小小阻火器，發(fā)揮大作用，你裝對(duì)了嗎
實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常會(huì)使用到各種可燃?xì)怏w，比如氫氣、乙炔、甲烷等。在實(shí)驗(yàn)室氣路設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，可燃?xì)怏w管路會(huì)用到阻火器，它可以防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設(shè)備、管道內(nèi)或阻止火焰在設(shè)備、管道間蔓延。阻火器是應(yīng)用火焰通過熱導(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。
工作原理
大多數(shù)阻火器是由能夠通過氣體的許多細(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�；鹧婺軌虮幌绲臋C(jī)理是傳熱作用和器壁效應(yīng)。
小科普
傳熱作用我們知道阻火器是由許多細(xì)小通道或空隙組成，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。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（在開始燃燒后，沒有外界能源的作用）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。
火焰在充滿可燃?xì)怏w管道中的傳播速度隨火焰的傳播有很大的變化。如果點(diǎn)燃充滿可燃?xì)怏w的水平管道的一端，火焰首先傳向管壁，然后迅速向還未引燃的氣體傳播，燃燒產(chǎn)生的熱量使得燃燒氣體迅速膨脹，氣體膨脹又導(dǎo)致可燃?xì)怏w前端被壓縮，產(chǎn)生“壓升”。火焰前端氣體被壓縮，密度增加，燃燒傳播速度加快，燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量增多，導(dǎo)致可燃?xì)怏w前端更劇烈的“壓升”。由于火焰在管道中傳播的這一特性，使得火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤梢詮牧慵铀僦谅曀偕踔脸曀�，火焰前端壓力也可增至約20MPa。因此，火源點(diǎn)距阻火器的距離，可能會(huì)由爆燃轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z，火焰前端壓力的增加，對(duì)阻火原件耐壓能力提出了更為嚴(yán)格的要求。
由于目前市面上阻火器種類、規(guī)格有限，安全考慮，在滿足工藝條件的情況下，應(yīng)盡可能使之靠近火源點(diǎn)，以降低對(duì)阻火器的制造要求，同時(shí)，在保證安全的前提下提高經(jīng)濟(jì)性。
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