專利名稱：自動(dòng)式阻爆燃阻火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種防止管道內(nèi)可燃?xì)怏w爆燃的阻火 裝置。
背景技術(shù)：
管路中可燃?xì)怏w爆炸造成的工業(yè)事故時(shí)有發(fā)生，直接影響正常生產(chǎn)和人身安 全，為此人們研究了大量的技術(shù)和裝置來防止和抑制可燃?xì)怏w燃燒爆炸，對(duì)管 內(nèi)可燃?xì)怏w燃燒爆炸過程的研究形成了較為系統(tǒng)的理論，抑制可燃?xì)獾娜紵?有很多方法和技術(shù)，目前主要的辦法就是在管路中安裝阻火器。阻火器的構(gòu)造 一般是由絲網(wǎng)或金屬板等而成，由法蘭連接安裝在管路中間，利用在縫隙流道 內(nèi)火焰會(huì)窒息熄滅的機(jī)理從而實(shí)現(xiàn)阻燃的目的。
絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的阻火器是將多層金屬絲網(wǎng)垂直于氣體流向放置管路中，因其體積 小、重量輕、淬熄性能好，成為了最常用的阻火結(jié)構(gòu)。多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)抑制管內(nèi) 火焰的傳播時(shí)，對(duì)某一多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，只能淬熄低于某一傳播速度的火焰，若 火焰?zhèn)鞑ニ俣雀哂谶@一臨界值，火焰就會(huì)通過該絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)繼續(xù)向下游傳播。臨 界淬熄速度(能夠被淬熄的最大火焰速度)與該多層絲網(wǎng)幾何參數(shù)條件存在直 接關(guān)系。通常多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的目數(shù)越大、層數(shù)越多、金屬絲直徑越粗，臨界淬 熄速度越大。即在單位體積的空間里，絲網(wǎng)金屬所占的比率越大，火焰越容易 淬熄。
金屬板結(jié)構(gòu)的阻火器主要是平板式的，即多個(gè)金屬板平行于氣體流向安裝在 管路連接處，其原理同樣是狹縫淬熄。因此平板間距為與臨界淬熄速度直接相 關(guān)的幾何參數(shù)，間距越大，臨界淬熄速度越小，所需淬熄距離(火焰淬熄前走
過的平板長度)也越長。國際上定義了MESG(最大試驗(yàn)安全距離)來表征不同可 燃?xì)獾拇阆ㄐ再|(zhì)，其意義是一定燃燒氣體通過25mm的平板長度實(shí)現(xiàn)淬熄的最大 平板間距。對(duì)于不同的可燃?xì)馄渥畲蟀踩g距也不同。實(shí)際設(shè)計(jì)中只要保證平板間距在MESG以下就能保證阻火功能(一般平板阻火器的平板長度都大于 25mm)。
然而，不管是絲網(wǎng)阻火器還是金屬板阻火器，在管道輸送氣體過程中其產(chǎn)生 的阻力損失是很大的。因?yàn)闅怏w始終要流過阻火器的縫隙結(jié)構(gòu)，這就造成了一 定的送氣阻力，而這在無火時(shí)是不必要的。短時(shí)間內(nèi)這種阻力所造成的能量損 耗可能不太明顯，但氣體輸送往往是成年累月日夜不停的，這樣能量的損失就 大大增加。隨著世界能源的匱乏和人類技術(shù)的進(jìn)步， 一種在有火時(shí)有效攔截， 無火時(shí)送氣通暢的阻火器勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自動(dòng)式阻爆燃阻火器，該裝置由阻火 芯與外殼滑動(dòng)結(jié)合，形成一種動(dòng)態(tài)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
本阻火器主要由感光元件、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)阻火芯機(jī)構(gòu)、動(dòng)力 機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)組成。
感光元件由光導(dǎo)纖維、金屬墊片以及上下部密封墊組成；控制電路由電控 模盒、連接導(dǎo)線組成，電控模盒里包含硅光電二極管、電池、單片機(jī)、復(fù)位機(jī) 構(gòu)為手動(dòng)時(shí)使用的信號(hào)發(fā)射器，單片機(jī)對(duì)來自硅光電二極管和信號(hào)發(fā)射器的電 信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、接收、計(jì)時(shí)并控制內(nèi)外電控卡點(diǎn)和信號(hào)發(fā)射器的幵啟；執(zhí)行機(jī) 構(gòu)為內(nèi)、外電控卡點(diǎn)，該電控卡點(diǎn)包括鐵桿、小彈簧和通電線圈；滑動(dòng)阻火芯 機(jī)構(gòu)由阻火芯和阻火器殼體組成；動(dòng)力機(jī)構(gòu)為爆發(fā)性動(dòng)力源，使用大彈簧等；復(fù) 位機(jī)構(gòu)包括金屬鎖鏈、定轉(zhuǎn)軸、動(dòng)轉(zhuǎn)軸和動(dòng)力源，動(dòng)力源采用電機(jī)或外置手柄 搖桿。
