阻火器兩大工作原理
2020/10/7 22:24:43 點擊:
阻火器是用來阻止易燃?xì)怏w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?xì)怏w的管道中,或者通風(fēng)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(gòu)成。阻火器也常用在輸送易燃?xì)怏w的管道上。假若易燃?xì)怏w被引燃,氣體火焰就會傳播到整個管網(wǎng),為了防止這種危險的發(fā)生,也要采用阻火器。
關(guān)于阻火器的工作原理主要有兩總觀點:一是基于傳熱作用;一是基于器壁效應(yīng)。
傳熱作用: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理是傳熱作用和器壁效應(yīng)。傳熱作用: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。低于著火點 ,燃燒就會停止。依照這一原理,只要將燃燒物質(zhì)的溫度降到其著火點以下,就可以阻止火焰的蔓延。當(dāng)火焰通過阻火元件的許多細(xì)小通道之后將變成若干細(xì)小的火焰。設(shè)計阻火器內(nèi)部的阻火元件時,則盡可能擴大細(xì)小火焰和通道壁的接觸面積,強化傳熱 ,使火焰溫度降到著火點以下,從而阻止火焰蔓延。
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。化學(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產(chǎn)生新的不斷地進(jìn)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(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,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。
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