CN107441655A

CN107441655A - 火焰缓解装置、系统和方法

Info

Publication number: CN107441655A
Application number: CN201710826693.3A
Authority: CN
Inventors: G·布拉兹尔
Original assignee: BS&B Safety Systems Ltd
Current assignee: BS&B Safety Systems Ltd
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2017-12-08
Also published as: WO2011047029A1; CN102753239A; EP2488259A1; EP2488259B1; US9757602B2; US20120312565A1; BR112012008725A2; CA2777763C; CA2777763A1; BR112012008725B1

Abstract

火焰缓解装置、系统和方法。本文公开了一种火焰缓解装置(26)和相关的系统和方法。更具体来说，火焰缓解装置(26)具有至少一个被配置来感应火焰(21)的传感器(25)，和至少一个被配置来在感应到火焰时将抑焰剂释放到火焰喷射路径的抑制剂(28)释放装置。所述传感器(25)可直接或间接感应火焰。本文还公开了一种火焰缓解系统(26)，其中所述系统包括壳体(22)和至少一个被配置来从壳体释放火焰的压力释放装置。所述系统(26)可包括至少一个被配置来感应火焰(21)的传感器(25)，和被配置来释放抑制剂(28)的装置。本文还公开了一种缓解可燃材料系统中的火焰的方法。

Description

火焰缓解装置、系统和方法

本申请是原案申请号为201080054970.X的发明专利申请(国际申请号：PCT/US2010/052482，申请日：2010年10月13日，发明名称：火焰缓解装置和系统)的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求Geoffrey Brazier在2009年10月14日提交的、发明名称为FLAME BALLMITIGATION DEVICE AND SYSTEM(火球缓解装置和系统)的美国临时专利申请第61/272,634号的权利，所述美国临时专利申请的全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开内容大体涉及火焰缓解装置和相关的系统和方法。更具体来说，本公开内容涉及灭火剂可借以输送到火焰的路径以降低严重性的机构。

背景技术

诸如粉尘、气体或蒸汽的可燃材料与环境中的氧气相混合时着火，可能会引起火灾或爆炸事故。当加工或存储壳体、或者其它系统内着火时，压力将迅速升高，可能会在几毫秒内施加破坏力，而这又可能会导致人员和设备处于危险境地。

很多产业都可能会面对密闭系统着火的危险，这些产业包括塑料、食品和奶制品、颜料和染料、木材加工、谷粒加工、煤炭加工、医药品、谷物酒精、化学品、金属和农用化学品。在上述产业内部和/或在上述产业之外，特定应用可能会造成这类起火的危险。举例来说，旋风分离器、粉尘收集器、过滤筒、气动输送设备、研磨机(包括针磨和球磨等)、斗式提升机、干燥机、烘箱、辊轧机、磨削机和建筑物都可能会造成引起火灾或爆炸的着火危险。

由爆炸引起的破坏力可能会呈爆轰形式(例如，速度超出声音在空气中的速度的膨胀火焰)或爆燃(例如，速度低于声音在空气中的速度的膨胀火焰)。爆轰或爆燃时破坏力以高速行进，这导致传统的火势缓解技术不再奏效。爆轰或爆燃时，火焰可能会以动态形式从系统释放，因此，火焰可能会呈很多种形状。举例来说，火焰离开壳体时可能会以膨胀的大体圆锥形状的形式释放。本公开内容可适用于任何形状的火焰。一般来说，从系统释放的火焰可称作“火球”，且可以形象地描述成圆形。然而，不管本文如何描述火焰，术语“火球”并不限于任何特定的几何形状(例如，球形或圆形)。

大多数材料处理、加工和存储设备并没有设计成能够抵挡爆炸压力。举例来说，如果想要躲过爆燃，那么通常情况下必须将加工和存储设备设计成能够抵挡燃烧过程产生的最大压力(P_max)。然而，这类设计可能费用极高，因为在典型情况下P_max可能会超出75psig(磅每平方英寸)(5.2巴)。因此，想要解决燃烧问题，加工或存储壳体可能要配有压力释放装置、防爆泄放系统、阻焰器系统或无焰泄放系统，其将使得压力和/或爆炸形成的火焰能够逸出壳体。或者，加工或存储壳体可能要配有用来防止爆炸发生的爆炸抑制系统。下文将大体描述上述和其它爆炸防护/预防措施。已知的爆炸防护/预防措施包括(例如)BS&BSafety Systems(BS&B安全系统公司)供应的市售爆炸抑制和化学隔离系统。示例性BS&B系统包括BS&B Explosion Venting IQR System^TM(BS&B防爆泄放IQR系统)、BS&B SparkDetection&Extinguishing(“SDE”)Systems(BS&B火花探测及熄灭系统)，以及各种BS&B防爆门，包括VSB^TM、VSP^TM、VSS^TM、VSE^TM、EXP^TM、EXP/V^TM、EXP/DV^TM、LCV^TM、HTV^TM防爆门。

