CN112107820B - 一种管道阻爆燃阻火器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管道阻爆燃阻火器，包括阻火器本体和与其相连的管道，阻火器本体包括火焰传感器、控制器、响应切断执行机构、阻火片、阻火片回座辅助机构、阻火片回座固定机构、阻火器内筒外壳、阻火器壳体和液体容器，阻火器内筒外壳设置在阻火器壳体内，液体容器设置在阻火器内筒外壳内，液体容器内盛装有非可燃性液体，阻火片回座辅助机构设置在阻火器壳体的上部内壁上。本发明能够实现阻火器流通性能和阻火性能的分离，即正常工况下，阻火器是贯通的，不存在常规阻火元件，气相流通阻力接近零；当管道内出现火焰传播时，阻火器在液封和阻火片机械密封的情况下，阻断阻火通道，起到完全隔离火焰进而阻火的效果。
Description
技术领域
本发明涉及阻火器技术领域，具体涉及一种管道阻爆燃阻火器。
背景技术
阻火器是适用于安装在开口或管道作业的安全装置，其目的是允许介质流动，但阻止火焰传播。阻火器的工作场合决定了阻火器需具备至少以下两个方面的性能，即高效的阻火性能和较低的压力损失。
阻火器一般由阻火元件和阻火器外壳组成。阻火元件一般采用波纹板结构，用于阻止火焰穿过，阻火器外壳配合阻火元件实现阻火的功能。当管内气相正常流通时，目前常用的波纹板式阻火器，由于结构特点，会严重影响气相的流通性能，另外，随着阻火器的长时间使用，不可避免的会造成积垢，将进一步影响阻火器的流通性能。
发明内容
针对目前阻火器流体阻力大、易堵塞、阻火性能不可靠等问题，本发明提供了一种管道阻爆燃阻火器，能够实现阻火器流通性能和阻火性能的分离，即正常工况下，阻火器是贯通的，不存在常规阻火元件，气相流通阻力接近零；当管道内出现火焰传播时，阻火器在液封和阻火片机械密封的情况下，阻断阻火通道，起到完全隔离火焰进而阻火的效果。
本发明采用以下的技术方案：
一种管道阻爆燃阻火器，包括阻火器本体和与其相连的管道，所述阻火器本体包括火焰传感器、控制器、响应切断执行机构、阻火片、阻火片回座辅助机构、阻火片回座固定机构、阻火器内筒外壳、阻火器壳体和液体容器，所述阻火器内筒外壳设置在所述阻火器壳体内，所述液体容器设置在阻火器内筒外壳内，液体容器内盛装有非可燃性液体，所述阻火片回座辅助机构设置在阻火器壳体的上部内壁上。
进一步地，所述火焰传感器设置在管道内，火焰传感器与控制器电连，控制器与响应切断执行机构控制相连，所述响应切断执行机构控制液体容器内的非可燃性液体流入至阻火器壳体内；所述阻火片的一端旋转固定在所述阻火片回座辅助机构上，控制器与阻火片回座辅助机构控制相连，阻火片回座辅助机构控制阻火片的打开和关闭，所述阻火片回座固定机构在阻火片关闭时与其搭接相连。
进一步地，所述阻火片回座辅助机构为电磁继位器，与响应切断执行机构配合，将相关阻火片回到闭合位置。
进一步地，所述阻火片回座固定机构的材料为磁铁。
上述技术方案中，火焰传感器用于远端监测管道内是否出现火焰燃烧情况，及时获取火焰信号，并传输给下游进行阻火动作；响应切断执行机构主要用于接收有火焰传感器传来的信号，并第一时间进行阻火切断动作；阻火器壳体用于包裹阻火器通道、响应切断执行机构、液体容器等，同时通过阻火器连接面和管道连接面等与管道连接成一体；阻火片用于阻火工况下阻断阻火通道；阻火片回座固定机构用以固定阻火片回座后位置，防止阻火片在受到火焰冲击时偏离原有位置；可以采用磁铁等特殊材料或者采用特殊的结构设计，使阻火片卡到固定机构里面，受到火焰冲击后，与阻火片脱离的方向相反，起到强化固定的作用；阻火片回座辅助机构：用于在阻火片需要回座时辅助阻火片回座，可采用类似电磁继位器等设置，与响应切断执行机构配合，将相关阻火片回到闭合位置。
进一步地，所述非可燃性液体为水或添加有阻火剂的溶液。
进一步地，所述液体容器的器壁的材料为柔性材料。
上述技术方案中，液体容器内日常盛有非可燃性液体，如水或添加了阻火剂溶液等，用于填充流通通道，起到隔离的作用，液体容器的器壁可采用柔性材质，在想用切断执行机构启动后，液体容器几何形状破坏，释放出非可燃液体，同时带动阻火片回座辅助机构，将阻火片回座。
