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阻火器的测试与工作效应

2019-04-18 10:23:30

阻火器的传热作用就是指透过气体的细小管道和细小空隙,当火焰进入到细小管道后,形成了微小的火焰流。火焰流接触到通道进行了冷热交流,使得温度下降,便可使火焰熄灭。

为什么要求柴油的粘度要适中:柴油的粘度过小时,会使喷入气缸的燃料减少,造成发动机的功率下降。同时,柴油的粘度越小,雾化后液滴直径就越小,喷出的油流射程也越短,因而不能与汽缸中全部空气均匀混合,会造成燃烧不完全。柴油的粘度过大时会造成供油困难,同时,喷出油滴的直径过大,油流射程过长,蒸发速度减慢,这样也会使混合气组成不均匀、燃烧不完全、燃烧的消耗量过大。

阻火器的器壁效应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。

阻火器是防止外部火焰窜入存有气体,油品的储罐或管道内。阻止火焰在设备中传播,管道间蔓延。阻火器的类型很多,储罐阻火器、防爆管道阻火器等都属于其中;储罐阻火器是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时,由于热量损失而熄灭的原理设计制造。储罐阻火器的阻火层结构有砾石型、金属丝网型或波纹型。而防爆阻火器是用来阻止气体、液体的火焰蔓延和防止回火而引起回火设备。阻火器内的阻火层不锈钢带或铜镍合金材料压制而成的波纹状,波纹的大小由气体性质和阻止火焰速度决定。防爆阻火器通常安装在输送或排放气体的储罐和管线上。如火炬,加热燃烧系统,石油气体回收系统或其它气体系统。由于其应用环境的特殊性,阻火器的设计要求等也是相当严格的。壳体本身的材质需求比较严格,一般为铝合金、不锈钢、铸铁等介质,且尺寸按照规定的标准来执行;在制造过程中,其壳体所使用的铸件不得存在损害、裂纹、砂眼等问题,这样的铸件会影响到使用的效果;壳体制作过程中,应按照规定进行水压的试验,待到合格后方可使用;波纹结构的阻火器按规定会使用钢带来加工制作,这样的钢带应该光亮,不能带有油污及锈点等污渍;阻火层上的孔隙大小应该完全一致且均匀分布,所以应保持无堵塞;装入壳体内部的阻火层不能晃动,因此其接触面需要紧密结合,在完成组装之后,我们还需要按规定进行阻火性的测试。

阻火器工作原理:阻火器是由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成,对这些通道或孔隙要求尽量的小,小到只要能够通过火焰就可以。这样火焰进入阻火器后就分成许多细小的火焰流被熄灭。火焰能够被熄灭的机理是传热作用和器壁效应。

传热作用:阻火器能够阻止火焰继续传播并迫使火焰熄灭的因素之一是传热作用。阻火器是由许多细小通道或孔隙组成的,当火焰进入这些细小通道后就形成许多细小的火焰流。由于通道或孔隙的传热面积很大,火焰通道壁进行热交换后,温度下降,到一定程度时火焰即被熄灭。试验表明,当把阻火器材料的导热性提高460倍时,其熄灭直径仅改变2.6%。这说明材质问题是次要的。即传热作用是熄灭火焰的一种原因,但不是主要的原因。但是在选用材质时应考虑其机械强度和耐腐蚀等性能。

器壁效应:根据燃烧与爆炸连锁反应理论,认为燃烧爆炸炸现象不是分子间直接作用的结果,而是在外来能源(热能、辐射能、电能、化学反应能等)的激发下,使分子分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。化学反应是这些自由基进行的。自由基与另一分子作用,作用的结果除了生成物之外还能产生新的自由基。这样自由基又又生新的如此循环。可知易燃混合气体自行燃烧(在开始燃烧后,没有外界能源的作用)的条件是:新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。当然,自行燃烧与反应系统的条件有关,如温度、压力、气体浓度、容器的大小和材质等。随着阻火器通道尺寸的减小,自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少,而自由基与通道壁的碰几率反而增加,这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减小到某一数值时,这种器壁效应就造成了火焰不能继续进行的条件,火焰即被阻止。由此可知,器壁效应是阻火器阻火焰作的主要机理。由此点出发,可以设计出知种结构形式的阻火器,满足工业上的需要。


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