防爆泄放系统提供压力释放装置或防爆门作为加工或存储壳体的部分。防爆门可包括防爆板，诸如共同拥有的公开号为2005/0235584和2007/0181183的美国专利申请中所描述的，所述全部美国专利申请的全文以引用的方式并入本文。防爆门还可配有爆破片，诸如共同拥有的美国专利第6,792,964号、第6,178,983号和第6,446,653号中所描述的，所述全部美国专利的全文以引用的方式并入本文。本公开内容的全文描述压力释放装置和防爆门。本公开内容的原理可适用于爆炸的影响可借以从系统泄放或释放的任何机构。

壳体内的燃烧可能会导致压力增大(例如，超压)，而这又可能导致压力释放装置或防爆门打开。当防爆门打开时，火焰可从壳体释放。火焰可直接释放到大气。或者，如果压力释放装置或防爆门部署在建筑物或结构内，那么可使用导管来将火焰导离壳体，例如，导到建筑物或结构的外部。防爆泄放系统或压力泄放系统在缓解火焰、压力波或引起燃烧的微粒方面可能几乎不起作用。

图1示出火焰借助防爆泄放系统从壳体散出。图1示出的示例性壳体是圆柱形集尘器。然而，本公开内容涵盖任何数目个其它加工或存储壳体，包括至少部分可打开通向环境的壳体。如上文所论述，燃烧可能会导致火焰借以散出的防爆门打开。图1示出防爆门3打开之后火焰1正在散出的时间点。如图1所示，火焰1具有可及范围R。在一种应用中，火焰具有长达20英尺的可及范围。在另一种应用中，火焰可具有长达100英尺或更长的可及范围。火焰1可具有膨胀直径为D的动态形状，所述膨胀直径D可膨胀到可及范围R的一半左右。尽管使用了术语“直径”，且图1将火焰描绘成圆胖形，本公开内容并不限于横截面为圆形或其它圆胖形状的火焰。如图1所示，火焰1对其可及范围R内人员和设备的安全造成危害。典型火焰的温度可在瞬间达到并超出1000华氏度，这个温度太高，人员难以幸存，并且这个时间对于人员逃离危害来说太短。

阻焰器是被动型火焰缓解装置，其可提供为加工或存储壳体的部分。阻焰器可包含诸如盘绕丝带型网、金属编织网或陶瓷基的组件，其设计成提供细小的流动路径。当火焰通过细小的流动路径时，火焰易于被抑制或熄灭。阻焰器通常部署在可燃气体或蒸汽应用中。阻焰器可对火焰提供有效缓解，从而充当火焰进程的屏障。随着壳体的尺寸增大，阻焰器也必须增大。因此，对于大型壳体来说，阻焰器通常是需要相当大安装空间的笨重型装置。阻焰器还可能需要大量维护。阻焰组件(例如，网)必须保持清洁状态。阻焰组件上的集结加工材料可能会影响阻焰组件的性能。因此，阻焰器可能并不适用于粉尘较多的环境，因为在这种环境中阻焰组件容易堵塞，从而导致流速下降以及吸热效果变差。另外，阻焰器这类被动型火焰缓解装置可能无法彻底熄灭火焰。

无焰泄放系统提供防爆门与阻焰器的组合，且设计成吸收燃烧形成的火焰。无焰泄放装置可依据其设计来缓解火焰、降低燃烧散出的压力脉冲，并吸收(例如)可燃粉尘爆炸形成的部分或全部微粒。无焰泄放系统的缺点与阻焰器系统的缺点类似：无焰泄放系统可能会笨重、要求相当大的安装空间，并且必须在材料集结的情况下仍保持清洁。另外，无焰泄放系统在暴露于火焰中之后(例如，启动之后)可能会要求大规模整修甚至更换。

