阻火器的功能是阻止火焰在氣體管道系統(tǒng)內(nèi)的傳播以保護儲存有易燃性介質(zhì)的低壓儲罐。它可以通過阻止外部熱量和火焰的傳播來保護罐內(nèi)低閃點的介質(zhì),從而提高罐的防火性能和安全性能。通常情況下,將出口通大氣的呼吸閥安裝于阻火器頂部。
(1)傳熱作用:阻火器的濾芯是由許多細小通道或孔隙組成的, 當火焰進入這些細小通道后, 就形成許多細小的火焰流。由于通道的傳熱面積大, 火焰通過通道壁進行熱交換后, 溫度下降, 達到一定程度火焰可以熄滅。根據(jù)英國羅卜爾(M ·Roper) 對波紋型阻火器進行的試驗表明, 當把阻火器材料的導熱性提高460 倍時, 其熄滅直徑僅改變216%。這說明材質(zhì)問題是次要的。也就是說傳熱作用是熄滅火焰的一種原因, 但不是主要的原因。
(2)器壁效應:根據(jù)燃燒與爆炸連鎖反應理論, 認為燃燒與爆炸現(xiàn)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、化學能等) 的激發(fā)下, 使分子鍵受到破壞, 產(chǎn)生具備反應能力的分子(稱為活性分子) , 這些活性分子發(fā)生化學反應時, 首先分裂為十分活潑而壽命短促的自由基?;瘜W反應是靠這些自由基進行的。自由基與另一分子作用的結果除了生成物之外, 還能產(chǎn)生新的自由基。這些新的自由基反復地反應, 消耗又生成, 不斷地進行下去。由此可知易燃混合氣體自行燃燒(在開始燃燒后, 沒有外界能源的作用) 的條件是: 新產(chǎn)生的自由基數(shù)等于或大于消失的自由基數(shù)。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, 這樣就促使自由基反應減低。當通道尺寸減少到某一數(shù)值時, 這種器壁效應就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件, 火焰即被阻止,因此器壁效應是阻止火焰的主要機理。由此也可以看出阻火器是不能阻止敞口燃燒的易燃氣體和液體的明火燃燒。
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