CN103055452A - 爆炸防护型火焰防阻器及其火焰防阻元件 - Google Patents
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Abstract
一种爆炸防护型火焰防阻器及其火焰防阻元件，该爆炸防护型火焰防阻器，其包含一圆筒状外壳、一圆筒状火焰防阻元件，该圆筒状火焰防阻元件与该圆筒状外壳利用一法兰结合固定；该圆筒状火焰防阻元件是由一圆筒状火焰阻隔桶、一封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器及一开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器所组成，其中，该圆筒状火焰阻隔桶是由外层多孔状保护层、内层多孔状保护层、两片端板及内部填充金属粉体形成一圆筒状的多孔体；该圆筒状外壳具有两端法兰，可供安装在管线上。
Description
技术领域
本发明为一种爆炸防护型火焰防阻器及其火焰防阻元件，该爆炸防护型火焰防阻器，其包含一圆筒状外壳、一圆筒状火焰防阻元件；该圆筒状火焰防阻元件是由一圆筒状火焰阻隔桶、一封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器及一开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器所组成；该圆筒状外壳具有两端法兰，可供安装在管线上。使用时，该圆筒状火焰防阻元件是安装于该圆筒状外壳的内部，使圆筒状火焰防阻元件与圆筒状外壳间形成一个环状通道，并利用圆筒状外壳的两端法兰安装在管线上；气体火焰波可以经由该圆筒状火焰防阻元件的封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器产生激烈的转弯、降低冲击力，然后利用气体的压力通过该圆筒状火焰防阻元件的圆筒状火焰阻隔桶将火焰熄灭，其后，气体再经开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器产生激烈的转弯，达成熄焰及抑制爆炸冲击波的效果。
背景技术
近年来化工厂、电子科技大厂发生不少易燃易爆气体外泄，引发了整座工厂气爆。根据事故调查结果，发生气爆原因大多为易燃易爆气体从设备、管道或法兰外泄，火焰发生回火现象，酿成工厂大火。市面上销售的火焰防阻器大部分是为了排气管道末端、桶槽排气口或相连管道间的火焰防阻而设计，但是近年来由于全球气候变迁，地震频传，连接管道的法兰很容易受到极端气候的影响或地震的错动，而发生泄漏，进而引发火灾或爆炸，火焰并经由管道蔓延传递，造成极为严重的生命及财务损失。本发明乃利用火焰防止的基本原理，设计开发崭新的爆炸防护型火焰防阻器。
爆炸防护型火焰防阻器是指可以套用在容器开口处或连接在管路系统上，使得气体可以流通经过，但是可以抑制以超音速传递且呈现冲击波形式的火焰；亦即，其目的是防止爆炸冲击波的传递。第一个爆炸防护型火焰防阻器是在1990年3月20日由Nicholas Roussakis等人为了因应美国环境保护署的清静空气法(Clean Air Act)所研发的美国专利U.S.Patent 4,909,730；其后，因为产业界的需求，陆续已经有许多专利产生，如下列：
U.S.Patent 5,402,603-Robert L.Henley，于1995年4月4日取得专利；
U.S.Patent 5,415,233——Nicholas Roussakis&Dwight E Brooker，于1995年5月16日取得专利；
U.S.Patent 6,644,961——Dwight E Brooker于2003年11月11日取得专利；
U.S.Patent 6,699,035——Dwight E Brooker于2004年12月6日提出；
U.S.Patent 7,056,114——Dwight E Brooker于2006年6月6日提出.