爆炸抑制系统并不要求加工或存储壳体中的任何泄放装置配有开口。爆炸抑制系统配有装置来防止爆炸的完全爆发，从而防止形成火焰和由火焰引起的压力升高，这些火焰和压力升高原本需要释放到环境。这类装置可包括抑爆剂释放装置，其可向壳体释放或注入抑爆剂。爆炸抑制系统可能价格不菲。此外，爆炸抑制系统可能会依赖于多个抑制剂注入点，这又使成本成倍增加。另外，爆炸抑制系统可能无法排除火焰散出这一潜在可能。尤其在加工或存储壳体配有通向环境的开口的情况下，火焰可散向环境而不管爆炸抑制系统是否启动。

鉴于上述内容，需要一种降低爆炸形成的火焰的严重性、同时又节约成本的火焰缓解系统。本公开内容的火焰缓解系统具有上述或其它优势。

发明内容

为了达到本文所体现且广泛描述的一个或多个上述或其它优势，本公开内容针对一种用于具有火焰喷射路径的可燃材料系统的火焰缓解装置，其位于系统外部且用于将在发生爆炸时从系统释放的火焰。装置包含至少一个被配置来在发生爆炸时感应火焰的传感器，和至少一个被配置来在感应到火焰时将抑焰剂释放到火焰喷射路径的抑制剂释放装置。

本公开内容还针对一种火焰缓解系统，其包含壳体和至少一个被配置来在发生爆炸时从壳体释放火焰的压力释放装置，所述压力释放装置具有出口侧。系统包含至少一个被配置来感应火焰的传感器，和定位在压力释放装置的出口侧上的抑制剂释放装置，所述抑制释放装置被配置来在感应到火焰时将抑焰剂释放到火焰的路径。

在另一方面，本公开内容针对一种缓解可燃材料系统中的火焰的方法，其包括以下步骤：在发生爆炸时感应壳体中的火焰；以及将抑焰剂释放到火焰的喷射路径。

附图说明

附图并入本说明书并构成其部分，图中示出了若干实施方案，并且与说明一起解释了本公开内容的原理。

图1示出已知的防爆泄放系统；

图2A到图2B示出根据本公开内容的一个实施方案的火焰缓解系统，其中火焰传感器放置在靠近灭火剂释放点的位置处；

图3A到图3B示出根据本公开内容的一个实施方案的火焰缓解系统，其中火焰传感器放置在发生爆炸的壳体内；

图4A到图4B示出根据本公开内容的一个实施方案的火焰缓解系统，其中传感器被配置来感应压力释放装置何时启动；

图5A到图5B示出根据本公开内容的一个实施方案的火焰缓解系统，其中火焰缓解系统安装在包括爆炸抑制系统的系统中；

图6示出根据本公开内容的一个实施方案的火焰缓解系统，其包括导管；

图7示出图6的火焰缓解系统的横截面图；

图8A示出被配置来在远离爆发火焰的轴向方向上释放灭火剂的火焰缓解系统；

图8B示出被配置来在朝向爆发火焰的轴向方向上释放灭火剂的火焰缓解系统；

图8C示出被配置来垂直于爆发火焰的行进轴释放灭火剂的火焰缓解系统；以及

图8D示出被配置来倾斜于爆发火焰的行进轴释放灭火剂的火焰缓解系统。

具体实施方式

下文将详细描述本公开内容的示例性实施方案，其实施例都在附图中示出。

图2A到图2B示出根据一个实施方案的火焰缓解系统。如图2A所示，壳体22配有压力释放装置23(可以是防爆门)，其具有启动部分24。启动部分24被配置来响应于壳体22内的超压情形而启动(例如，释放压力)。启动部分24可借助(例如)被毁、断裂或弹出而启动。

火焰缓解系统可配有火焰缓解装置26。如图2A到图2B所示，火焰缓解装置26可安装在壳体22上。然而，应理解，火焰缓解装置26可定位成与壳体22相分离。火焰缓解装置26配有灭火剂释放点27。尽管灭火剂释放点27示为喷嘴27的形状，灭火剂释放点可呈释放、输送或注入灭火或抑制剂的任何适合装置的形式。此外，尽管图中仅示出单个释放点27，多个释放点也可行。