进一步地，所述柔性材料为橡胶薄片。
当需要破坏液体容器时，可以搭配带尖刺的装置将该液体容器刺破或划破即可。
进一步地，所述阻火片的长度大于阻火通道入口的宽度。
进一步地，所述阻火器本体的两端分别设有用于与管道相连的阻火器连接面，管道与阻火器本体相连的端面设有管道连接面，管道通过所述管道连接面和所述阻火器连接面相互对接与阻火器本体相连；所述管道连接面和所述阻火器连接面之间设有密封件。
进一步地，所述密封件内设有密封垫圈。
本发明具有的有益效果是：
(1)结构简单，功能划分清晰，阻火功能和流通功能按工况分开；
(2)流通阻力几乎为零，不影响气体正常流通，不会产生堵塞现象，便于维护；
(3)阻火时采用两道阻火程序，直接切断流通通道，阻火可靠性高。
附图说明
图1为管道阻爆燃阻火器的结构示意图；
图2为响应切断执行机构的结构示意图；
图3为阻火片的俯视结构示意图；
图4为正常工况下阻火器内气流方向示意图(管道内火焰为右侧)；
图5为正常工况下阻火器内气流方向示意图(管道内火焰为左侧)；
图6为阻火器阻爆燃时各器件位置示意图(管道内火焰为右侧)；
图7为阻火器阻爆燃时各器件位置示意图(管道内火焰为左侧)。
其中，1为管道内火焰(右)，2为管道，3为火焰传感器，4为响应切断执行机构，5为阻火片回座固定机构，6为阻火片回座辅助机构，7为阻火片(正常工作位置)，8为阻火器内筒外壳，9为液体容器，10为液封面，11为阻火器通道，12为阻火器壳体，13为阻火片回座面(阻火片闭合位置)，14为阻火器连接面(含密封件)，15为管道连接面，16为管道内火焰(左)，17为封板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的说明：
当发生管道或者储罐起火后，由于管道或储罐内都充满了可燃气体，管道内的火焰会在传播过程中逐渐加速形成爆燃，爆燃燃烧的速度一般可以达到几百米每秒。
结合图1，本发明提供一种管道阻爆燃阻火器，包括阻火器本体和与其相连的管道2，所述阻火器本体包括火焰传感器3、控制器、响应切断执行机构4、阻火片7、阻火片回座辅助机构6、阻火片回座固定机构5、阻火器内筒外壳8、阻火器壳体12和液体容器9，所述阻火器内筒外壳8设置在所述阻火器壳体12内，所述液体容器9设置在阻火器内筒外壳8内，液体容器9内盛装有非可燃性液体，所述阻火片回座辅助机构6设置在阻火器壳体12的上部内壁上。
进一步地，所述火焰传感器3设置在管道2内，火焰传感器3与控制器电连，控制器与响应切断执行机构4控制相连，所述响应切断执行机构4控制液体容器9内的非可燃性液体流入至阻火器壳体12内；所述阻火片7的一端旋转固定在所述阻火片回座辅助机构6上，控制器与阻火片回座辅助机构6控制相连，阻火片回座辅助机构6控制阻火片7的打开和关闭，所述阻火片回座固定机构5在阻火片7关闭时与其搭接相连。
进一步地，所述阻火片回座辅助机构6为电磁继位器，与响应切断执行机构配合，将相关阻火片回到闭合位置。
进一步地，所述阻火片回座固定机构5的材料为磁铁。
进一步地，所述非可燃性液体为水或添加有阻火剂的溶液。
进一步地，所述液体容器9的器壁的材料为柔性材料。
进一步地，所述柔性材料为橡胶薄片。
当需要破坏液体容器9时，可以搭配带尖刺的装置将该液体容器9刺破或划破即可。
进一步地，所述阻火片的长度大于阻火通道入口的宽度。
进一步地，所述阻火器本体的两端分别设有用于与管道2相连的阻火器连接面14，管道2与阻火器本体相连的端面设有管道连接面15，管道2通过所述管道连接面15和所述阻火器连接面14相互对接与阻火器本体相连；所述管道连接面15和所述阻火器连接面14之间设有密封件。
进一步地，所述密封件内设有密封垫圈。
需要说明的是：图2中17为封板，分别与阻火器外壳12和阻火器内筒外壳8相连，使介质或者火焰等按照指定的方向运动；图3中阻火片7的俯视图，阻火片7呈半圆环型，其尺寸要与阻火器内筒外壳8和阻火器外壳匹配12。
