管道阻火器結(jié)構(gòu)及工作原理

　　管道阻火器(Flame Arrester)用來(lái)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(guò)的裝置，由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成。

　　管道阻火器結(jié)構(gòu)

　　1、阻火器主要由閥體、阻火網(wǎng)、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(wǎng)。

　　3、阻火器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻火層容易拆卸更換，

　　4、大多數(shù)阻火器是由能夠通過(guò)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。

　　5、阻火元件的縫隙或通道盡量小，因而當(dāng)火焰進(jìn)入阻火器后，被阻火元件分成許多細(xì)小的火焰流，由于傳熱作用(氣體被冷卻)和器壁效應(yīng)，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(yīng)的機(jī)械和熱力作用，流動(dòng)阻力小，易于清洗和更換。

　　管道阻火器原理

　　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(xì)小通道或孔隙組成的，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(guò)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。進(jìn)行的試驗(yàn)表明，當(dāng)把阻火器材料的導(dǎo)熱性提高460倍時(shí)，其熄滅直徑僅改變2.6%。這說(shuō)明材質(zhì)問(wèn)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(duì)于作為阻爆用的阻火器來(lái)說(shuō)，其材質(zhì)的選擇不是太重要的。但是在選用材質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮其機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕等性能。

　　2、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(lái)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。

　　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(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。由此點(diǎn)出發(fā)，可以設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)形式的阻火器，滿足工業(yè)上的需要。