当壳体22内达到超压情形时，启动部分24可启动，从而使得火焰21能够从压力释放装置23逸出。尽管火焰21形象地描绘成圆形(在图2B以及本公开内容的其它附图中)，本公开内容并不限于圆形火焰。当火焰21接近灭火剂释放点27时，可将灭火剂28释放到临近火焰21的路径。这样一来，火焰缓解装置可视为“主动型”火焰缓解装置。在一个实施方案中，可使用“主动型”火焰缓解装置来替代“被动型”火焰缓解装置，诸如呈盘绕丝带型网、金属编织网或陶瓷基形式的阻焰器，或者除了使用上述“被动型”火焰缓解装置之外，还使用“主动型”火焰缓解装置。

借助于将灭火剂28释放到临近火焰的路径，火焰可以多种形式得到缓解。举例来说，灭火剂可易于降低一个或多个以下或其它爆燃特性：火焰的尺寸、火焰的持续时间、火焰占据的体积、火焰周围的温度，和/或由火焰形成的压力(例如，可能伴随有粉尘或气体爆燃条件的压力波)。

如图2A到图2B所示，火焰缓解装置26可配有传感器25。传感器25可如图所示放置在灭火剂释放点27处或附近。如图2B所示，传感器25可被配置来在火焰接近灭火剂释放点27时感应到临近火焰。一旦感应到临近火焰，传感器25就触发火焰缓解装置26将灭火剂28释放到临近火焰21的路径。

图2A和图2B所示的传感器25可以是用来感应临近火焰21的任何适合传感器。传感器25可间接感应火焰。举例来说，传感器25可以是温度传感器。或者或另外，传感器25还可感应与火焰共存的其它现象。举例来说，传感器25可以是压力传感器，其被配置来感应可能在火焰21之前到达的压力波。在燃烧事件的较早阶段，压力波可行进在传播中火焰之前。因此，可借助感应压力波来间接探测火焰。感应压力波可使得在早期就能够探测到逼近的火焰。这类早期探测可提供许多益处。举例来说，早期探测使得可以使用较慢且成本可能低廉的灭火剂释放机构。早期探测还使得灭火剂能够在火焰到达之前填充相对大的体积，从而有可能使得灭火剂更有效。另外，早期探测可使得传感器和灭火剂释放点彼此的位置能够相对较近，同时仍留有足够时间来分散充足的灭火剂。将传感器与灭火剂释放点之间的距离最小化可能会是有益的，因为这样一来，火焰缓解系统就可适用于较小的系统。

另一个选择是传感器可直接感应火焰。举例来说，传感器25可以是光学或红外传感器，其被配置来感应火焰21的接近。在一个实施方案中，传感器25可包含放置在火焰21的路径上的机械启动组件。在这类实施方案中，火焰21可物理地触发传感器25。传感器25可定位在系统外部。或者，传感器25可定位在系统内部。在一个实施方案中，可感应或测量到爆燃对系统组件的影响，且可使用这些影响来替代任何其它传感器，或者除了使用其它传感器之外，还使用上述这些影响。因此，传感器可定位在受保护的设备中。可使用任何数个传感器。

灭火剂28可以是用于灭火的适合试剂。举例来说，灭火剂28可以是干粉灭火剂(例如，碳酸氢钠)、液体灭火剂(例如，水)、加热型液体灭火剂(例如，从释放点27释放后即刻成为蒸汽的加压水)、泡沫或打泡剂，或气体灭火剂(例如，二氧化碳、氮气)。另外，应理解，灭火剂28可以是多种灭火剂的组合。

可根据火焰缓解系统的每一种应用来唯一地选择灭火剂28的待释放量。灭火剂的量可以是多个系统参数的函数。在一个实施方案中，灭火剂28的待释放量可取决于传感器25测量到的特性(例如，壳体22内的能量、压力、光线或红外辐射)或被配置来感应大气特性的另一个传感器(未示出)测量到的特性。如果释放较大量的灭火剂28，那么可实现较高等级的火焰缓解。较大压力释放/泄放面积可能会要求较大体积的待释放灭火剂28。类似地，如果提供了多个压力释放装置或泄压区域，那么可能会要求多个释放点27(和较大体积的灭火剂28)。壳体22的容积也可决定待用于火焰缓解系统中的灭火剂28的量。通常，容积量较大的壳体要求较大体积量的灭火剂。最后，壳体22内材料的反应性也可决定灭火剂28的所要量。反应性通常由爆燃指数K_st(针对粉尘)和K_g(针对蒸汽或气体)来表示。更具反应性的材料(例如，较高K_st或K_g)可能会要求较大体积的灭火剂。

