金屬網(wǎng)式阻火器設(shè)計(jì)

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1、1引言12阻火器相關(guān)知識(shí)12.1機(jī)械阻火器工作原理12.2機(jī)械阻火器主要應(yīng)用場(chǎng)所12.3機(jī)械阻火器分類方法12.4金屬網(wǎng)型阻火器的工作原理22.5金屬網(wǎng)型阻火器的結(jié)構(gòu)23金屬網(wǎng)型阻火器的性能參數(shù)及其計(jì)算過(guò)程33.1氣體熄滅直徑及其計(jì)算過(guò)程33.2火焰?zhèn)鞑ニ俣燃捌浯_定方法43.3阻火器殼體尺寸及其計(jì)算過(guò)程43.4阻火層厚度及其計(jì)算過(guò)程54阻火性能測(cè)試方法55己烷/空氣在標(biāo)準(zhǔn)燃燒速率下的金屬網(wǎng)型阻火器的設(shè)計(jì)6結(jié)論9體會(huì)9附圖11參考文獻(xiàn)13爆炸阻隔邙鬲爆)，是一種利用隔爆裝置將設(shè)備內(nèi)發(fā)生的燃燒或爆炸火焰實(shí)施阻隔，使之無(wú)法通過(guò)管道傳播到其它設(shè)備中去的一種防

2、爆技術(shù)措施。隔爆技術(shù)措施按作用機(jī)制不同，分為機(jī)械隔爆和化學(xué)隔爆兩種類型⑴。本課題通過(guò)了解機(jī)械阻火器的工作原理、主要應(yīng)用場(chǎng)所、分類方法，金屬網(wǎng)型阻火器的結(jié)構(gòu)、工作原理，從而進(jìn)一步學(xué)習(xí)金屬網(wǎng)型阻火器的性能參數(shù)及其計(jì)算過(guò)程；最后，應(yīng)用相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)己烷/空氣在標(biāo)準(zhǔn)燃燒速率下的金屬網(wǎng)型阻火器2阻火器相關(guān)知識(shí)2.1機(jī)械阻火器的工作原理機(jī)械阻火器常由大量只允許氣體但不允許火焰通過(guò)的細(xì)小通道或孔隙固體材料組成，當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后就會(huì)形成許多細(xì)小火焰流，由于通道或孔隙傳熱面積相對(duì)增大，火焰通過(guò)道壁時(shí)加速了熱交換，使溫度迅速下降到著火點(diǎn)以下而使火焰熄滅；另一方面

3、，可燃?xì)怏w在外界能源激發(fā)作用下，會(huì)因分子鍵受到破壞而產(chǎn)生活化分子，這些具有反應(yīng)能力的活化分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，首先分裂成自由基，這些自由基與反應(yīng)分子碰撞幾率隨阻火器通道尺寸減小而下降，當(dāng)通道尺寸減小到火焰最大熄滅直徑時(shí)，這種器壁效應(yīng)就為阻止火焰繼續(xù)傳播創(chuàng)造了條件。2.2機(jī)械阻火器主要應(yīng)用場(chǎng)所1、輸送易燃或可燃?xì)怏w管道；2、存儲(chǔ)石油和石油產(chǎn)品油罐；3、爆炸危險(xiǎn)系統(tǒng)通風(fēng)管口；4、加熱爐中的可燃?xì)怏w網(wǎng)管；5、油氣回收系統(tǒng)及內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)。2.3機(jī)械阻火器分類方法(1［按用途不同分類①隔爆型：主要用于阻隔可燃物燃燒或爆炸火焰的傳播，且能承受一定的爆炸壓力的作用