火焰防阻器主要应用于爆炸性物质(combustible material)的火焰防阻，所谓的爆炸性物质是指易燃性气体、易燃性液体的蒸气或可燃性液体的蒸气，当与空气混合后，会很容易产生燃烧反应或蔓延产生快速反应而变成爆炸。
火焰防阻器是用于阻挡火焰冲击波传递的装置，其基本作用原理有以下三种：
(1)传热作用
燃烧所需要的必要条件之一就是要达到着火点。气体的温度如果低于着火点，燃烧就会停止。依照这一原理，只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下，就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过火焰防阻器的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计火焰防阻器内部的火焰防阻元件时，则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积，强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延。
(2)器壁效应
燃烧与爆炸是受外来能量的激发，分子键遭到破坏，产生活化分子，活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基，自由基与其它分子相撞，生成新的产物，同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃性气体通过火焰防阻元件的狭窄通道时，自由基与通道壁的碰撞机率增大，会使得参加反应的自由基减少。当火焰防阻器的通道窄到一定程度时，自由基与通道壁的碰撞变成主导地位，由于自由基数量急剧减少，反应就不能继续进行，也即燃烧反应不能通过火焰防阻器继续传播。
(3)最大实验安全间隙-MESG值
火焰通过火焰防阻元件的细小通道，会在通道内降温；当通道狭小到一定程度，使得火焰被分割小到一定程度时，经通道移走的热量足以将气体温度降到可燃物燃点以下，就会使火焰熄灭。利用器壁效应解释，当通道窄到一定程度时，自由基与管道壁的碰撞会居于主导地位，此时自由基会大量减少，因而使得燃烧反应不能继续进行。因此，把在一定条件下(0.1MPa，20℃)刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为“最大实验安全间隙”(MESG，Maximum Experimental Safe Gap)。火焰防阻元件的通道尺寸是决定火焰防阻器性能的关键因素，不同气体具有不同的MESG值。因此，在设计火焰防阻器时，应根据可燃气体的组成确定其MESG值。在具体选择时，又根据MESG值将气体划分为几个等级。目前国际上经常采用两类方法。一是美国全国电气协会(NEC)的分类法，它根据气体的MESG值将气体分为四个等级(A、B、C、D)；另一类是国际电工协会(IEC)的方法，它也将气体分为四个等级(IIC、IIB、IIA及I)。各类气体的MESG值及测试气体如表1所示。
表1MESG与气体分类标准
IIA群组(Group IIA)可燃性物质：最大实验安全间隙超过0.90mm，或最小点火电流比超过0.80的可燃性物质，包括乙烷、丙烷、丙酮等。
IIB群组(Group IIB)可燃性物质：最大实验安全间隙超过0.50mm且小于0.90mm，或最小点火电流笔超过0.45且小于0.80的可燃性物质，包括乙烯、乙醛等。
IIC群组(Group IIC)可燃性物质：最大实验安全间隙小于0.50mm，或最小点火电流比小于0.45的可燃性物质，包括乙炔、氢气等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爆炸防护型火焰防阻器及其火焰防阻元件，以改进公知技术中存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供的爆炸防护型火焰防阻器包含一圆筒状外壳及一圆筒状火焰防阻元件，该圆筒状火焰防阻元件与该圆筒状外壳利用一法兰结合固定；其中，该圆筒状火焰防阻元件是由一圆筒状火焰阻隔桶、一封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器及一开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器所组成，其中，该圆筒状火焰阻隔桶是由外层多孔状保护层、内层多孔状保护层、两片端板及内部填充金属粉体形成一个圆筒状的多孔体；该圆筒状外壳具有两端法兰，可供安装在管线上。本发明的爆炸防护型火焰防阻器，使用时，该圆筒状火焰防阻元件是安装于该圆筒状外壳的内部，使圆筒状火焰防阻元件与圆筒状外壳间形成一个环状通道，并利用圆筒状外壳的两端法兰安装在管线上；气体火焰冲击波可以经由该圆筒状火焰防阻元件的封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器产生激烈的转弯，降低冲击力，然后利用气体的压力通过该圆筒状火焰防阻元件的圆筒状火焰阻隔桶将火焰熄灭，其后，气体再经开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器产生激烈的转弯，达成熄焰及抑制爆炸冲击波的效果。
