燃气管道阻火器的原理和结构分析

发布时间:2021-01-11    字号:    
燃气管道阻火器的原理和结构分析
 
一般情况下,燃气管道是很安quan的,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。但是在某些意外条件下,例如因施工不当、地震、年久失修或其它不可预见的意外事故,就有可能造成管道网某处的破裂。
管道阻火器
如果管道是采用低压输送燃气的,就有可能在管道破裂处造成局部压力降,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。当该预混气达到爆炸时就具备了产生回火和导致爆炸灾害的条件。国内外发生的类似事故已不鲜见。尤其随着低浓度燃气(甲烷浓度在25%以下)被逐步利用。如果能在管道网中适当的部位安装燃气管道阻火器,上述事故就可以得到有效的扼制。
 
燃气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ding程度,火焰在这种小通道中传播一段距离后便会自动熄灭,也称为淬熄。能使火焰发生淬熄的通道 直径称为淬熄直径,用Dq来表示。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为淬熄长度,用Lq来表示。
 
燃气管道阻火器就是根据小孔淬熄原理设计的。阻火器结构如图1所示,它由外壳和阻火芯组成,可以通过法兰3与管道或其它设备连接,也可以有其它各种连接方式。阻火器外壳1应具有较大的强度,能承受爆轰引起的动高压。阻火芯2形式有多种,如多层金属网叠合而成的金属网式,波纹带式等。后者是目前比较通用的。波纹带可采用铝合金、不锈钢或其它耐腐蚀材料制成,波纹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,每一个三角形孔都是一个狭窄通道。当火焰通过时,就迫使管道中的火焰面通过这些狭窄通道,这些通道都满足淬熄直径的要求,于是火焰就在通过阻火芯时熄灭了。阻火芯的设计不仅应考虑到淬熄火焰的要求,还要尽量减少气体的流阻,因此在设计之前应作精心的计算。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。

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