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阻火器工作原理(图)
来源:www.v-trax.com作者:云顶集团4118娱乐日期:2019-03-02 21:52
阻火器(Flame Arrester)用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。一般安装在输送可燃气体的管道中,或者通风的槽罐上,阻止传播火焰(爆燃或爆轰)通过的装置,由阻火芯、阻火器外壳及附件构成。
阻火器工作原理(图)
1、阻火器主要由壳体和滤芯两部分组成。壳体应具有足够的强度,以承受爆炸产生的冲击压力。滤芯是阻止火焰传播的主要构件,常用的有金属网滤芯和波纹型滤芯两种。金属网型滤芯用直径0.23~0.315mm的不锈钢或铜网,多层重叠组成。国内的阻火器通常采用16~22目金属网,为4~12层。
2、阻火器也常用在输送易燃气体的管道上。假若易燃气体被引燃,气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火设备的管线上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃烧的易燃气体和液体的明火燃烧。
(1) 传热作用
管道阻火器能够阻止火焰继续传播并迫使火焰熄灭的因素之一是传热作用。我们知道,阻火器是由许多细小通道或孔隙组成的,当火焰进入这些细小通道后就形成许多细小的火焰流。由于通道或孔隙的传热面积很大,火焰通过通道壁进行热交换后,温度下降,到一定程度时火焰即被熄灭。进行的试验表明,当把阻火器材料的导热性提高460倍时,其熄灭直径仅改变2.6%。这说明材质问题是次要的。即传热作用是熄灭火焰的一种原因,但不是主要的原因。因此,对于作为阻爆用的阻火器来说,其材质的选择不是太重要的。但是在选用材质时应考虑其机械强度和耐腐蚀等性能。
(2) 器壁效应
根据燃烧与爆炸连锁反应理论,认为燃烧炸现象不是分子间直接作用的结果,而是在外来能源(热能、辐射能、电能、化学反应能等)的激发下,使分子分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。化学反应是靠这些自由基进行的。自由基与另一分子作用,作用的结果除了生成物之外还能产生新的自由基。这样自由基又消耗又生新的如此不断地进行下去。可知易燃混合气体自行燃烧(在开始燃烧后,没有外界能源的作用)的条件是:新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。当然,自行燃烧与反应系统的条件有关,如温度、压力、气体浓度、容器的大小和材质等。随着阻火器通道尺寸的减小,自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少,而自由基与通道壁的碰几率反而增加,这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减小到某一数值时,这种器壁效应就造成了火焰不能继续进行的条件,火焰即被阻止。由此可知,器壁效应是阻火器阻火焰作的主要机理。由此点出发,可以设计出各种结构形式的阻火器,满足工业上的需要。
 
阻火器结构原理
随着阻火器通道尺寸的减小, 自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少, 而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加, 这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时, 这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件, 火焰即被阻止。因此器壁效应是防止火焰的主要机理。
1、阻火器主要由阀体、阻火网、螺丝、法兰组成。
2、阻火器的阻火层越多层,阻火效果越明显,13次连续阻止火焰需要至少两层阻火网。
3、阻火器结构简单,阻火层容易拆卸更换,
4、大多数阻火器是由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成。
5、阻火元件的缝隙或通道尽量小,因而当火焰进入阻火器后,被阻火元件分成许多细小的火焰流,由于传热作用(气体被冷却)和器壁效应,火焰流猝灭。
6、波纹型滤芯用不锈钢、铜镍合金、铝或铝合金支撑。波纹型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰,并能承受相应的机械和热力作用,流动阻力小,易于清洗和更换。
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