圆筒状火焰阻隔桶的外层多孔状保护层、内层多孔状保护层是由金属冲孔板内部装有特定孔径的钢丝网所构成，该钢丝网的孔径为必须小于代表气体的MESG最大实验安全间隙。此外，该圆筒状火焰阻隔桶的内部填充粉体为不规则形状的金属粉体，且填充粉体的间隙小于气体的MESG，使得金属粉体能提供极大的表面积吸收能量达成熄焰的效果。为了确保设备的安全，该钢丝网及填充粉体所形成的多孔体圆筒状火焰阻隔桶的最大流力孔径(Hydraulic Diameter)最好为所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的75％以下为原则。亦即
Dg，max＝3δ/4(1)
其中
Dg，max(mm)＝钢丝网及填充粉体所形成的多孔体圆筒状火焰阻隔桶d最大流力孔径
δ(mm)＝可燃性气体d MESG(最大实验安全间隙)
所选用钢丝网的最小网目数与所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的关系，可以使用本发明的方程式计算：
Mmin＝21.33/δ(2)
其中
Mmin＝钢丝网的最小网目数
δ(mm)＝可燃性气体的MESG(最大实验安全间隙)
附图说明
为使对本发明有较佳的了解，特就下列附图为例作为本发明的一较佳实施例说明如下，其中：
图1为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的圆筒状外壳立体图；
图2为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的圆筒状火焰防阻元件立体图；
图3为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的正面剖视图；
图4为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的圆筒状火焰防阻元件剖面视图；
图5为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的的圆筒状火焰防阻元件的多层多孔体结构的局部放大图；
图6为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的的圆筒状火焰防阻元件立体剖面视图；
图7为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的的剖面视图；
图8为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的的立体剖面视图。
具体实施方式
本发明的爆炸防护型火焰防阻器包含一圆筒状外壳1(如图1所示)及一圆筒状火焰防阻元件2(如图2所示)，该圆筒状火焰防阻元件2与该圆筒状外壳1利用一固定法兰114结合固定，如图3所示；其中，如图1所示，该圆筒状外壳1是由一圆管120利用固定法兰104及固定法兰114夹住固定，并利用螺栓130及螺帽131、132、133、134锁紧固定。
如图3所示，圆筒状外壳1在固定法兰104上设有大小头102，将连接尺寸由固定法兰104缩小到法兰100的尺寸，在大小头102上设有温度传送器连接口103及压力传送器连接口107，使用时利用法兰100、垫片101与管线连接，使气体由管道出入口105进出；圆筒状外壳1在固定法兰114上设有大小头112，将连接尺寸由固定法兰114缩小到法兰110的尺寸，在大小头112上设有温度传送器连接口113及压力传送器连接口117，使用时利用法兰110、垫片111与管线连接，使气体由管道出入口115进出。固定法兰104与大小头102反侧设有圆形沟槽106其内装有垫片、固定法兰114与大小头112反侧设有圆形沟槽116其内装有垫片，圆管120即装设在固定法兰104的圆形沟槽106及固定法兰114的圆形沟槽116间，并利用多支螺栓130及螺帽131、132、133、134锁紧固定。固定法兰114并设有多个内牙螺丝孔118，可以利用螺栓268将圆筒状火焰防阻元件2与圆筒状外壳1经由固定法兰114连接固定。
如图2所示，圆筒状火焰防阻元件2是由一圆筒状火焰阻隔桶210、封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250及开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260所组成。其中，如图4所示，该圆筒状火焰阻隔桶210是由外层多孔状保护层212、内层多孔状保护层220、小端板230、大端板240及内部填充金属粉体280形成一个圆筒状的多孔体；该圆筒状多孔体的圆筒状火焰阻隔桶210为一多层结构，其局部放大10如图5所示：
