CN118105649A - 阻火器和用于阻火器的末端壳体 - Google Patents
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Abstract
本文描述了阻火器和用于阻火器的末端壳体。示例性阻火器包括末端壳体。末端壳体包括具有第一端和与第一端相对的第二端的管道区段,管道区段具有沿第一端和第二端之间的第一长度的第一内直径。末端壳体还包括在第一端处从管道区段延伸的连接凸缘和在第二端处从管道区段延伸的本体凸缘。阻火器还包括本体,本体具有沿第二长度的第三内直径,第三内直径大于第一内直径。阻火器还包括设置在本体中的火焰单元,火焰单元具有第一侧、第二侧和在第一侧和第二侧之间的多个通道。
Description
技术领域
本公开涉及阻火器和用于阻火器的末端壳体。
背景技术
管道系统和存储系统通常用于传输和存储可燃流体(例如,天然气、燃料、混合物等)。这些系统通常利用阻火器来防止或抑制火焰或燃烧从阻火器的一侧传播到阻火器的另一侧。例如,如果在下游发生火灾或爆炸,则阻火器防止或抑制火焰在其到达大燃料源之前向上游传播。线-端阻火器是一种被定位在通道内的阻火器,例如通风口或排放口。直列式阻火器是一种安装在管道中或两个管道之间以防止火焰从中穿过的阻火器。
通常,阻火器通常包括具有多个小通道的火焰单元,该多个小通道允许流体自由地流过阻火器。在管道系统的正常操作期间,流体沿第一方向流过阻火器。然而,如果燃烧发生在阻火器的下游,则火焰单元防止火焰越过阻火器向上游传播。这防止或减小了火从一个区域(例如,下游区域、动力吸收器、未受保护侧等)行进到另一区域(例如,上游区域、供应箱、受保护侧等)的可能性。
发明内容
本文所公开的示例性阻火器包括第一末端壳体、第二末端壳体、本体和火焰单元。第一末端壳体包括具有第一端和与第一端相对的第二端的第一管道区段。第一管道区段沿第一端和第二端之间的第一长度具有第一内直径。第一末端壳体还包括在第一端处从第一管道区段延伸的第一连接凸缘。第一末端壳体还包括在第二端处从第一管道区段延伸的第一本体凸缘。第二末端壳体包括具有第三端和与第三端相对的第四端的第二管道区段。第二管道区段沿第三端和第四端之间的第二长度具有第二内直径。第二末端壳体包括在第三端处从第二管道区段延伸的第二连接凸缘。第二末端壳体还包括在第四端处从第二管道区段延伸的第二本体凸缘。本体被联接在第一本体凸缘和第二本体凸缘之间。本体沿着第一和第二本体凸缘之间的第三长度具有第三内直径。本体的第三内直径大于第一和第二内直径。火焰单元被设置在本体中。火焰单元具有第一侧和第二侧。火焰单元还具有在第一侧和第二侧之间的多个通道。
本文公开的阻火器的示例性末端壳体包括管道区段、第一凸缘、第二凸缘和本体部分。管道区段有第一端和与第一端相对的第二端。管道区段还具有沿着在第一端和第二端之间延伸的第一长度的第一内直径。第一凸缘从管道区段的第一端径向向外延伸并且具有第一外直径。第二凸缘从管道区段的第二端径向向外延伸。第二凸缘还具有大于第一外直径的第二外直径。本体部分从第二凸缘沿远离管道区段的方向轴向地延伸。本体部分具有联接到第二凸缘的第三端和与第三端相对的第四端。本体部分还具有沿着在第三端和第四端之间延伸的第二长度的第二内直径和第三外直径。第二内直径大于第一内直径,并且第三外直径大于第一外直径。
本文所公开的示例性阻火器包括一对末端壳体、本体和盘形火焰单元。所述一对末端壳体中的每个末端壳体包括连接凸缘、本体凸缘和管道区段。连接凸缘具有第一内直径和第一外直径。本体凸缘具有第二内直径和第二外直径。管道区段在第一端和与第一端相对的第二端之间沿第一长度延伸。第一端被联接到连接凸缘,并且第二端被联接到本体凸缘。管道区段还具有第一内直径和第三外直径。第三外直径对应于第二内直径,并且管道区段的第一内直径沿着第一长度是恒定的。本体位于所述一对末端壳体之间,并且具有第三端和与第三端相对的第四端。本体还具有沿第三端和第四端之间的第二长度的第三内直径。第三内直径沿着第二长度是恒定的。盘形火焰单元被设置在本体中。盘形火焰单元具有第一侧、第二侧和在第一侧和第二侧之间的多个通道。
附图说明
图1是示例管道系统的示意图,在该示例管道系统中可以实现本文所公开的示例阻火器。
图2是已知阻火器的透视图。
图3是图2的已知阻火器的截面透视图。
图4是图2的已知阻火器的截面侧视图。
图5是根据本文公开的教导构造的第一示例性阻火器的侧视图。
图6是图5的第一示例性阻火器的透视图。
图7是图5的第一示例性阻火器的截面透视图。
图8是图5的第一示例性阻火器的截面侧视图。
图9是根据本文公开的教导构造的第二示例性阻火器的侧视图。
图10是图9的第二示例性阻火器的透视图。
图11是图9的第二示例性阻火器的截面透视图。
图12是图9的第二示例性阻火器的截面侧视图。
图13是根据本文公开的教导构造的第三示例性阻火器的截面侧视图。
图14是可包括在图5-图13的第一、第二和/或第三示例阻火器中的根据本文公开的教导构造的第一示例性成对末端壳体的横截面侧视图。
图15是可包括在图5-图13的第一、第二和/或第三阻火器中的根据本文公开的教导构造的第二示例性成对末端壳体的截面侧视图。
图16示出了根据本文公开的教导构造的第四示例性阻火器的横截面侧视图。
图17示出了根据本文公开的教导构造的第四阻火器的第二末端壳体的放大横截面透视图。
附图未按比例绘制。通常,在整个附图和随附的书面描述中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
