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氫氣阻火器的工作原理

時間:2014-10-23 17:13

       我們知道,氫氣阻火器是用來阻止氫氣在管道中發作火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全裝置。大多數氫氣阻火器是由可以經過氣體的許多細小、平均或不平均的通道或孔隙的固體材質所組成,對這些通道或孔隙請求盡量的小,小到只需能夠經過火焰就可以。這樣,火焰進入阻火器后就分為許多細小的火焰流而被熄滅。火焰可以被熄滅的原理是傳熱作用和器壁效應。

  下面我們就來詳細介紹傳熱作用和器壁效應,氫氣阻火器可以阻止火焰繼續傳播并迫使火焰熄滅的要素之一是傳熱作用。當火焰進入這些氫氣阻火器內部細小通道后就會形成成許多細小的火焰流,由于通道或孔隙的傳熱面積很大,火焰經過通道壁停止熱交流后,溫度降落,到一定水平時火焰即被熄滅,這就是所謂的傳熱作用。

  跟據熄滅與爆炸連鎖反應理論,認為熄滅炸現象不是分子間直接作用的結果,而是在外來能源(熱能、輻射能、電能、化學反響能等)的激起下,使分子團結為活躍度非常高且壽命十分短的自由基。化學反應就是靠這些自由基停止的。隨著阻火器通道尺寸的減小,自由基與反應分子之間碰撞幾率隨之減少,而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加,這樣就促使自由基活躍度降低。當通道尺寸減小到某一數值時,這種器壁效應就形成了火焰不能繼活躍的條件,火焰即被阻止,這就是器壁效應。

  由此可知,傳熱作用和器壁效應都是氫氣阻火器阻火作用的原因。從這兩方面出發,設計出各種構造方式的氫氣阻火器,從而滿足工業上不同的需求。

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