该圆筒状火焰阻隔桶210的外层多孔状保护层212的最外层是由金属冲孔板213内部装有特定孔径的钢丝网214及另一特定孔径的钢丝网215，外层多孔状保护层212的最内层为另一金属冲孔板216所构成；该金属冲孔板213及216的冲孔218孔径应小于5mm，且以小于2.5mm为佳；钢丝网214及钢丝网215的孔径为必须小于代表气体的MESG最大实验安全间隙，亦即所选用钢丝网214及钢丝网215的最小网目数与所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的关系，可以使用本发明的方程式(2)计算Mmin＝21.33/δ，其中Mmin＝钢丝网的最小网目数，δ(mm)＝可燃性气体的MESG(最大实验安全间隙)。
该圆筒状火焰阻隔桶210的内层多孔状保护层220的最外层是由金属冲孔板223内部装有特定孔径的钢丝网224及另一特定孔径的钢丝网225，内层多孔状保护层220的最内层为另一金属冲孔板226所构成；该金属冲孔板223及226的冲孔228孔径应小于5mm，且以小于2.5mm为佳；钢丝网224及钢丝网225的孔径为必须小于代表气体的MESG最大实验安全间隙，亦即所选用钢丝网224及钢丝网225的最小网目数与所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的关系，可以使用本发明的方程式(2)计算Mmin＝21.33/δ，其中Mmin＝钢丝网的最小网目数，δ(mm)＝可燃性气体的MESG(最大实验安全间隙)。
在该圆筒状火焰阻隔桶210的外层多孔状保护层212及内层多孔状保护层220所形成的圆柱状中间空隙内部填充金属粉体280，且该金属粉体280是不规则形状的微细颗粒，使得填充金属粉体280的间隙小于气体的MESG，使得填充金属粉体280能提供极大的表面积吸收火焰的能量，达成熄焰的效果。
为了确保设备的安全，该圆筒状火焰防阻元件2的圆筒状火焰阻隔桶210，其利用外层多孔状保护层212及内层多孔状保护层220与所形成的圆柱状中间空隙内部填充不规则形状的填充金属粉体280，必须在使用期间能确保其整体的最大流力孔径(Hydraulic Diameter)为所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的75％以下。亦即Dg，max＝3δ/4，其中Dg，max(mm)＝钢丝网及填充粉体所形成的多孔体圆筒状火焰阻隔桶210(最大流力孔径，δ(mm)＝可燃性气体的MESG(最大实验安全间隙)。
如图4所示，圆筒状火焰阻隔桶210中，用于连接外层多孔状保护层212与内层多孔状保护层220的一端是小端板230，另一端是大端板240。其中：
小端板230的一面车有内侧圆形槽沟232及外侧圆形槽沟233，并设有贯穿的多个内牙螺丝孔231，小端板230同时利用该多个内牙螺丝孔231结合封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250，使得圆筒状火焰阻隔桶210的一端被封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250所封闭。
大端板240的一面车有内侧圆形槽沟242及外侧圆形槽沟243，并设有贯穿的多个螺丝孔241，大端板240同时利用该多个螺丝孔241结合开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260及圆筒状外壳1，使得圆筒状火焰阻隔桶210与圆筒状外壳1所形成的环状通道的一端被开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260所封闭。
如图4所示，安装圆筒状火焰阻隔桶210时，在外层多孔状保护层212、内层多孔状保护层220、小端板230、大端板240所形成的管状空间内填充金属粉体280，然后利用多支螺丝258结合封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250，同时，该多支螺丝258可以将所充填的金属粉体280加压，调整其充填密度及其所产生的有效最大流力孔径，使得所形成的多孔体圆筒状火焰阻隔桶210的最大流力孔径，δ(mm)小于可燃性气体的MESG(最大实验安全间隙)。且必须在使用期间能确保其整体的最大流力孔径(Hydraulic Diameter)小于所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙；且基于使用安全考量，最好能确保其整体的最大流力孔径(HydraulicDiameter)小于所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的75％以下。亦即Dg，max＝3δ/4，其中Dg，max(mm)＝钢丝网及填充粉体所形成的多孔体圆筒状火焰阻隔桶210的最大流力孔径，δ(mm)＝可燃性气体的MESG(最大实验安全间隙)。
