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阻火器工作原理(圖)
來源:www.jun-ying.com作者:上海凱利科閥門有限公司更新時間:2023-03-31 10:03:39
阻火器(Flame Arrester)用來阻止易燃氣體和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置。一般安裝在輸送可燃氣體的管道中,或者通風的槽罐上,阻止傳播火焰(爆燃或爆轟)通過的裝置,由阻火芯、阻火器外殼及附件構成。
阻火器工作原理(圖)
1、阻火器主要由殼體和濾芯兩部分組成。殼體應具有足夠的強度,以承受爆炸產生的沖擊壓力。濾芯是阻止火焰?zhèn)鞑サ闹饕獦嫾S玫挠薪饘倬W濾芯和波紋型濾芯兩種。金屬網型濾芯用直徑0.23~0.315mm的不銹鋼或銅網,多層重疊組成。國內的阻火器通常采用16~22目金屬網,為4~12層。
2、阻火器也常用在輸送易燃氣體的管道上。假若易燃氣體被引燃,氣體火焰就會傳播到整個管網。為了防止這種危險的發(fā)生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火設備的管線上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃燒的易燃氣體和液體的明火燃燒。
(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,阻火器是由許多細小通道或孔隙組成的,當火焰進入這些細小通道后就形成許多細小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大,火焰通過通道壁進行熱交換后,溫度下降,到一定程度時火焰即被熄滅。進行的試驗表明,當把阻火器材料的導熱性提高460倍時,其熄滅直徑僅改變2.6%。這說明材質問題是次要的。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,對于作為阻爆用的阻火器來說,其材質的選擇不是太重要的。但是在選用材質時應考慮其機械強度和耐腐蝕等性能。
(2) 器壁效應
根據燃燒與爆炸連鎖反應理論,認為燃燒炸現象不是分子間直接作用的結果,而是在外來能源(熱能、輻射能、電能、化學反應能等)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反應是靠這些自由基進行的。自由基與另一分子作用,作用的結果除了生成物之外還能產生新的自由基。這樣自由基又消耗又生新的如此不斷地進行下去??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:新產生的自由基數等于或大于消失的自由基數。當然,自行燃燒與反應系統(tǒng)的條件有關,如溫度、壓力、氣體濃度、容器的大小和材質等。隨著阻火器通道尺寸的減小,自由基與反應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減低。當通道尺寸減小到某一數值時,這種器壁效應就造成了火焰不能繼續(xù)進行的條件,火焰即被阻止。由此可知,器壁效應是阻火器阻火焰作的主要機理。由此點出發(fā),可以設計出各種結構形式的阻火器,滿足工業(yè)上的需要。
 
阻火器結構原理
隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應分子之間碰撞幾率隨之減少, 而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加, 這樣就促使自由基反應減低。當通道尺寸減少到某一數值時, 這種器壁效應就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件, 火焰即被阻止。因此器壁效應是防止火焰的主要機理。
1、阻火器主要由閥體、阻火網、螺絲、法蘭組成。
2、阻火器的阻火層越多層,阻火效果越明顯,13次連續(xù)阻止火焰需要至少兩層阻火網。
3、阻火器結構簡單,阻火層容易拆卸更換,
4、大多數阻火器是由能夠通過氣體的許多細小、均勻或不均勻的通道或孔隙的固體材質所組成。
5、阻火元件的縫隙或通道盡量小,因而當火焰進入阻火器后,被阻火元件分成許多細小的火焰流,由于傳熱作用(氣體被冷卻)和器壁效應,火焰流猝滅。
6、波紋型濾芯用不銹鋼、銅鎳合金、鋁或鋁合金支撐。波紋型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰,并能承受相應的機械和熱力作用,流動阻力小,易于清洗和更換。
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