CN117982829A - 一种爆轰型阻火器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种爆轰型阻火器，包括：筒状的主腔体；设置在所述主腔体内且处于轴向中部的阻火单元；对称布置在所述阻火单元的轴向两侧且与所述主腔体形成固定连接的填充格网单元；以及填充在所述阻火单元与所述填充格网单元之间的阻火填充物；其中，所述填充格网单元和所述阻火填充物能够在正常工况下对气体形成分流，使气体以预定流通量通过所述阻火单元，并能够在阻火工况下吸收爆轰火焰的热量和爆轰冲击波的能量，以使爆轰火焰得到衰减，进而通过所述阻火单元阻止火焰通过。

Description

一种爆轰型阻火器

技术领域

本发明属于阻火器技术领域，具体涉及一种爆轰型阻火器。

背景技术

阻火器是阻止火焰传播的关键设施。火焰在管道内点燃后，随着火焰的传播，火焰速度也会呈现加速的状态。火焰传播行为一般可以分为爆燃传播或者爆轰传播，特别是当发生爆轰传播时，火焰速度可达数千米每秒，爆炸峰值压力可达数百倍初始压力，其破坏性巨大。

目前阻火器大多包括阻火器壳体和阻火单元，阻火单元通常由多层不锈钢波纹板组成，阻火器主要依靠阻火单元的传热效应和壁面效应，实现对火焰的降温和自由基淬熄。由于阻火单元会对阻火器压阻产生一定影响，一般阻火器的壳体直径是连接管道直径的1.5倍～2倍以上。这将导致阻火器壳体内存在较大空间，在阻火器正常工作时，壳体内存有较大量的可燃气体，一旦发生燃爆时，壳体内大量的可燃气体会提高阻火器内的燃爆能量，进而提升了阻火器的阻爆要求，导致阻火难度大这使得阻火器不仅需要较高的维护和维修成本，同时也导致装置无法正常运行。

同时，较大的阻火器壳体导致气体正常流通时会集中在阻火单元中心区域，阻火单元外围仅有少量气体通过，导致压降较大，不利于气体流通效率。

目前现有的阻火器产品的阻火性能和流通性能是相互矛盾的两个方面，往往需要以牺牲某一方面的性能来换取另一性能的提升。

中国专利文献CN111097118B公开了流量分散型低压降大口径阻火器，其包括上壳体和下壳体，所述上壳体位于下壳体的正上方位置，所述上壳体和下壳体上均圆周向等间距设置有多个安装孔，所述上壳体的上侧设置有进气口，所述下壳体的下侧设置有出气口，所述进气口和出气口的内部均设置有螺纹旋接口，两个所述螺纹旋接口的内部均设有用于分化流量的分流机构，所述上壳体的下侧固定连接上壳体连接法兰。然而，该流量分散型低压降大口径阻火器无法实现在提高流通性能的同时提升其阻火性能。

中国专利文献CN110314306A公开了一种双向阻爆轰阻火器，其包括壳体，所述壳体设有两个，所述壳体之间设有阻火组件，所述壳体与阻火组件之间设有冲击波吸收装置，所述壳体内部设有缓冲腔，爆轰冲击波在缓冲腔减压降速，保护阻火阻件，该发明通过冲击波吸收装置造成冲击波在缓冲腔内部产生回流，对火焰冲击波产生制动作用，冲击波速度和压力相互抵消，从而使得爆轰冲击波衰减，减轻对阻火组件的冲击。该双向阻爆轰阻火器无法实现在提高流通性能的同时提升其阻火性能。

中国专利文献CN104274929A公开了一种爆轰型阻火器，其属于管道安全设备技术领域，包括外壳，阻火器和管接头，外壳与外壳之间通过螺栓连接在一起，外壳与外壳之间设有阻火器，管接头分别与阻火板之间设有缓冲装置，缓冲装置的边缘设有一圈通孔。该爆轰型阻火器无法实现在提高流通性能的同时提升其阻火性能。