如图-6所示，圆筒状火焰防阻元件2是由一圆筒状火焰阻隔桶210、封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250及开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260所组成。其中，封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250具有一盲法兰253用于与圆筒状火焰阻隔桶210的小端板230连接，在封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250顶部具有顶部开孔251，侧边亦有多个侧面开孔252，使得火焰的冲击波打击到封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250后，会有部分经过顶部开孔251然后由多个侧面开孔252流出，大部分则会受到封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250的半球形表面影响而产生转向，使得火焰的冲击波受到阻碍。圆筒状火焰防阻元件2另一端的开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260，则是可以让经过圆筒状火焰阻隔桶210的气体通过；开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260具有一开孔法兰263用于与圆筒状火焰阻隔桶210的大端板240连接，在开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260顶部具有顶部开孔261，侧边亦有多个侧面开孔262，使得来自其外侧的火焰冲击波打击到开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260后，会有部分经过顶部开孔261流进圆筒状火焰阻隔桶210内侧，大部分则会受到开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260的半球形表面影响而产生转向，然后由多个侧面开孔262流进圆筒状火焰阻隔桶210内侧，使得火焰的冲击波受到阻碍。
由于该圆筒状火焰防阻元件2是安装于该圆筒状外壳1的内部，使圆筒状火焰防阻元件2与圆筒状外壳间1形成一个环状通道，并利用圆筒状外壳1的两端法兰100及法兰110安装在管线上；气体火焰冲击波可以经由该圆筒状火焰防阻元件2的封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250产生激烈的转弯，降低冲击力，然后利用气体的压力通过该圆筒状火焰防阻元件2的圆筒状火焰阻隔桶210将火焰熄灭，其后，气体再经开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260产生激烈的转弯；利用这种转弯、熄焰、再转弯的过程，达成彻底熄焰及抑制爆炸冲击波的效果。
当火焰冲击波由另一侧法兰110产生时，本发明的爆炸防护型火焰防阻器也能发挥火焰抑制、熄焰及消除火焰冲击波的效用；此时，气体火焰冲击波可以经由法兰110进入该圆筒状火焰防阻元件2的开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260产生激烈的转弯，降低冲击力，然后利用气体的压力由内往外通过该圆筒状火焰防阻元件2的圆筒状火焰阻隔桶210将火焰熄灭，其后，气体再沿着封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250产生激烈的转弯，达成熄焰及抑制爆炸冲击波的效果。
由于圆筒状火焰阻隔桶210是由外层多孔状保护层212、内层多孔状保护层220及内部填充金属粉体280所组成，其中，外层多孔状保护层212的最外层是由金属冲孔板213内部装有特定孔径的钢丝网214及另一特定孔径的钢丝网215，外层多孔状保护层212的最内层为另一金属冲孔板216所构成；内层多孔状保护层220的最外层是由金属冲孔板223内部装有特定孔径的钢丝网224及另一特定孔径的钢丝网225，内层多孔状保护层220的最内层为另一金属冲孔板226所构成；金属冲孔板213、216、223及226具有一定尺寸的冲孔218及228，除了提供结构强度外，亦具有初步抑制火焰的功能。因此，其冲孔218、228的孔径应小于5mm，且以小于2.5mm为佳。钢丝网214、215、224、225的目的除了抑制粉尘进入内部填充不规则形状的金属粉体280内，也具有火焰抑制的功能，因此，其孔径为必须小于代表气体的MESG最大实验安全间隙，亦即所选用钢丝网214、215、224、225的最小网目数与所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的关系，可以使用本发明的方程式(2)计算Mmin＝21.33/δ，其中Mmin＝钢丝网的最小网目数，δ(mm)＝可燃性气体的MESG(最大实验安全间隙)。
