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,對(duì)這些通道或孔隙要求盡量的小,小到只要能夠通過(guò)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。火焰能夠被熄滅的機(jī)理是傳熱作用和器壁效應(yīng)。
(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。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%。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。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(kāi)始燃燒后,沒(méi)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)是阻火器阻火焰的主要機(jī)理。由此點(diǎn)出發(fā),可以設(shè)計(jì)出幾種結(jié)構(gòu)形式的阻火器,滿(mǎn)足工業(yè)上的需要。
阻火器又名防火器,阻火器的作用是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設(shè)備、管道內(nèi)或阻止火焰在設(shè)備、管道間蔓延。阻火器是應(yīng)用火焰通過(guò)熱導(dǎo)體的狹小孔隙時(shí) , 由于熱量損失而熄滅的原理設(shè)計(jì)制造。阻火器的阻火層結(jié)構(gòu)有礫石型、金屬絲網(wǎng)型或波紋型。適用于可燃?xì)怏w管道,如汽油、煤油、輕柴油、笨、甲笨、原油等油品的儲(chǔ)灌或火炬系統(tǒng)、氣體凈化通化系統(tǒng)、氣體分析系統(tǒng)、煤礦瓦斯排放系統(tǒng)、加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上,也可用在乙炔、氧氣、氮?dú)狻⑻烊粴獾墓艿烙闷贰？膳c呼吸閥配套使用 , 亦可單獨(dú)使用。