针对上述问题，本发明提出了一种新型阻火器，可以在提高流通性能的同时提升其阻火性能。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种爆轰型阻火器，该爆轰型阻火器能够在提高流通性能的同时提升其阻火性能，同时能有效提升爆轰冲击波的主动吸收能力，显著降低爆轰冲击的破坏。

为此，根据本发明提供了一种爆轰型阻火器，包括：筒状的主腔体；设置在所述主腔体内且处于轴向中部的阻火单元；对称布置在所述阻火单元的轴向两侧且与所述主腔体形成固定连接的填充格网单元；以及填充在所述阻火单元与所述填充格网单元之间的阻火填充物；其中，所述填充格网单元和所述阻火填充物能够在正常工况下对气体形成分流，使气体以预定流通量通过所述阻火单元，并能够在阻火工况下吸收爆轰火焰的热量和爆轰冲击波的能量，以使爆轰火焰得到衰减，进而通过所述阻火单元阻止火焰通过。

在本实施例中，在正常工况下，填充格网单元和阻火填充物通过对气体形成分流，使得气体介质能够均匀地通过阻火单元，从而显著减小了气体流通阻力，大大提高了爆轰型阻火器的流通性能。

而在阻火工况下，可燃气体在连接管道内被点燃后，爆轰火焰依次通过连接腔体、填充格网单元、阻火填充物。第一方面，由于阻火填充物具有一定的体积，减小了主腔体内的可燃气体的量，同时可燃气体被阻火填充物分割成多个小的空间，爆轰火焰传播至此处后，其燃爆威力相对减小。第二方面，由于阻火填充物具有较大的比表面积，能够进一步吸收爆轰火焰的热量。第三方面，填充格网单元和阻火填充物分割爆轰火焰，吸收爆轰火焰的热量和爆轰冲击波的能量，使爆轰火焰得到显著的衰减，且阻火填充物在爆轰火焰的冲击下，结构发生变形，从而能够进一步吸收爆轰冲击波的能量。由此，爆轰火焰能够得到很大程度的衰减。衰减后的火焰到达阻火单元，在阻火单元的传热效应和壁面效应的作用下，实现火焰的阻止。这非常有利于提高爆轰型阻火器的阻火性能和流通性能。

在一个实施例中，所述预定流通量处于60％-100％设计流通量范围内。

在一个实施例中，所述主腔体的两端分别设有连接腔体，所述主腔体的直径小于所述主腔体的直径，所述主腔体的两端设有用于连接所述连接腔体的连接部，所述连接部的直径设置成从所述连接腔体的端部沿轴向向外递减。

在一个实施例中，所述填充格网单元固定在所述连接部的内壁上，且处于靠近所述连接腔体的一端。

在一个实施例中，所述填充格网单元的流通面积S3大于所述连接腔体的流通面积S2。

在一个实施例中，所述阻火填充物的孔隙率大于0.6。

在一个实施例中，在所述阻火单元的轴向两侧分别设有与所述主腔体的内壁固定连接的支撑单元，用于固定安装所述阻火单元。

在一个实施例中，所述阻火单元构造成等厚度的圆盘状。

在一个实施例中，所述阻火单元构造成包括环形的第一子阻火单元和布置在所述第一子阻火单元的中心的第二子阻火单元。

在一个实施例中，在所述填充格网单元与所述第二子阻火单元的轴向之间设有筒状分隔单元，所述筒状分隔单元的侧壁设有气体流通通道，所述阻火填充物填充在所述筒状分隔单元的内部。