4、①耐燒型：主要用于阻止可燃物燃燒火焰的傳播，且能承受一端時(shí)間的燃燒作用。②阻爆轟型：主要用于阻止可燃物從爆燃向爆轟轉(zhuǎn)變火焰的傳播，且能承受較大爆炸壓力的作用。（2）按結(jié)構(gòu)不同分類機(jī)械阻火器按結(jié)構(gòu)不同可以分為金屬網(wǎng)型阻火器、波紋型阻火器、泡沫金屬型組火器、平行板型組火器、多孔板型組火器、充填型組火器、復(fù)合型組火器、星型旋轉(zhuǎn)組火器。2.4金屬網(wǎng)型阻火器的工作原理金屬網(wǎng)型阻火器主要由阻火器殼體、金屬網(wǎng)層（阻火層）兩部分組成。阻火層由單層或多層不銹鋼絲網(wǎng)重疊制作而成，阻火效果隨金屬網(wǎng)層增加而增加，但當(dāng)金屬網(wǎng)層數(shù)增加到一定值后，阻火效果增強(qiáng)不再顯著。金屬網(wǎng)層數(shù)

5、及阻火性能與金屬網(wǎng)孔大小有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)孔較小的金屬網(wǎng)要求層數(shù)相對(duì)較少，但金屬網(wǎng)孔眼過(guò)小會(huì)因流體阻力增大而造成堵塞。目前，國(guó)內(nèi)常用阻火層金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔為16-22目，國(guó)外則多采用網(wǎng)孔為30目和40目的阻火層金屬網(wǎng)。2.5金屬網(wǎng)型阻火器的結(jié)構(gòu)金屬網(wǎng)型阻火器主要由阻火器殼體、金屬網(wǎng)層（阻火層）兩部分組成。如下圖2-1所示：1陽(yáng)穴匠?冗沖a圖2-1金屈網(wǎng)型阻火器結(jié)構(gòu)3金屬網(wǎng)型阻火器的相關(guān)參數(shù)及其計(jì)算過(guò)程2.1氣體熄滅直徑及其計(jì)算過(guò)程使火焰不能繼續(xù)傳播的阻火器最大通道直徑稱為氣體熄滅直徑。氣體熄滅直徑大小取決于氣體種類，并直接關(guān)系到阻火器的阻火效能。在設(shè)計(jì)阻

6、火器吋，應(yīng)根據(jù)可燃?xì)怏w燃燒速度選取熄滅直徑，這種估算方法對(duì)大多數(shù)飽和怪和易燃?xì)怏w適用，但不適用燃燒速度更快的易燃?xì)怏w。另外，由于乙烘氣體具有許多不同于一般易燃?xì)怏w的特性，不能按飽和炷來(lái)處理。常態(tài)下幾種常見(jiàn)氣體的燃燒速率與熄火直徑數(shù)據(jù)列于下表：表3-1常態(tài)下氣體燃燒速率及熄火直徑數(shù)據(jù)氣體類型標(biāo)準(zhǔn)燃燒速率/m?S~熄滅ft徑/mm氣體類型標(biāo)準(zhǔn)燃燒速率/m?5_，熄滅直徑/mm甲烷/空氣0.3653.65乙塊/空氣1.7670.78丙烷/空氣().1752.66氫氣/空氣3.3520.86丁烷/空氣0.3962.79丙烷/氧氣3.9620.38己烷/空氣

7、0.3963.05乙烘/氧氣11.2770.13乙烯/空氣0.7011.9()氫氣/氧氣1108870.30一般來(lái)說(shuō)，阻火層通道或孔隙直徑可按氣體熄滅直徑來(lái)選取，但由于剝?nèi)蓟鹧嫠俣冗h(yuǎn)快于標(biāo)準(zhǔn)燃燒速度，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，阻火層通道或孔隙直徑按半氣體熄滅直徑選取，當(dāng)然也可以通過(guò)增加阻火層厚度來(lái)提高阻火器效能。阻火層孔隙大小是影響阻火效能的重要因素，易燃?xì)怏w熄滅直徑大小直接關(guān)系到阻火層的孔隙尺寸。熄滅直徑可以通過(guò)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定，也可通過(guò)熄滅間隙來(lái)近似估算：do=4.53E鷲彳式3?1Do=1.54do式3-2式屮：do熄滅間隙，mmEmm最小點(diǎn)火能，mJDo

8、熄滅直徑，mm注：對(duì)于金屬網(wǎng)型阻火器的阻火層，其孔網(wǎng)直徑一般不得超過(guò)熄滅直徑的一半，即仏5丄DO,k.n——