瓦斯管道波纹阻火器的原理和结构
不锈钢瓦斯管道波纹阻火器
燃气管道在通常的情况下是安全的是因为在管网所输送的易燃气体中,不含有氧气或其它氧化剂火焰不可能在没有氧化剂的纯净燃气中产
生和传播。但是可能会在某些特殊的意外条件下例如因施工的不当、年久失修或其它预见不到的意外事故,就有可能会造成管道网某处的
破裂。如果管道是采用低压输送燃气的那就有可能在管道破裂处造成局部压力降而引起外界空气进入管道网使下游管网内的燃气成为与空
气的预混气。当预混气达到爆炸极限时就具备了产生回火和导致爆炸灾害的必要条件了。国内外发生的类似事故已不鲜见。尤其随着低浓
度瓦斯(甲烷浓度在25%以下)被逐步利用。如果能够在管道网中适当的部位安装上瓦斯管道阻火器,上述的事故就可以得到有效的扼制。
瓦斯管道阻火器的工作原理主要是基于火焰通过狭窄通道时的熄灭现象来研究。大量的实验研究结果表明如果狭窄通道的直径(指名义直径)
小到一定程度,火焰在这通过种小通道中传播一段距离后便会自动熄灭也被称为淬熄。使得火焰发生淬熄的通道直径称作为淬熄直径通常用
Dq来表示。而火焰在具有淬熄直径的通道上传播到熄灭之前的那段距离称作为淬熄长度通常用Lq来表示。瓦斯管道阻火器就是依据小孔淬
熄原理设计的生产的。阻火器结构外壳和阻火芯组成,可以通过法兰与管道或其它设备连接,也可以有其它各种连接方式。瓦斯管道阻火器的
外壳应具有较大的强度能承受得住爆轰引起的动高压。阻火芯形式有多种,如用多层金属网叠合而成的金属网式和波纹(板)带式等。波纹
板式是目前国际上比较通用的。波纹带可以采用铝合金、不锈钢或其它耐腐蚀材料制成,波纹(板)带与平板带叠合卷制成圆盘状制成阻火
芯盘,装入阻火器外壳内就将管道截面分割成许多小三角形截面,它的每一个三角形孔都是一个狭窄的通道。当火焰通过时就迫使管道中的火
焰面通过这些狭窄通道,这些通道都具备满足淬熄直径的要求,于是火焰就在通过阻火器的阻火芯时自动熄灭掉了。阻火芯的设计不仅仅应
考虑到淬熄火焰的要求还要尽量减少气体的流阻,因此在设计制造之前应作足精心的计算。三角形截面的高度(波纹高)、阻火芯波纹盘厚度及
阻火器内部结构的变化对于其整体阻火性能都有直接的影响。KNPalmar]对波纹板阻火器阻火性能作过实验研究得到了具有应用价值的计算公式:
V =0.38ayd2
其中V是临界阻火速度(ms);a是用分数表示的阻火器通气自由面积与阻火芯总面积之比;y是阻火芯厚度(cm);d是表示淬熄直径。从该公式中
可以估算一个设计好的阻火器的临界阻火速度。阻火器虽然并非是一个燃烧器,但是阻火器的设计显然应考虑到其燃烧学和爆轰学特性,设计
制造者应对火焰及冲击波理论作详尽的了解才可以。
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