在一个实施例中，所述筒状分隔单元的轴向内端的直径不小于轴向外端的直径。

在一个实施例中，所述气体流通通道构造成沿轴向延伸的条形通槽或沿周向部分延伸的环状通槽。

在一个实施例中，所述第一子阻火单元的厚度小于所述第二子阻火单元的厚度，且所述第一子阻火单元与所述第二子阻火单元的缝隙值相同。

在一个实施例中，所述第一子阻火单元的厚度与所述第二子阻火单元的厚度相等，且所述第一子阻火单元的缝隙值大于所述第二子阻火单元的缝隙值。

在一个实施例中，所述阻火填充物涂覆有阻火涂层或者吸波涂层。

在本实施例中，阻火填充物能够有效阻止火焰传播或者爆轰冲击波传播，进一步提高爆轰型阻火器的阻火性能。

在一个实施例中，所述阻火填充物采用吸附式填料，所述吸附式填料能够在正常工况下吸附气体介质中的惰性气体，并能够在阻火工况下释放出惰性气体以辅助阻火。

与现有技术相比，本申请的优点之处在于：

根据本发明的爆轰型阻火器通过在主腔体内设置阻火填充物，减少了主腔体内可燃气体的量，同时能够实现对可燃气体进行空间分割，致使火焰难以形成大规模的传播连接，显著降低爆轰火焰的燃爆威力。并且，阻火填充物具有较大的比表面积，能够有效吸收爆轰火焰的热量。同时阻火填充物在爆轰火焰的冲击下，结构发生变形，这能够有效吸收爆轰冲击波的能量，提升了爆轰冲击波的主动吸收能力，进而降低了爆轰冲击的破坏。这些使得爆轰火焰能够得到有效的衰减，衰减后的火焰进一步通过阻火单元，在阻火单元的传热效应和壁面效应作用下，实现火焰的阻止。由此，通过阻火填充物实现冲击波的主动衰减和可燃气体的空间分割，大大强化了爆轰型阻火器的阻火性能和流通性能。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1示意性地显示了根据本发明的实施例1的爆轰型阻火器的结构。

图2示意性地显示了图1所示爆轰型阻火器中的填充格网单元的结构。

图3示意性地显示了根据本发明的实施例2的爆轰型阻火器的结构。

图4示意性地显示了图3所示爆轰型阻火器中的筒状分隔单元的第一实施例的结构。

图5示意性地显示了筒状分隔单元的第二实施例的结构。

图6示意性地显示了筒状分隔单元的第三实施例的结构。

图7示意性地显示了图2所示爆轰型阻火器中的第一子阻火单元的结构。

图8示意性地显示了图2所示爆轰型阻火器中的第二子阻火单元的结构。

图9示意性地显示了根据本发明的实施例3的爆轰型阻火器的结构。

图10示意性地显示了9所示爆轰型阻火器中的阻火单元的结构。

其中，上述各个附图中的附图标记分别为：

100-爆轰型阻火器；1-连接法兰；2-连接腔体；3-填充格网单元；4-阻火填充物；5-支撑单元；51-第一支撑单元；52-第二支撑单元；6-阻火单元；61、610-第一子阻火单元；62、620-第二子阻火单元；7-主腔体；8-筒状分隔单元；81-气体流通通道；200-爆轰型阻火器。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

图1示意性地显示了根据本发明的爆轰型阻火器100的结构。如图1所示，爆轰型阻火器100包括主腔体7、阻火单元6、填充格网单元3和阻火填充物4。主腔体7构造为筒状结构。阻火单元6设置在主腔体7的内部，且阻火单元6处于主腔体7的轴向中部位置。填充格网单元3设有两个，两个填充格网单元3对称布置在阻火单元6的轴向两侧，填充格网单元3与主腔体7的内壁形成固定连接，并且在填充格网单元3与阻火单元6的轴向之间形成有填充空间。阻火填充物4填充在阻火单元6与填充格网单元3之间形成的填充空间内，填充格网单元3用于对阻火填充物4形成固定。在正常工况下，填充格网单元3和阻火填充物4能够对气体形成分流，使气体以预定流通量通过所述阻火单元，从而减小了气体流通阻力，并且在阻火工况下，填充格网单元3和阻火填充物4能够分割爆轰火焰，同时能够吸收爆轰火焰的热量和爆轰冲击波的能量，以使爆轰火焰得到显著的衰减，进而通过阻火单元6实现阻火。预定流通量处于60％-100％设计流通量范围内。由此，气体能够合理通过阻火单元6，且能够有效减小阻火器腔体内的可燃气体积，从而降低爆炸能量。这非常有利于提高爆轰型阻火器100的阻火性能和流通性能。