感光元件與電控模盒的硅光電二極管一端相連，硅光電二極管另一端與 單片機(jī)相連，單片機(jī)的其他插口與外內(nèi)電控卡點(diǎn)和信號(hào)發(fā)射器相連。
工作中，感光元件利用光導(dǎo)纖維接受火焰產(chǎn)生的光信號(hào)，輸送至電控模盒 中，利用其中的硅光電二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，單片機(jī)給出通電指令， 電控卡點(diǎn)收縮，使滑動(dòng)阻火芯機(jī)構(gòu)彈出阻火芯，"關(guān)閉"管路。當(dāng)感光元件探測(cè) 無火，控制電路給出指令，電動(dòng)或手動(dòng)的復(fù)位機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，將阻火芯復(fù)位至管路外側(cè)，備用。
由于測(cè)火原理和反應(yīng)動(dòng)作時(shí)間的需要，本阻火器的安裝位置必須保證阻火
方向的管路在一定長度上無轉(zhuǎn)彎無引火源， 一般采用為3至5米的長度。
本發(fā)明的效果和益處是該裝置不僅能在有火時(shí)熄滅火焰，實(shí)現(xiàn)阻火的目 的，而且在無火時(shí)幾乎達(dá)到零阻力。在正常操作條件下，阻火芯置于管路通道
外側(cè)，氣體可暢通無阻的通過阻火裝置；在前方出現(xiàn)火焰時(shí)，阻火芯迅速響應(yīng)， "關(guān)閉"管路通道，實(shí)現(xiàn)阻火作用。完成火焰信號(hào)的探測(cè)以及快速響應(yīng)的關(guān)閉 動(dòng)作。對(duì)于不會(huì)頻繁出現(xiàn)爆燃情況的氣體輸送管道，自動(dòng)式阻火器可以以小的 裝置啟動(dòng)電能消除傳統(tǒng)阻火器對(duì)長時(shí)間的輸送氣體的能量損耗。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明的感光元件的局部放大圖。
圖3為本發(fā)明的仰視圖。
圖4為金屬墊(迎光面及背光面)。
圖5為電控卡點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。
圖6為電控模盒示意圖。
圖7為線路連接示意圖。
圖中l(wèi)輸氣管道；2電控模盒；3封蓋；4阻火芯；5阻火器殼體；6手 柄搖桿；7大彈簧；8定轉(zhuǎn)軸；9動(dòng)轉(zhuǎn)軸；10感光元件；ll外電控卡點(diǎn)；14內(nèi)
電控卡點(diǎn)；12滑道；13金屬鎖鏈；15金屬墊片；16光導(dǎo)纖維；17上部密封墊； 18下部密封墊；19小彈簧；20鐵桿；21殼壁；22通電線圈；23電池；24硅
光電二極管；25單片機(jī)；26確定按鈕；27信號(hào)發(fā)射器；28導(dǎo)線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。 實(shí)施例以手動(dòng)復(fù)位機(jī)構(gòu)為例，阻火器殼體、封蓋、阻火芯材料為鋁。
圖1所示狀態(tài)為正常情況下阻火芯4停滯在管路兩側(cè)。 圖2中，光導(dǎo)纖維16固定在金屬墊片15里，并用上部密封墊17密封，一 側(cè)感光一側(cè)導(dǎo)出引入電控模盒2。當(dāng)管路中有火焰產(chǎn)生，感光元件10接受光信號(hào)并通過光導(dǎo)纖維16傳入電 控模盒2，通過電控模盒2轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；激發(fā)外電控卡點(diǎn)ll收縮，阻火芯4 彈出，沿滑道12關(guān)閉管道，同時(shí)被內(nèi)電控卡點(diǎn)14卡住，見圖3的右側(cè)部分。