图3A到图3B示出火焰缓解系统的另一个实施方案。如图3A到图3B所示，壳体32可配有压力释放装置33(可以是防爆门)，其具有启动部分34。传感器35可被配置来感应壳体32内的参数。举例来说，传感器35可被配置来感应壳体32内的能量、压力、可见光、红外辐射或指示壳体32内火焰正在或将要爆发的任何其它特性。根据图3A到图3B，还可提供带有灭火剂释放点37的火焰缓解装置36。

根据图3A到图3B的实施方案，传感器35可感应到壳体32内火焰正在或将要爆发。然后传感器35可触发火焰缓解装置36将灭火剂38释放到火焰31的路径。

如图3A到图3B所配置，火焰缓解系统可在启动部分34启动之前探测到壳体32内爆发的火焰。因此，可在火焰31从系统释放之前将灭火剂38释放到火焰31的路径。或者，火焰缓解装置可等待，直到传感器35探测到正在爆发的火焰之后的某时间点释放灭火剂38。

图4A到图4B示出火焰缓解系统的附加实施方案。如图4A到图4B所示，壳体42可配有压力释放装置43(可以是防爆门)，其具有启动部分44。可提供传感器45来感应启动部分44的启动。如图4A到图4B所示，传感器45配有导线451。当启动部分44启动时，导线451可能会断开或以其它方式妨碍，从而指示传感器45启动部分44已经启动。举例来说，在启动部分44启动之前，可能会有电流流经导线451。因此，当导线451断开时，电流可能会被断开，从而指示传感器45启动部分已经启动。然后传感器45可触发火焰缓解装置46将灭火剂48从释放点47释放到火焰41的路径。

尽管本公开内容中将传感器45说明成使用导线451来感应启动部分451的启动，本公开内容并不限于这个实施方案。传感器45还可借助磁性传感器、光学传感器或压力传感器来感应启动。用于感应启动部分44的适合传感器可包括BS&B安全系统公司出售的Vis-U-Tec^TM传感器和MBS^TM传感器。举例来说，共同拥有的美国专利第4,978,947号和第6,598,454号中公开了用于感应启动部分44的启动的附加适合传感器，所述全部美国专利的全文以引用的方式并入本文。

图5A到图5B示出火焰缓解系统的另一个实施方案。如图5A到图5B所示，壳体52可配有压力释放装置53(可以是防爆门)，其具有启动部分54。壳体52可配有爆炸抑制系统59。爆炸抑制系统59可包括释放点591，其被配置来将抑爆剂592释放到壳体52。共同拥有的公开号为2009/0189773的美国专利申请中描述了示例性爆炸抑制系统，所述美国专利申请的全文以引用的方式并入本文。

可提供传感器55来感应爆炸抑制系统59何时启动，例如，爆炸抑制系统59何时将抑爆剂592从释放点591释放到壳体52。一旦感应到爆炸抑制系统59的启动，传感器55可发信火焰缓解系统56将灭火剂58从释放点57释放到火焰51的路径。

图6和图7示出火焰缓解系统的又一个实施方案。如图6所示，可在壳体62内具有启动部分64(图7中最佳示出)的压力释放装置63(可以是防爆门)的出口侧上配有导管661。尽管壳体62示为圆柱形集尘器，本公开内容并不限于这类结构。因此，壳体62可以是用于加工、处理和/或存储粉尘、蒸汽和/或气体的任何加工或存储壳体。

导管661可用来引导从壳体62散出的火焰的路径。另外，导管661可用来增强其上提供的火焰缓解装置66的功能性。在一些应用中，大气条件(例如，强风)可能会导致火焰缓解装置所释放的灭火剂的快速分散。在其它应用中，大气条件可能会降低灭火剂的效力。举例来说，降雨、冰雹或降雪可能会稀释或以其它方式不利地影响灭火剂的性能。因此，导管661可防止灭火剂受到不利大气条件的影响。在一个实施方案中，可提供传感器(未示出)来监测一个或多个大气条件。大气条件传感器可用来依据大气条件而改变待释放的灭火剂量。这类传感器也可适用于不带导管661的实施方案。