如图1所示，主腔体7的两端分别设有连接腔体2，用于连接储气装置主体。储气装置例如为储罐。连接腔体2的直径小于主腔体7的直径。主腔体7的两端设有用于连接连接腔体2的连接部，连接部的直径设置成从主腔体7的端部沿轴向向外递减。由此，连接部的轴向内端的直径与主腔体7的内径相等，连接部的轴向外端的直径与连接腔体2的直径相等。优选地，连接部与主腔体7一体化构造，连接部形成为主腔体7的一部分。

在一个实施例中，连接腔体2的自由端端部设有连接法兰1，用于与储气装置主体进行连接。优选地，连接腔体2与储气装置主体之间通过连接管道(未示出)形成连接。连接腔体2的规格与连接管道规格一致。

图2示意性地显示了填充格网单元3的结构。填充格网单元3的外缘尺寸略大于连接腔体2的直径。填充格网单元3固定在连接部的内壁上，且处于靠近连接腔体2的一端。填充格网单元3的流通面积S3大于连接腔体2的流通面积S2。填充格网单元3能够有效固定阻火填充物4，以防止阻火填充物4进入到连接腔体2或出气装置主体内。

填充格网单元3例如可以采用金属丝网、编织网格、格栅板等。填充格网单元3的孔隙率设置成能够使填充网格单元3的流通面积S3大于连接腔体2的流通面积S2。

根据本发明，阻火填充物4设置在阻火单元6与填充格网单元3之间形成的填充空间内，并且填充格网单元3和阻火单元4对阻火填充物4形成固定。阻火填充物4的孔隙率大于0.6。优选地，阻火填充物4的孔隙率大于0.8。阻火填充物4例如可以采用鲍尔环或拉西环等。

在一个实施例中，阻火填充物4可涂覆阻火涂层或者吸波涂层等，从而使得阻火填充物4能够进一步阻止火焰传播或者爆轰冲击波传播。

在一个实施例中，阻火填充物4还可以采用吸附式填料。在正常工况下，吸附式填料能够吸附气体介质中的惰性气体，例如氮气。在阻火工况下，吸附式填料4由于受到温度提高或者压力提高的影响，能够释放出惰性气体以辅助阻火。由此，能够进一步提高爆轰型阻火器100的阻火性能。

根据本发明，在阻火填充物4的轴向两侧分别设有与主腔体7的内壁固定连接的支撑单元5，支撑单元5用于固定安装阻火单元6。支撑单元5能够防止发生爆轰时爆轰波将阻火单元6冲出。支撑单元5例如可以构造成镂空件。

阻火单元6可以采用波纹板阻火盘或者其他填料阻火结构。阻火单元6用于阻火爆轰或爆燃火焰传播。

根据本发明的爆轰型阻火器100具有正常流通工况和阻火工况。

在正常流通工况下，正常气体流通时，气体介质依次通过连接腔体2、填充格网单元3、阻火填充物4、支撑单元5，以及阻火单元6，进而通过阻火单元6相对侧的支撑单元5、阻火填充物4、填充格网单元3，以及连接腔体2，从而进入到下游装置或管道中。这相对于现有的未设有填充格网单元3及阻火填充物4的阻火器，气体流通主要集中在阻火单元6的中心区域，其外围区域通过的气体少，造成阻力大，而本发明通过填充格网单元3和阻火填充物4能够对气体介质形成分流作用，使得气体介质能够均匀地通过阻火单元6，从而显著减小了气体流通阻力，大大提高了爆轰型阻火器100的流通性能。