图7为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的组立截面图，图8为本发明的爆炸防护型火焰防阻器的立体截面图，其圆筒状外壳1及圆筒状火焰防阻元件2利用一固定法兰114结合固定成为一完整元件，圆筒状火焰防阻元件2安装于该圆筒状外壳1的内部，与该圆筒状外壳1利用一固定法兰结合固定，使圆筒状火焰防阻元件2与圆筒状外壳1间形成一个环状通道，该环状通道的一端为开放，另一端利用该圆筒状火焰防阻元件2与该圆筒状外壳1结合固定的固定法兰114封闭。
以使用于3“ANSI-150#”的气体管线为例，说明本发明的爆炸防护型火焰防阻器的实施方式如下：
圆筒状外壳1可以是由一外径为6英寸长度为12英寸的圆管120利用ANSI-150#的6英寸固定法兰104及ANSI-150#的6英寸固定法兰114夹住固定，并利用3/4英寸直径的螺栓130共8支及32个3/4英寸直径的螺帽131、132、133、134锁紧固定。
圆筒状外壳1在ANSI-150#的6英寸的固定法兰104上设有6英寸转成3英寸的对焊大小头102，将连接尺寸由ANSI-150#的6英寸固定法兰104缩小到ANSI-150#的3英寸法兰100的尺寸，在6英寸转成3英寸的对焊大小头102上设有1/2英寸口径的温度传送器连接口103及1/2英寸口径的压力传送器连接口107，使用时利用ANSI-150#的3英寸法兰100、3英寸垫片101与管线连接，使气体由3英寸的管道出入口105进出。
圆筒状外壳1在ANSI-150#的6英寸固定法兰114上设有6英寸转成3英寸的对焊大小头112，将连接尺寸由ANSI-150#的6英寸固定法兰114缩小到ANSI-150#的3英寸法兰110的尺寸，在6英寸转成3英寸的对焊大小头112上设有1/2英寸口径的温度传送器连接口113及1/2英寸口径的压力传送器连接口117，使用时利用ANSI-150#的3英寸法兰110、3英寸垫片111与管线连接，使气体由3英寸的管道出入口115进出。
ANSI-150#的6英寸的固定法兰104与6英寸转成3英寸的对焊大小头102反侧设有适合外径为6英寸的圆管120的圆形沟槽106其内装有垫片、ANSI-150#的6英寸的固定法兰114与6英寸转成3英寸的对焊大小头112反侧设有适合外径为6英寸的圆管120的圆形沟槽116其内装有垫片，外径为6英寸的圆管120即装设在ANSI-150#的6英寸的固定法兰104的圆形沟槽106及ANSI-150#的6英寸的固定法兰114的圆形沟槽116间，并利用8支3/4英寸直径的螺栓130及32个螺帽131、132、133、134锁紧固定。
ANSI-150#的6英寸的固定法兰114并设有12个M8的内牙螺丝孔118，可以利用12支M8的螺栓268将圆筒状火焰防阻元件2与圆筒状外壳1经由ANSI-150#的6英寸的固定法兰114连接固定。ANSI-150#的6英寸的固定法兰114是采用ANSI-150#的6英寸的盲法兰片加工制造而成。
应用于3英寸管线的圆筒状火焰防阻元件2是由一外观尺寸为4英寸的圆筒状火焰阻隔桶210、外观尺寸为3英寸的封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器250及外观尺寸为3英寸的开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器260所组成。
其中，如图7所示，该外观尺寸为4英寸的圆筒状火焰阻隔桶210是由外观尺寸为4英寸的外层多孔状保护层212、外观尺寸为3英寸的内层多孔状保护层220、小端板230、大端板240及内部填充金属粉体280形成一个圆筒状的多孔体；该圆筒状的多孔体为一多层结构，其局部放大10如图-5所示：
外观尺寸为4英寸的外层多孔状保护层212的最外层是由孔径为2mm的金属冲孔板213内部装有50网目的钢丝网214及30网目的钢丝网215，外层多孔状保护层212的最内层为另一孔径为2mm的金属冲孔板216所构成。
外观尺寸为3英寸的内层多孔状保护层220的最外层是由孔径为2mm的金属冲孔板223内部装有50网目的钢丝网224及30网目的钢丝网225，内层多孔状保护层220的最内层为另一孔径为2mm的金属冲孔板226所构成。
在外层多孔状保护层212及内层多孔状保护层220所形成的圆柱状中间空隙内部填充不规则形状的金属粉体280，且填充金属粉体280的间隙小于气体的MESG，使得金属粉体280能提供极大的表面积吸收火焰的能量，达成熄焰的效果。金属粉体280采用不锈钢粉，其粒径为40至50网目。
为了确保设备的安全，该圆筒状火焰防阻元件2的圆筒状火焰阻隔桶210，其利用外层多孔状保护层212及内层多孔状保护层220与所形成的圆柱状中间空隙内部填充不规则形状的金属粉体280，必须在使用期间能确保其整体的最大流力孔径(Hydraulic Diameter)为所使用的代表气体的MESG最大实验安全间隙的75％以下。以氢气为例，其MESG为0.5mm，亦即＝0.375mm。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离申请专利范围所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的权利要求范围可限定的范围之内。