如图6所示，传感器65可感应正在爆发或已经爆发的火焰，并触发火焰缓解装置66将灭火剂从释放点67释放到导管661，随后释放到火焰的路径。借助于将灭火剂释放到导管661，火焰缓解系统可削减火焰强度，或者防止火焰从导管散出到环境中。尽管传感器65示为安装在壳体62上，本公开内容并不限于这个实施方案。因此，传感器还可(例如)安装在类似于图2A、图3A、图4A和图5A中所示的位置。本公开内容中描述的其它实施方案的其它方面还可配有包括图6到图7所示的导管661的火焰缓解系统。

工程标准可决定导管661的设计。举例来说，National Fire ProtectionAssociation(美国消防协会)公布的NFPA68-2007要求一种构件，这种构件用来计算放置在防爆门下游的防爆门导管的效果。导管可能会延长爆炸达到大气条件的时间，而这可能会在正经历爆炸的设备(例如，壳体62)内引起较高的爆发压力。这些影响可借助增大防爆门和/或导管的横截面积来抵消。在一个实施方案中，导管661的横截面积至少与壳体62内的防爆门63的横截面积一样。或者，这些影响可借助增大正经历爆炸的设备(例如，壳体62)的额定压力来抵消。根据本公开内容，将灭火剂释放到火焰的路径对于缓解这些影响也很有效。

尽管图6和图7示出导管，本公开内容也可用于不包括导管的系统(例如，如图2A到图5B和图8A到图8Ds所示的系统)。无导管系统可借助去除导管来降低成本。另外，无导管系统可避免由于通过导管来释放爆燃而产生时间延迟。这类延迟可导致不良的压力提升，这可借助不使用导管来避免。举例来说，NFPA 68-2007中的第7.4章和第8.5章描述了这类压力增大。在无导管系统中，试剂释放装置可定位在系统外部，其被配置来将抑制剂释放到火焰的喷射路径。

可应用本公开内容来改进现有的可燃材料系统，以使其具有火焰缓解系统。举例来说，试剂释放装置可定位在现有系统外部的火焰喷射路径上。试剂释放装置可定位在现有的导管型系统或现有的无导管系统的外部。试剂释放装置可定位在现有的压力释放装置或防爆门的外部。

实际运行已经证明，根据本公开内容的火焰缓解系统能够大幅减缓从壳体散出的火焰。首先提供100立方尺的容器，其具备公称直径为32英寸的低惰性设计(塑料膜)型防爆门，但不具备根据本公开内容的火焰缓解系统。容器内产生的玉米淀粉爆炸形成直径为12英尺的火焰，并形成距离防爆门32英尺的水平轨迹。然后为这个容器装配根据本公开内容的火焰缓解装置，其被配置来将碳酸氢钠灭火剂释放到从防爆门散出的火焰。借助使用根据本公开内容的火焰缓解装置，火焰直径可减到5英尺，且火焰的水平可及范围可减到10英尺以下。可借助实施本公开内容的多种其它实施方案来实现其它火焰减缓结果。

根据本实施方案的火焰缓解系统可将灭火剂释放到任何数目个适合轨迹处的火焰路径，例如，如图8A到图8D所示。举例来说，可依据加工存储壳体和/或经受爆炸的材料的特定特性来选择灭火剂的轨迹。

如图8A所示，灭火剂88A可沿着火焰的行进喷射轴从火焰缓解装置96A向远离火焰81的方向释放。因此，当火焰81借助压力释放装置(例如，防爆门83A)从壳体82A释放时，火焰81可能会遇到沿着火焰的行进方向释放的灭火剂88A。

如图8B所示，灭火剂88B可沿着火焰的行进喷射轴从火焰缓解装置86B直接向火焰81释放。因此，当火焰81借助压力释放装置(例如，防爆门83B)从壳体82B释放时，火焰81可能会遇到沿着火焰的反向行进方向直接释放的灭火剂88B。