在阻火工况下，可燃气体在连接管道内被点燃后，爆轰火焰依次通过连接腔体2、填充格网单元3、阻火填充物4。第一方面，由于阻火填充物4具有一定的体积，减小了主腔体7内的可燃气体的量，同时可燃气体被阻火填充物4分割成多个小的空间，爆轰火焰传播至此处后，其燃爆威力相对减小。第二方面，由于阻火填充物4具有较大的比表面积，能够进一步吸收爆轰火焰的热量。第三方面，阻火填充物4在爆轰火焰的冲击下，结构发生变形，从而能够进一步吸收爆轰冲击波的能量。由此，爆轰火焰能够得到很大程度的衰减。衰减后的火焰到达阻火单元6，在阻火单元6的传热效应和壁面效应的作用下，实现火焰的阻止。

下面以具体实施例详细介绍根据本发明的爆轰型阻火器。

实施例1：

如图1所示，爆轰型阻火器100以阻爆等级为IIA型为例，爆轰型阻火器100的规格为DN100。

测试采用丙烷空气混合气，其中丙烷MESG值为0.95mm。

连接法兰1的规格为DN100。

连接腔体2的直径为100mm。

如图1所示，填充格网单元3置于主腔体7的内部，填充格网单元3采用丝网，其直径为120mm，厚度为2mm。填充格网单元3的孔隙度为0.9，填充格网单元3的流通面积S3大于连接腔体2的流通面积S2，填充格网单元3的外缘焊接于主腔体7的连接部的内壁。

阻火填充物4采用不锈钢鲍尔环，鲍尔环的直径为30mm。阻火填充物4的孔隙度为0.94，在本实施例中，阻火填充物4充满整个形成于填充格网单元3与阻火单元6之间的填充空间。

如图1所示，阻火单元6构造成等厚度的圆盘状。阻火单元6通过支撑单元5固定安装在主腔体7的轴向中部位置。支撑单元5布置在阻火单元6的两侧且与主腔体7的内壁固定，从而对阻火单元形成固定，支撑单元5能够防止发生爆轰时爆轰波将阻火单元6冲出。这种结构使得整个阻火单元6流体气体一致有利于提高气体流通量。

阻火单元6采用波纹板阻火盘，阻火缝隙值为0.8mm，阻火盘的厚度为30mm。

在正常流通工况下，正常气体流通时，气体介质依次通过连接腔体2、填充格网单元3、阻火填充物4、支撑单元5，以及阻火单元6，进而通过阻火单元6相对侧的支撑单元5、阻火填充物4、填充格网单元3，以及连接腔体2，从而进入到下游装置或管道中。填充格网单元3和阻火填充物4能够对气体介质形成分流作用，使得气体介质能够均匀地通过阻火单元6，显著减小了气体流通阻力，大大提高了爆轰型阻火器100的流通性能。

在阻火工况下，可燃气体在连接管道内被点燃后，爆轰火焰依次通过连接腔体2、填充格网单元3、阻火填充物4。第一方面，由于阻火填充物4具有一定的体积，减小了主腔体7内的可燃气体的量，同时可燃气体被阻火填充物4分割成多个小的空间，爆轰火焰传播至此处后，其燃爆威力相对减小。第二方面，由于阻火填充物4具有较大的比表面积，能够进一步吸收爆轰火焰的热量。第三方面，阻火填充物4在爆轰火焰的冲击下，结构发生变形，从而能够进一步吸收爆轰冲击波的能量。由此，爆轰火焰在填充格网单元3和阻火填充物4的作用下能够得到很大程度的衰减，衰减后的火焰到达阻火单元6，在阻火单元6的传热效应和壁面效应的作用下，实现火焰的阻止。

