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閥門原理

阻火器工作原理(圖)
來源:www.kuowha.com作者:上海劍閥閥門有限公司日期:2019-03-02 21:52
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。濾芯是阻止火焰傳播的主要構件,常用的有金屬網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)的激發下,使分子分裂為十分活潑而壽命短促的自由基。化學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。可知易燃混合氣體自行燃燒(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,可以設計出各種結構形式的阻火器,滿足工業上的需要。
 
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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