如图8C所示，灭火剂88C可垂直于火焰81的行进轴从火焰缓解装置86C释放。因此，当火焰81借助压力释放装置(例如，防爆门83C)从壳体82C释放时，火焰81可能会遇到垂直于火焰的行进方向释放的灭火剂。

上文论述的实施方案已经揭露平行或垂直于火焰的行进方向释放的灭火剂。然而，本公开内容并不限于上述配置。在一个实施方案中，如图8D所示，灭火剂88D可从火焰缓解装置86D倾斜地释放到火焰81的路径或沿着火焰81的路径释放。因此，当火焰81借助压力释放装置(例如，防爆门83D)从壳体82D散出时，火焰81可能会遇到沿着任何适合方向释放的灭火剂。在一个实施方案中，灭火剂的释放方向可由传感器(未示出)所感应的特性决定。举例来说，灭火剂的释放方向可取决于火焰的尺寸或温度。另外或或者，灭火剂的释放方向可取决于诸如风速、降雨、冰雹或降雪的一个或多个大气条件。

除了灭火剂的释放方向之外，还可能需要选择所释放灭火剂的喷洒型式。举例来说，释放点可被配置来依据火焰的预期尺寸或任何其它适合参数以较宽或较窄的喷洒型式散出。在一个实施方案中，喷洒型式可由(例如)传感器(未示出)所感应的壳体或大气的特性决定。

借助于选择灭火剂释放的方向和型式，操作员还可将灭火剂导向火焰的直接路径以外的区域。举例来说，灭火剂可能会被释放到火焰原本可能会在其中膨胀的区域/容积。如果以此方式控制灭火剂的释放，那么操作员可因此在未必灭火的情况下控制火焰的膨胀。

由于火焰缓解系统的安全性可能会取决于其组件的条件，在一个实施方案中，可视情况配备监测装置来监测一个或多个这类条件。举例来说，可配备监测装置(未示出)来监督灭火剂、试剂释放装置、传感器、防爆门和/或防爆门启动部分的条件。另外或或者，可配备监测装置来监测正经历爆炸的设备内部或外部的一个或多个条件。举例来说，共同拥有的美国专利第7,168,333号和美国专利公布第2009/0000406号的中公开了这类监测装置，所述全部美国专利申请的全文以引用的方式并入本文。监测装置可生成告警或其它警告来提醒用户火焰缓解系统和/或正经历爆炸的设备的运行条件。

尽管将火焰缓解系统的上述实施方案描绘为使用带有大体扁平的启动部分的防爆门，并不期望本公开内容限于这个特定结构。因此，期望替代性火焰缓解系统属于本公开内容的范围，包括所有等效防爆门和压力释放装置，诸如半球形爆破片。另外，将火焰缓解系统的上述实施方案描绘为响应于传感器发出的信号而释放抑制剂，并不期望本公开内容限于将传感器连接到火焰缓解装置和/或抑制剂释放点的任何特定结构。因此，尽管传感器可直接连接到火焰缓解装置和/或抑制剂释放点，传感器也可连接到CPU或其它装置，而这些装置又连接到火焰缓解装置和/或抑制剂释放点。因此，传感器发出的信号可由CPU解译，然后CPU可触发火焰缓解装置释放抑制剂。此外，传感器、火焰缓解装置、抑制剂释放点和/或CPU之间的连接可以是无线连接。还预期本公开内容无需限于涉及火“球”的应用。更确切来说，本公开内容的概念可用来缓解燃烧、着火和/或压力泄放的其它结果，包括以不同型式传播的火焰和可能未必会燃烧的粉尘或蒸汽云。另外，预期一个实施方案的个别特征可添加到另一个实施方案的个别特征，或取代另一个实施方案的个别特征。因此，由不同实施方案之间的不同特征的取代和更换所形成的实施方案属于本公开内容的范围。