Claims (16)
1.一种爆炸防护型火焰防阻器，包含有：
一圆筒状外壳，具有一圆管、利用两片固定法兰固定该圆管、在固定法兰上有大小头接到两端的法兰，利用该两端的法兰安装在气体管线上；
一圆筒状火焰防阻元件，由一圆筒状火焰阻隔桶、一封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器及一开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器所组成；
该圆筒状火焰阻隔桶由外层多孔状保护层、内层多孔状保护层、两片端板及内部填充金属粉体所组成；
该圆筒状火焰阻隔桶的外层多孔状保护层直径小于该圆筒状外壳的圆管内径；
该圆筒状火焰阻隔桶的一端被封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器所封闭；
该圆筒状火焰防阻元件安装于该圆筒状外壳的内部，与该圆筒状外壳利用一固定法兰结合固定，使圆筒状火焰防阻元件与圆筒状外壳间形成一个环状通道；
该环状通道的一端为开放，另一端利用该圆筒状火焰防阻元件与该圆筒状外壳结合固定的固定法兰封闭。
2.依据权利要求1所述的爆炸防护型火焰防阻器，其中外层多孔状保护层由金属冲孔板及钢丝网所组成。
3.依据权利要求1所述的爆炸防护型火焰防阻器，其中内层多孔状保护层由金属冲孔板及钢丝网所组成。
4.依据权利要求1所述的爆炸防护型火焰防阻器，其中封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器具有一盲法兰、一顶部开孔及多个侧面开孔。
5.依据权利要求1所述的爆炸防护型火焰防阻器，其中开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器具有一开孔法兰、一顶部开孔及多个侧面开孔。
6.依据权利要求1所述的爆炸防护型火焰防阻器，其中圆筒状火焰阻隔桶具有多组螺栓可调节内部填充金属粉体的充填密度。
7.依据权利要求1所述的爆炸防护型火焰防阻器，其中圆筒状火焰阻隔桶的孔隙的流力孔径小于气体的MESG。
8.依据权利要求1所述的爆炸防护型火焰防阻器，其中圆筒状火焰阻隔桶的孔隙的流力孔径小于气体MESG的四分之三。
9.一种爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，包含有：一圆筒状火焰阻隔桶，一封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器及一开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器；
该圆筒状火焰阻隔桶，由外层多孔状保护层、内层多孔状保护层、两片端板及内部填充金属粉体组成；
该圆筒状火焰阻隔桶的一端为封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器封闭；
该圆筒状火焰防阻元件安装于该圆筒状外壳的内部，与该圆筒状外壳利用一固定法兰结合固定，使圆筒状火焰防阻元件与圆筒状外壳间形成一个环状通道；
该环状通道的一端为开放，另一端利用该圆筒状火焰防阻元件与该圆筒状外壳结合固定的固定法兰封闭。
10.依据权利要求9所述的爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，其中外层多孔状保护层是由金属冲孔板及钢丝网所组成。
11.依据权利要求9所述的爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，其中内层多孔状保护层由金属冲孔板及钢丝网所组成。
12.依据权利要求9所述的爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，其中封闭型半圆球形爆炸冲击波缓冲器具有一盲法兰、一顶部开孔及多个侧面开孔。
13.依据权利要求9所述的爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，其中开放型半圆球形爆炸冲击波缓冲器具有一开孔法兰、一顶部开孔及多个侧面开孔。
14.依据权利要求9所述的爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，其中圆筒状火焰阻隔桶具有多组螺栓可调节内部填充金属粉体的充填密度。
15.依据权利要求9所述的爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，其中圆筒状火焰阻隔桶的孔隙的流力孔径小于气体的MESG。
16.依据权利要求9所述的爆炸防护型火焰防阻器的火焰防阻元件，其中圆筒状火焰阻隔桶的孔隙的流力孔径小于气体MESG的四分之三。
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