゲ⑵仁够鹧嫦。燃燒所需要的必要條件之一就是要達(dá)到一定的溫度,即著火點(diǎn)。低于著火點(diǎn),燃燒就會(huì)停止。依照這一原理,只要將可燃物的溫度降到著火點(diǎn)以下,可以使火焰熄滅,就可以阻止火焰的蔓延。阻火器是由許多細(xì)小的空隙和通道組成。當(dāng)火焰通過(guò)阻火元件的許多細(xì)小通道之后將變成若干細(xì)小的火焰流,由于通道或空隙的傳熱面積很大,火焰通過(guò)時(shí)即進(jìn)行熱交換,當(dāng)火焰溫度下降到一定溫度時(shí)火焰即熄滅。在設(shè)計(jì)阻火器的內(nèi)部阻火元件時(shí)盡可能擴(kuò)大細(xì)小火焰和通道壁的接觸面積,強(qiáng)化傳熱,使火焰溫度降低到著火點(diǎn)以下,達(dá)到阻止火焰蔓延的目的。根據(jù)英國(guó)羅貝爾對(duì)阻火器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)表明:傳熱作用對(duì)阻火器熄滅火焰不是主要的,而是器壁效應(yīng)起主要作用。 (2)器壁效應(yīng) 根據(jù)燃燒與爆炸連鎖反應(yīng)理論,認(rèn)為燃燒與爆炸現(xiàn)象的產(chǎn)生并不是分子直接作用的結(jié)果,而是受外來(lái)能源(熱能輻射能電能光能化學(xué)反應(yīng)能等)的激發(fā),分子鍵受到破壞,產(chǎn)生具備反應(yīng)能的分子(稱為活化分子),這些活化分子在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),首先分裂出十分活躍而生命短促的自由基;瘜W(xué)反應(yīng)就是靠這些自由基進(jìn)行的。自由基與其他分子相撞,生成新的產(chǎn)物,同時(shí)也產(chǎn)生新的自由基再繼續(xù)與其他分子發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)燃燒的可燃?xì)怏w通過(guò)阻火元件的狹窄通道時(shí),自由基與通道壁的碰撞幾率增大,參加反應(yīng)的自由基減少。當(dāng)阻火器的通道窄到一定程度時(shí),自由基與反應(yīng)分子之間的碰撞幾率隨之減少,自由基與通道壁的碰撞幾率增大,當(dāng)自由基與通道壁的碰撞占主導(dǎo)地位,由于自由基數(shù)量急劇減少,當(dāng)化學(xué)反應(yīng)自由基銷毀速率大于產(chǎn)生速率時(shí),反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行,當(dāng)通道尺寸減少到一定程度時(shí),這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件,火焰即被阻止,也即燃燒反應(yīng)不能通過(guò)阻火器繼續(xù)傳播[1]。 但是在大多數(shù)情況下,阻火器的傳熱效應(yīng)和碰撞效應(yīng)同時(shí)存在;鹧姘l(fā)生淬熄的過(guò)程如圖1所示,爆燃火焰在狹縫中淬熄主要是由于火焰面的化學(xué)反應(yīng)放熱與散熱條件不匹配引起的;鹧嬉运俣圈赃M(jìn)入狹縫時(shí),火焰面內(nèi)靠近狹縫冷壁處作為化學(xué)反應(yīng)活化中心的自由基和自由原子與冷壁相碰撞放出其能量,這相當(dāng)于反應(yīng)區(qū)的熱量流向冷壁邊界,從而當(dāng)火焰面到達(dá)一定距離時(shí),在壁面附近產(chǎn)生了熄滅層。隨著火焰面的運(yùn)動(dòng),熄滅層厚度不斷增大,以至于自由基進(jìn)入熄滅層內(nèi)就被復(fù)合成分子并放出能量,而僅有少量自由基能穿透熄滅層與冷壁相撞。在后續(xù)進(jìn)程中,火焰在該狹縫內(nèi)完全淬熄。能使火焰發(fā)生淬熄的通道直徑稱為淬熄直徑,用D來(lái)表示;鹧嬖诰哂写阆ㄖ睆紻的通道上傳播到熄滅之前的那段距離稱為淬熄長(zhǎng)度,用L來(lái)表示。
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阻火器種類
阻火器的種類 | 設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍 |
1、管端型 | |
阻爆燃型 | 用于阻止非受限的爆燃進(jìn)入管道而引起的儲(chǔ)罐或工藝裝置的爆炸。 |
2、管道型 | |
阻爆燃型 | 用于阻止亞音速的火焰。 |
阻爆轟型 | 用于阻止亞音速的火焰和高爆炸壓力。 |
■ 阻火器性能 ■ | |||
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