实施例2：

如图3所示，爆轰型阻火器200以阻爆等级为IIB3型为例，爆轰型阻火器200规格为DN100。

测试采用乙烯空气混合气，其中乙烯MESG值为0.67mm。

连接法兰1的规格为DN100。

连接腔体2的直径为100mm。

如图3所示，针对爆轰火焰集中在阻火单元中心区域的特点，阻火单元构造成包括环形的第一子阻火单元61和布置在第一子阻火单元61的中心的第二子阻火单元62。第一子阻火单元61和第二子阻火单元62分别通过第一支撑单元51和第二支撑单元52固定安装在主腔体7的轴向中部位置。

填充网格单元3的直径略大于连接腔体2的直径。填充网格单元3的采用丝网，其直径为120mm，厚度为2mm。填充网格单元3的孔隙度为0.9，其流通面积S3大于连接腔体2的流通面积S2，填充格网单元3的外缘焊接于主腔体7的连接部的内壁。

在填充格网单元3与第二子阻火单元62的轴向之间设有筒状分隔单元8。筒状分隔单元8的两端分别与填充格网单元3和第二子阻火单元62固定连接。由此，填充空间形成于筒状分隔单元8的内部。筒状分隔单元8的侧壁设有气体流通通道81，阻火填充物41填充在筒状分隔单元8的内部。筒状分隔单元8的轴向内端的直径不小于轴向外端的直径。

如图4和图5所示，筒状分隔单元8可以构造成等直径的圆筒状结构。

如图6所示，筒状分隔单元8也可以构造成直径从轴向外端向轴向内端递增的圆锥筒状结构。

气体流通通道可以构造成沿轴向延伸的条形通槽或沿周向部分延伸的环状通槽。

阻火填充物41采用阻燃鲍尔环，鲍尔环的直径为25mm，孔隙度为0.92。阻火填充物41充满筒状分隔单元8的内部。这使得阻火填充物41主要在爆轰火焰的主流传播方向上进行填充。在筒状分隔单元8的内部填充，使得火焰经过筒状分隔单元8以后进行分流，同时，爆轰波得以被衰减。

在实施例2中，如图4、图7和图8所示，第一子阻火单元61的厚度设置成小于第二子阻火单元62的厚度。例如，第一子阻火单元61的厚度设置为15mm，第一子阻火单元61的内径设置为120mm，第一子阻火单元61的外径设置为210mm。第二子阻火单元62的厚度为30mm，第二子阻火单元62的外径设置为120mm。同时，第一子阻火单元61与第二子阻火单元62的缝隙值相同，均为0.55mm。这种结构使得阻火单元的中心处的气体流通量少，而四周多，由此能够显著提高阻火单元四周的通过量，非常有利于气体通过阻火单元。

在正常工况下，正常气体流通时，气体介质依次通过连接腔体2和填充格网单元3，由于存在阻火填充物41的影响，更多的气体会选择通过筒状分隔单元8的气体流通通道，进而通过第一子阻火单元61而进入到第一子阻火单元61的另一侧，进而进入到下游装置或管道中。而另外一部分气体会通过阻火填充物41和第二子阻火单元62进入到第二子阻火单元62的另一侧，进而进入到下游装置或管道中。由于阻火填充物41的存在，导致来自上游的气体进入到主腔体7内后，实现了更好的均流作用，充分的利用了第一子阻火单元61侧压降较小的区域，进而实现了更小的压降。这非常有利于提高爆轰型阻火器200的流通性能。

