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氫氧混合氣體干濕綜合阻火器的制作方法與工藝

文檔序號(hào):12006447閱讀:888來源:國知局
氫氧混合氣體干濕綜合阻火器的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及一種氫氧混合氣體生產(chǎn)裝置用防止回火裝置,特別是一種防止外部火焰竄入氫氧氣體發(fā)生器、管道、容器等設(shè)備,避免發(fā)生因回火、閃爆、爆炸等產(chǎn)生事故的氫氧混合氣體干濕綜合阻火器。屬于燃?xì)馍a(chǎn)設(shè)備用安全裝置。

背景技術(shù):
隨著氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,利用電解水產(chǎn)生氫氧混合氣體的設(shè)備,作為一種提供可再生、經(jīng)濟(jì)的清潔能源已普遍被人們使用,但由于氫氧混合氣體的特殊性:即燃燒速度快、易閃爆、易泄露等,很容易在回火、閃爆、爆燃時(shí)產(chǎn)生危害,所以其應(yīng)用一直受阻。因?yàn)殚W爆時(shí)火焰沿著充滿可燃性氣體的管道傳播所產(chǎn)生的“氣體動(dòng)力效應(yīng)”能使燃燒更加劇烈,常常轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z,爆轟產(chǎn)生的爆炸波傳播速度極快,目前尚沒有一種安全措施能完全有效地保護(hù)設(shè)備免受爆炸波的破壞。據(jù)專利文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),公告號(hào)為CN202881406U的“一種濕式直通防回火器”,公開的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:包括罐體,罐體內(nèi)沿長度方向分別布置通入氫氧氣的進(jìn)氣管、出氣管,罐體內(nèi)封裝有水,位于罐體長度方向的一端布置排液管,出氣管上設(shè)置防爆管。其有效地降低了氫氧氣體的濕度,提高干燥度,同時(shí)用水降溫法阻止回火。存在的主要問題是靠水降溫是滿足不了氫氧混合氣體瞬間阻燃、防爆要求的。因?yàn)殚W爆傳播速度快,火焰回火時(shí)間短、溫度高、壓力大,能迅速穿過水封區(qū)引起主機(jī)爆鳴。公告號(hào)為CN2649123Y的“氫氧焰充氣式水封防回火裝置”,公開的技術(shù)方案是:由內(nèi)腔相通的水封罐和小截面積的主、副儲(chǔ)氣罐組合而成。它雖然能利用水封及擋板分氣孔降低火焰溫度,利用分流法減少氣體沖擊壓力,但其結(jié)構(gòu)存在的問題是擋板分氣孔仍有部分火焰氣體通過,只是瞬間相對(duì)壓力下降,不能真正阻火。公告號(hào)為CN2030879U的“一種干式回火防止器”,公開的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:在泄壓口內(nèi)側(cè)加了只透氣不透火的阻火片以及逆止閥,它是利用泄壓口透氣不透火及雙密封逆止方式回火;公告號(hào)為CN2163662Y的“氫氧焰干式防回火器”,公開的技術(shù)方案是:在止火管的套管內(nèi)設(shè)置活塞、閥桿,或在進(jìn)氣口增加一個(gè)球體。它是利用爆炸瞬間沖擊力推動(dòng)活塞止火防回火。但是,上述這兩個(gè)專利技術(shù)利用泄壓口泄壓或推動(dòng)活塞的止火速度是滯后于氫氧火焰速度的,因此是無效的。一般普通阻火器主要是利用砂粒、卵石、玻璃球或鐵屑等作為填料,或波紋金屬片阻火器交疊放置的波紋金屬片組成,利用具有許多細(xì)小通道或縫隙的固體材料分成許多細(xì)小的火焰流,利用傳熱作用使火焰流猝滅。但實(shí)驗(yàn)證明,其無法阻止氫氧混合氣體的回火閃爆。因此,現(xiàn)有的阻火器亟待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種氫氧混合氣體干濕綜合阻火器,解決了現(xiàn)有技術(shù)無法阻止氫氧混合氣體回火閃爆等問題,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,使用安全可靠,既具有干式阻火器密封逆止阻火的功能,又可以利用水封及擋板降低火焰溫度和減壓,能有效地阻止氫氧混合氣體在回火、閃爆、爆燃時(shí)產(chǎn)生的危害。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:該氫氧混合氣體干濕綜合阻火器包括利用連通管相互連接的殼體內(nèi)設(shè)置阻火填料的母阻火罐和子阻火罐、以及控制回路,其技術(shù)要點(diǎn)是:所述子阻火罐殼體頂部設(shè)置氫氧混合氣體出氣管,殼體底部設(shè)置防爆膜和與控制回路連接的壓力傳感器,母阻火罐殼體內(nèi)通過不銹鋼孔狀阻火板隔離,由上至下分別填裝絮狀阻火填料層、球狀阻火填料層、不銹鋼毛細(xì)管層和帶絮狀阻火填料層的水封層,母阻火罐殼體頂部設(shè)置安全閥連接管,殼體底部水封層側(cè)壁分別設(shè)置氫氧混合氣體入氣口和與控制回路連接的液位傳感器。