工作过程：
实施例1
①正常工况下阻火器工作过程：
正常工况下，管道或者储罐内的气体介质在管道2内流通，经过阻火器通道按照箭头方向进入到下一个设备。
在该过程中，气体介质在流通过程中受到的阻力为管道内摩擦阻力、弯头阻力以及重力差引起的阻力损失；相较常规阻火器，受到多层阻火单元的阻挡，其阻力损失要大大减小。
在该过程中，阻火片等处于阻火片7位置，不影响气体正常流通。
由于该管道阻火器为双向对称结构，从图中1或者16来的气体分别按照图4和图5所示箭头方向流通(图4为正常工况下阻火器内气流方向示意图(管道内火焰1为右侧)；图5为正常工况下阻火器内气流方向示意图(管道内火焰16为左侧))。
实施例2
②阻火器阻爆燃工作过程(右侧，管道内火焰1方向)：
当火焰在管道内以爆燃形式传播时，管道内火焰1在管道2内传播，火焰传感器3监测到管道内火焰1信号后，及时将信号传给响应切断执行机构4，响应切断执行机构4瞬间打开液体容器9，液体容器9内的液体迅速进入到阻火器通道11内，形成淹没过阻火器通道11的液封面12，形成“死管段”，同时，液体容器9打开的同时，阻火片回座辅助机构6-1动作，阻火片7回到图6中7-1位置，将通道闭合，进而阻止管道内火焰1向下游传播，起到阻火的作用。
需要强调的是，为了保证阻火片的关断效果，可采取一些设计，如阻火片尺寸(略)大于阻火通道尺寸，或者可采用类似磁铁性质的辅助机构，强化回座效果。
实施例3
③阻火器阻爆燃工作过程(左侧，管道内火焰16方向)：
当火焰在管道内以爆燃形式传播时，管道内火焰16在管道2内传播，火焰传感器3监测到管道内火焰1信号后，及时将信号传给响应切断执行机构4，响应切断执行机构4瞬间打开液体容器9，液体容器9内的液体迅速进入到阻火器通道11内，形成淹没过阻火器通道11的液封面12，形成“死管段”，同时，液体容器9打开的同时，阻火片回座辅助机构6-2动作，阻火片7回到图7中7-2位置，将通道闭合，进而阻止管道内火焰16向下游传播，起到阻火的作用。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种管道阻爆燃阻火器，其特征在于，包括阻火器本体和与其相连的管道，所述阻火器本体包括火焰传感器、控制器、响应切断执行机构、阻火片、阻火片回座辅助机构、阻火片回座固定机构、阻火器内筒外壳、阻火器壳体和液体容器；
所述阻火器内筒外壳设置在所述阻火器壳体内，所述液体容器设置在阻火器内筒外壳内，液体容器内盛装有非可燃性液体，所述阻火片回座辅助机构设置在阻火器壳体的上部内壁上；
所述火焰传感器设置在管道内，火焰传感器与控制器电连，控制器与响应切断执行机构控制相连，所述响应切断执行机构控制液体容器内的非可燃性液体流入至阻火器壳体内；所述阻火片的一端旋转固定在所述阻火片回座辅助机构上，控制器与阻火片回座辅助机构控制相连，阻火片回座辅助机构控制阻火片的打开和关闭，所述阻火片回座固定机构在阻火片关闭时与其搭接相连；
所述阻火片回座辅助机构为电磁继位器，与响应切断执行机构配合，将相关阻火片回到闭合位置；
所述阻火片的长度大于阻火通道入口的宽度；
所述阻火器本体的两端分别设有用于与管道相连的阻火器连接面，管道与阻火器本体相连的端面设有管道连接面，管道通过所述管道连接面和所述阻火器连接面相互对接与阻火器本体相连；所述管道连接面和所述阻火器连接面之间设有密封件。
2.根据权利要求1所述的一种管道阻爆燃阻火器，其特征在于，所述阻火片回座固定机构的材料为磁铁。
3.根据权利要求1所述的一种管道阻爆燃阻火器，其特征在于，所述非可燃性液体为水或添加有阻火剂的溶液。
4.根据权利要求1或3所述的一种管道阻爆燃阻火器，其特征在于，所述液体容器的器壁的材料为柔性材料。
5.根据权利要求4所述的一种管道阻爆燃阻火器，其特征在于，所述柔性材料为橡胶薄片。
6.根据权利要求1所述的一种管道阻爆燃阻火器，其特征在于，所述密封件内设有密封垫圈。
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