在阻火工况下，可燃气体在管道内被点燃后，爆轰火焰依次通过连接腔体2、填充格网单元3、阻火填充物41，第一方面，由于阻火填充物41具有一定的体积，减小了主腔体7内的可燃气体的量，同时可燃气体被阻火填充物41分割成多个小的空间，爆轰火焰传播至此处后，其燃爆威力相对减小。第二方面，由于阻火填充物41具有较大的比表面积，能够进一步吸收爆轰火焰的热量。第三方面，阻火填充物41在爆轰火焰的冲击下，结构发生变形，从而能够进一步吸收爆轰冲击波的能量。由此，爆轰火焰在填充格网单元3和阻火填充物4的作用下能够得到很大程度的衰减，衰减后的火焰到达第二子阻火单元62，在第二子阻火单元62的传热效应和壁面效应的作用下，实现火焰的阻止。另外，从筒状分隔单元8穿过的火焰也得到了一定程度的衰减，进而通过第一子阻火单元61实现阻火。

实施例3：

如图9所示，爆轰型阻火器300以阻爆等级为IIB3型为例，爆轰型阻火器300的规格为DN100。

测试采用乙烯空气混合气，其中乙烯MESG值为0.67mm。

连接法兰1的规格为DN100。

连接腔体2的直径为100mm。

实施例3与实施例2的不同之处仅在于阻火单元的结构不同。如图9所示，针对爆轰火焰集中在阻火单元中心区域的特点，阻火单元构造成包括环形的第一子阻火单元610和布置在第一子阻火单元610的中心的第二子阻火单元620。第一子阻火单元610和第二子阻火单元620通过第一支撑单元510固定安装在主腔体7的轴向中部位置。

阻火填充物41采用阻燃鲍尔环，鲍尔环外可以涂覆阻火涂层，鲍尔环的直径为25mm，孔隙度为0.92。阻火填充物41充满筒状分隔单元8的内部。

如图9和图10所示，第一子阻火单元610的厚度与第二子阻火单元620的厚度设置成相等，均为30mm。同时，第一子阻火单元610的缝隙值设置成大于第二子阻火单元620的缝隙值。第一子阻火单元610的缝隙值为0.8mm，且第一子阻火单元610的外径设置为210mm，第一子阻火单元610的内径设置为120mm。第二子阻火单元620的缝隙值为0.55mm，且第二子阻火单元620的直径设置为120mm。

在正常工况下，正常气体流通时，气体介质依次通过连接腔体2和填充格网单元3，由于存在阻火填充物41的影响，更多的气体会选择通过筒状分隔单元8的气体流通通道，进而通过第一子阻火单元610而进入到第一子阻火单元610的另一侧，进而进入到下游装置或管道中。而另外一部分气体会通过阻火填充物41和第二子阻火单元620进入到第二子阻火单元620的另一侧，进而进入到下游装置或管道中。由于阻火填充物41的存在，导致来自上游的气体进入到主腔体7内后，实现了更好的均流作用，充分的利用了第一子阻火单元610侧压降较小的区域，进而实现了更小的压降。这非常有利于提高爆轰型阻火器300的流通性能。

在阻火工况下，可燃气体在管道内被点燃后，爆轰火焰依次通过连接腔体2、填充格网单元3、阻火填充物41，第一方面，由于阻火填充物41具有一定的体积，减小了主腔体7内的可燃气体的量，同时可燃气体被阻火填充物41分割成多个小的空间，爆轰火焰传播至此处后，其燃爆威力相对减小。第二方面，由于阻火填充物41具有较大的比表面积，能够进一步吸收爆轰火焰的热量。第三方面，阻火填充物41在爆轰火焰的冲击下，结构发生变形，从而能够进一步吸收爆轰冲击波的能量。由此，爆轰火焰在填充格网单元3和阻火填充物41的作用下能够得到很大程度的衰减，衰减后的火焰到达第二子阻火单元620，在第二子阻火单元620的传热效应和壁面效应的作用下，实现火焰的阻止。另外，从筒状分隔单元8穿过的火焰也得到了一定程度的衰减，进而通过第一子阻火单元61实现阻火。