所述控制回路是以可編程控制器為核心,并通過常用電子元件與壓力傳感器、液位傳感器組成的控制電路。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是:由于本發(fā)明是一種集干濕綜合阻火技術(shù)于一體的全新結(jié)構(gòu)的阻火器,其著重針對(duì)氫氧氣體混合后遇明火閃爆后,氫氧混合氣體有定向爆炸的特性,采用子、母阻火罐的雙重阻火器,其氣體從母罐下部進(jìn)入,由子罐上部出去,中間設(shè)絮狀阻火填料,球狀阻火填料,不銹鋼孔狀阻火板及不銹鋼毛細(xì)管等相結(jié)合的方式,同時(shí)在子阻火器底部設(shè)防爆膜及壓力傳感器,一旦出口遇到閃爆會(huì)直接沖擊到子阻火器底部,子阻火器底部防爆膜迅速爆開并觸發(fā)壓力傳感器,所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,使用安全可靠,既具有干式阻火器密封逆止阻火的功能,又可以利用水封及擋板降低火焰溫度和減壓,能有效地阻止氫氧混合氣體在回火、閃爆、爆燃時(shí)產(chǎn)生的危害。這種干濕綜合阻火器,之所以能區(qū)別于現(xiàn)有的單獨(dú)填料式或波紋板式阻火器,主要利用其氣體定向閃爆特性,利用子、母兩個(gè)阻火器的雙重作用,一個(gè)作用是通過防爆膜爆裂釋放多余氣體,泄壓、排氣,一個(gè)作用是調(diào)整火焰在阻火填料中蔓延的速度,通過放大管路直徑,降低氣體流速及壓力,再通過毛細(xì)不銹鋼管實(shí)現(xiàn)管壁散熱效應(yīng),最后達(dá)到一定的臨界值便會(huì)熄滅。同時(shí),壓力傳感器及時(shí)通訊控制回路實(shí)現(xiàn)管道泄氣、斷氣,阻止氣體繼續(xù)閃爆。因此,本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)無法阻止氫氧混合氣體回火閃爆等問題,從而有效地防止外部火焰竄入氫氧氣體生產(chǎn)設(shè)備、管道、容器,從根本上阻止了氫氧混合氣體因回火、閃爆、爆炸等產(chǎn)生的事故。附圖說明以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1的俯視圖。圖中序號(hào)說明:1子阻火罐殼體,2出氣管,3安全閥連接座,4母阻火罐殼體,5絮狀阻火填料層,6不銹鋼孔狀阻火板,7球狀阻火填料層,8托架,9不銹鋼毛細(xì)管層,10液位傳感器,11入氣口,12底座,13帶阻火填料層的水封層,14壓力傳感器,15防爆膜,16石棉加泡沫阻火填料層,17連通管,18固定孔。具體實(shí)施方式根據(jù)圖1~2詳細(xì)說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該氫氧混合氣體干濕綜合阻火器包括利用連通管17相互連接的子阻火罐殼體1、母阻火罐殼體4,設(shè)置在各殼體內(nèi)的阻火填料,以及控制回路等部件。利用托架8和底座12上的固定孔18固定子阻火罐殼體1、母阻火罐殼體4,以防止在使用中傾斜、側(cè)倒。本實(shí)施例中,在子阻火罐殼體1內(nèi)裝填石棉加泡沫阻火填料層16,子阻火罐殼體1頂部設(shè)置氫氧混合氣體出氣管2,子阻火罐殼體1底部設(shè)置防爆膜15和與控制回路連接的壓力傳感器(采用壓力為0.2MPa)14。母阻火罐殼體4內(nèi)通過不銹鋼孔狀阻火板6隔離,由上至下分別填裝絮狀阻火填料層(可采用巖棉等)5,球狀阻火填料層(可采用玻璃球等)7、不銹鋼毛細(xì)管層9和帶絮狀阻火填料層5的水封層13。母阻火罐殼體4頂部設(shè)置安全閥連接管3,母阻火罐殼體4底部的水封層13側(cè)壁分別設(shè)置氫氧混合氣體入氣口11和與控制回路連接的液位傳感器10。本實(shí)施例中的控制回路采用常用電路,它是以可編程控制器PLC為核心,并通過常用電子元件與壓力傳感器14、液位傳感器10組成的控制電路。經(jīng)實(shí)測(cè):在設(shè)備工作壓力為0.04-0.05MPa情況下,氣體回火、閃爆產(chǎn)生1MPa壓力時(shí),閃爆火焰無法通過阻火器。當(dāng)閃爆火焰壓力大于1MPa以上時(shí),壓力為0.2MPa的壓力傳感器14,保證在爆破膜爆開瞬間及時(shí)向控制回路傳遞壓力信息。阻火器可延遲10秒閃爆,而壓力傳感器14在100毫秒內(nèi)即可完成將信號(hào)通訊到控制回路,按設(shè)計(jì)要求“控制回路”同時(shí)斷開供氣管路,打開排氣系統(tǒng),排出管道及機(jī)器內(nèi)殘余氣體,同時(shí)切斷電源,停止產(chǎn)氣動(dòng)作,保證整機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,該阻火器是一種集干濕綜合阻火技術(shù)于一體的全新結(jié)構(gòu)的阻火器,可以全部控制回火爆燃現(xiàn)象,能阻止或緩解因回火產(chǎn)生的閃爆或爆燃,從而從根本上解決了氫氧混合氣體在使用過程中安全保證問題。
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