上述实施方案和配置仅视为预期系统和方法的示例性实施方案和配置。本领域技术人员在考虑说明书和本公开内容的实际实施之后将显而易见其它实施方案。

Claims

1.一种用于具有火焰喷射路径的可燃材料系统的火焰缓解装置，所述火焰喷射路径用于在发生爆炸时从所述系统释放火焰，所述火焰缓解装置包括：

至少一个传感器，其被配置来在发生爆炸时感应火焰并且生成信号；

至少一个导管，其被配置来在发生爆炸时引导火焰的所述路径；

至少一个压力释放装置，其被配置来将火焰从所述导管释放到外部环境，所述压力释放装置具有出口侧；以及

至少一个抑制剂释放装置，其定位在所述压力释放装置的所述出口侧上，所述抑制剂释放装置被配置来响应于来自所述至少一个传感器的所述信号将抑焰剂释放到所述火焰喷射路径。

2.根据权利要求1所述的火焰缓解装置，其中所述至少一个传感器被配置来直接感应所述火焰。

3.根据权利要求2所述的火焰缓解装置，其中所述至少一个传感器包括光学传感器、红外传感器或机械触发传感器中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的火焰缓解装置，其中所述至少一个传感器被配置来间接感应所述火焰。

5.根据权利要求4所述的火焰缓解装置，其中所述至少一个传感器包括温度传感器或压力传感器中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的火焰缓解装置，其中所述至少一个传感器包括被配置来感应行进在所述火焰之前的压力波的传感器。

7.根据权利要求1所述的火焰缓解装置，其中所述抑制剂包含干粉灭火剂、液体灭火剂、打泡剂或气体灭火剂中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的火焰缓解装置，其中所述可燃材料系统包括壳体，所述壳体包含可燃材料，并且其中所述火焰缓解装置位于所述壳体外部。

9.根据权利要求1所述的火焰缓解装置，所述火焰缓解装置进一步包括爆炸抑制系统。

10.根据权利要求1所述的火焰缓解装置，所述火焰缓解装置进一步包括被动型火焰缓解装置。

11.一种火焰缓解系统，其包括：

壳体；

至少一个压力释放装置，其被配置来在发生爆炸时经由无导管出口从所述壳体释放火焰，所述压力释放装置具有出口侧；

至少一个传感器，其被配置来感应所述火焰，所述至少一个传感器进一步被配置来在感应到所述火焰时生成信号；以及

抑制剂释放装置，其定位在所述压力释放装置的所述出口侧上，所述抑制剂释放装置被配置来响应于由所述至少一个传感器生成的所述信号将抑焰剂释放到所述火焰的所述路径。

12.根据权利要求11所述的火焰缓解系统，其中所述至少一个传感器进一步被配置来感应所述壳体内的条件。

13.根据权利要求11所述的火焰缓解系统，其中所述至少一个传感器进一步被配置来感应所述火焰对所述系统的一个或多个组件的影响。

14.根据权利要求13所述的火焰缓解系统，其中所述至少一个传感器进一步被配置来感应所述系统的所述一个或多个组件的温度。

15.根据权利要求13所述的火焰缓解系统，其进一步包括：

爆炸抑制系统；

其中所述至少一个传感器进一步被配置来感应所述火焰对所述爆炸抑制系统的影响。

16.根据权利要求12所述的火焰缓解系统，其中所述至少一个传感器定位在所述压力释放装置与所述试剂释放装置之间。

17.根据权利要求12所述的火焰缓解系统，其中所述至少一个传感器进一步被配置来感应所述压力释放装置的启动。

18.根据权利要求12所述的火焰缓解系统，其进一步包括：

爆炸抑制系统，其被配置来抑制所述壳体内的爆炸。

19.根据权利要求18所述的火焰缓解系统，其中：

所述至少一个传感器进一步被配置来感应所述爆炸抑制系统何时启动。

20.一种缓解可燃材料系统中的火焰的方法，其包括以下步骤：

在发生爆炸时感应壳体中的火焰并且生成信号；

基于所述火焰的被感应的特性确定所述火焰的喷射路径；以及

响应于所述信号，在所述火焰到达所述喷射路径之前，将抑焰剂释放到所述火焰的所述喷射路径中，其中所述喷射路径在所述壳体外部。

21.根据权利要求20所述的方法，其中感应火焰进一步包括感应可见光、红外辐射、温度或压力中的一个或多个。

22.根据权利要求20所述的方法，其中感应火焰进一步包括响应于所述火焰来触发机械传感器。

23.根据权利要求20所述的方法，其中释放抑焰剂进一步包括将所述抑焰剂释放到所述壳体。

24.根据权利要求20所述的方法，其中所述火焰的所述喷射路径延伸到所述壳体的外部，且其中释放抑焰剂进一步包括将所述抑焰剂释放到所述壳体外部的所述火焰的所述喷射路径中。