火焰熄滅后光信號(hào)消失，電控模盒2開始計(jì)時(shí)，若干秒后認(rèn)定無火信號(hào)發(fā) 射器27發(fā)出信號(hào)，通知技術(shù)人員。技術(shù)人員來到現(xiàn)場，按下電控模盒2上的確 定按鈕26，信號(hào)發(fā)射器27停止信號(hào)，同時(shí)單片機(jī)得到反饋信號(hào)命令內(nèi)電控卡 點(diǎn)14收縮，技術(shù)人員通過手柄搖桿6將動(dòng)轉(zhuǎn)軸9推入封蓋3的鏈殼層，并與定 轉(zhuǎn)軸8對(duì)接，即動(dòng)轉(zhuǎn)軸9由圖3所示的左側(cè)狀態(tài)變?yōu)橛覀?cè)狀態(tài)；搖動(dòng)搖桿6使 動(dòng)轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，將金屬鎖鏈13纏起來，阻火芯4壓縮大彈簧7直至其回到原位; 外電動(dòng)卡點(diǎn)11自動(dòng)卡住阻火芯4，動(dòng)轉(zhuǎn)軸9抽至起始位置，以備下一次阻火， 見圖l、圖3的左側(cè)部分。
權(quán)利要求
1. 一種自動(dòng)式阻爆燃阻火器，包括感光元件、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)阻火芯機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)，其特征在于感光元件由光導(dǎo)纖維(16)、金屬墊片(15)以及上下部密封墊片(17、18)組成；控制電路由電控模盒(2)、連接導(dǎo)線(28)組成，電控模盒(2)里包含硅光電二極管(24)、電池、單片機(jī)(25)、復(fù)位機(jī)構(gòu)為手動(dòng)時(shí)使用的信號(hào)發(fā)射器(27)，單片機(jī)(25)對(duì)來自硅光電二極管(24)和信號(hào)發(fā)射器(27)的電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、接收、計(jì)時(shí)并控制外內(nèi)電控卡點(diǎn)(11、14)的開啟；執(zhí)行機(jī)構(gòu)為內(nèi)、外電控卡點(diǎn)(11、14)，該電控卡點(diǎn)包括鐵桿(20)、小彈簧(19)和通電線圈(22)；滑動(dòng)阻火芯機(jī)構(gòu)由阻火芯(4)和阻火器殼體(5)組成；動(dòng)力機(jī)構(gòu)為爆發(fā)性動(dòng)力源；復(fù)位機(jī)構(gòu)包括金屬鎖鏈(13)、定轉(zhuǎn)軸(8)、動(dòng)轉(zhuǎn)軸(9)和動(dòng)力源，動(dòng)力源采用電機(jī)或外置手柄搖桿；感光元件與電控模盒(2)的硅光電二極管(24)一端相連，硅光電二極管(24)另一端與單片機(jī)(25)相連，單片機(jī)的其他插口與外內(nèi)控卡點(diǎn)(11、14)和信號(hào)發(fā)射器(27)相連。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)式阻爆燃阻火器，其特征在于爆發(fā)性動(dòng)力源 使用大彈簧(7 )。
全文摘要
一種自動(dòng)式阻爆燃阻火器，屬于化工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。其特征是該阻火器包括感光元件、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)阻火芯機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)，感光元件由光導(dǎo)纖維、金屬墊及上下部密封墊組成；控制電路的電控模盒里包含硅光電二極管、單片機(jī)以及復(fù)位機(jī)構(gòu)為手動(dòng)時(shí)使用的信號(hào)發(fā)射器，單片機(jī)對(duì)來自硅光電二極管和信號(hào)發(fā)射器的電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)接收計(jì)時(shí)并控制外內(nèi)電控卡點(diǎn)的開啟；執(zhí)行機(jī)構(gòu)為內(nèi)外電控卡點(diǎn)；滑動(dòng)阻火芯機(jī)構(gòu)由阻火芯和阻火器殼體組成；動(dòng)力機(jī)構(gòu)為大彈簧等爆發(fā)性動(dòng)力源；復(fù)位機(jī)構(gòu)包括金屬鎖鏈、定轉(zhuǎn)軸、動(dòng)轉(zhuǎn)軸和動(dòng)力源。本發(fā)明的有益效果是該裝置不僅能在有火時(shí)熄滅火焰，實(shí)現(xiàn)阻火的目的，而且在無火時(shí)對(duì)氣體的阻力幾乎為零。
文檔編號(hào)A62C4/02GK101530656SQ20081022861
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者喻建良, 袁曉昀, 濤 趙 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)