根据本发明的爆轰型阻火器100通过在主腔体7内设置阻火填充物4，减少了主腔体7内可燃气体的量，同时能够实现对可燃气体进行空间分割，致使火焰难以形成大规模的传播连接，显著降低爆轰火焰的燃爆威力。并且，阻火填充物4具有较大的比表面积，能够有效吸收爆轰火焰的热量。同时，阻火填充物4在爆轰火焰的冲击下，结构发生变形，这能够有效吸收爆轰冲击波的能量，提升了爆轰冲击波的主动吸收能力，进而降低了爆轰冲击的破坏。这些使得爆轰火焰能够得到有效的衰减，衰减后的火焰进一步通过阻火单元6，在阻火单元6的传热效应和壁面效应作用下，实现火焰的阻止。由此，通过阻火填充物6实现冲击波的主动衰减和可燃气体的空间分割，大大强化了爆轰型阻火器的阻火性能和流通性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种爆轰型阻火器，包括：

筒状的主腔体(7)；

设置在所述主腔体内且处于轴向中部的阻火单元(6)；

对称布置在所述阻火单元的轴向两侧且与所述主腔体形成固定连接的填充格网单元(3)；以及

填充在所述阻火单元与所述填充格网单元之间的阻火填充物(4)；

其中，所述填充格网单元和所述阻火填充物能够在正常工况下对气体形成分流，使气体以预定流通量通过所述阻火单元，并能够在阻火工况下吸收爆轰火焰的热量和爆轰冲击波的能量，以使爆轰火焰得到衰减，进而通过所述阻火单元阻止火焰通过。

2.根据权利要求1所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述预定流通量处于60％-100％设计流通量范围内。

3.根据权利要求2所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述主腔体的两端分别设有连接腔体(2)，所述连接腔体的直径小于所述主腔体的直径，

所述主腔体的两端设有用于连接所述连接腔体的连接部，所述连接部的直径设置成从所述主腔体的端部沿轴向向外递减。

4.根据权利要求3所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述填充格网单元固定在所述连接部的内壁上，且处于靠近所述连接腔体的一端。

5.根据权利要求4所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述填充格网单元的流通面积S3大于所述连接腔体的流通面积S2。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述阻火填充物的孔隙率大于0.6。

7.根据权利要求1到5中任一项所述的爆轰型阻火器，其特征在于，在所述阻火单元的轴向两侧分别设有与所述主腔体的内壁固定连接的支撑单元(5)，用于固定安装所述阻火单元。

8.根据权利要求7所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述阻火单元构造成等厚度的圆盘状。

9.根据权利要求7所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述阻火单元构造成包括环形的第一子阻火单元(61)和布置在所述第一子阻火单元的中心的第二子阻火单元(62)。

10.根据权利要求9所述的爆轰型阻火器，其特征在于，在所述填充格网单元与所述第二子阻火单元的轴向之间设有筒状分隔单元(8)，所述筒状分隔单元的侧壁设有气体流通通道，所述阻火填充物填充在所述筒状分隔单元的内部。

11.根据权利要求10所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述筒状分隔单元的轴向内端的直径不小于轴向外端的直径。

12.根据权利要求10所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述气体流通通道构造成沿轴向延伸的条形通槽(82)或沿周向部分延伸的环状通槽(83)。

13.根据权利要求10所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述第一子阻火单元的厚度小于所述第二子阻火单元的厚度，且所述第一子阻火单元与所述第二子阻火单元的缝隙值相同。

14.根据权利要求10所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述第一子阻火单元的厚度与所述第二子阻火单元的厚度相等，且所述第一子阻火单元的缝隙值大于所述第二子阻火单元的缝隙值。

15.根据权利要求6所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述阻火填充物涂覆有阻火涂层或者吸波涂层。

16.根据权利要求6所述的爆轰型阻火器，其特征在于，所述阻火填充物采用吸附式填料，所述吸附式填料能够在正常工况下吸附气体介质中的惰性气体，并能够在阻火工况下释放出惰性气体以辅助阻火。