除非另外明确说明,否则在本文中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的描述符,不暗示或以其它方式指示优先级、物理次序、列表中的布置和/或排序的任何含义,而是仅用作标签和/或任意名称来区分元件以便于理解所公开的示例。在一些示例中,描述符“第一”可用于指代详细描述中的元素,而相同的元素可在权利要求中用不同的描述符诸如“第二”或“第三”来指代。在这样的情况下,应当理解,这样的描述符仅仅用于清楚地标识例如可能共享相同名称的那些元素。如本文所用,“大约”和“大致”是指由于制造公差和/或其它现实世界缺陷而可能不精确的尺寸。
如本文所用,单数引用(例如,“一”、“一个”、“第一”、“第二”等)不排除多个。这里使用的术语“一”或“一个”实体是指一个或多个该实体。术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可互换使用。此外,尽管单独列出,但是多个装置、元件或方法动作可以由例如单个单元或处理器来实现。另外,尽管各个特征可以被包括在不同的示例或权利要求中,但是这些特征可以被组合,并且包括在不同的示例或权利要求中并不意味着特征的组合是不可行的和/或不利的。
“包括”和“包含”(及其所有形式和形式)在本文中用于开放式术语。因此,每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如,包括、包含、包含有、包括有、具有等)作为前序或在任何种类的权利要求叙述中时,应当理解,可以存在附加的要素、术语等而不落入相应权利要求或叙述的范围之外。如这里所使用的,当短语“至少”被用作例根据权利要求的前序中的过渡术语时,它以与术语“包括”和“包含”是开放式的相同方式是开放式的。当例如以诸如A、B和/或C的形式使用时,术语“和/或”是指A、B、C的任何组合或子集,诸如(1)单独的A,(2)单独的B,(3)单独的C,(4)A与B,(5)A与C,(6)B与C,以及(7)A与B且与C。如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的,短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个A,(2)至少一个B,以及(3)至少一个A和至少一个B中的任一个的实现。类似地,如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的,短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个A,(2)至少一个B,以及(3)至少一个A和至少一个B中的任一个的实现。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的执行或执行的上下文中所使用的,短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个A,(2)至少一个B,以及(3)至少一个A和至少一个B中的任一个的实现。类似地,如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的执行或执行的上下文中所使用的,短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个A,(2)至少一个B,以及(3)至少一个A和至少一个B中的任一个的实现。
如本文所用,“大约”和“约”修饰其主题/值,以识别现实世界应用中发生的变化的潜在存在。例如,如本领域普通技术人员将理解的,“大约”和“约”可以修饰由于制造公差和/或其他现实世界缺陷而可能不精确的尺寸。例如,“大约”和“约”可以表示这样的尺寸可以在+/-10%的公差范围内,除非在下面的描述中另外规定。
如本文所用,术语“上游”和“下游”是指沿着流体流动路径相对于流体流动方向的位置。例如,关于流体流动,“上游”是指流体从其流动的位置,而“下游”是指流体朝向其流动的位置。例如,对于阻火器,受保护侧被称为在未受保护侧的上游,并且气体被称为从受保护侧流到未受保护侧。
如这里所使用的,“径向”用于表示沿着从本体向外指向并且垂直于本体的中心轴线的径向矢量的一个点或多个点。在一些示例中,第一部分被称为从第二部分径向向外延伸,这意味着第一部分从第二部分的外表面并且沿着垂直于第二部分的中心轴线的径向向量突出。如这里所使用的,“轴向”用于表示沿着从本体向外指向并且平行于本体的中心轴线的轴向矢量的一个点或多个点。在一些示例中,第一部分被称为从第二部分轴向向外延伸,这意味着第一部分在平行于第二部分的中心轴线的方向上从第二部分的端部或侧表面延伸。
具体实施方式
许多阻火器(例如,直列式爆炸阻火器、直列式爆燃阻火器等)被连接在第一管道(例如,上游管道)和第二管道(例如,下游管道)之间,所述第一管道和第二管道被包括在诸如天然气管道系统、蒸汽控制系统、流体输送系统、通风系统等的系统中。在一些情况下,第二管道内或下游的气体可由于加压、机加工、电涌等而燃烧。一旦气体在阻火器的下游点燃,火焰向上游朝向气体源和阻火器传播回。
阻火器包括在系统中以防止火焰从第二管道传播到第一管道。通常,阻火器包括设置在本体内的火焰单元和连接到本体的相对侧的两个渐缩管道区段。火焰单元可由交替的平带和波纹带层组成,所述交替的平带和波纹带层限定了穿过其中的多个通道。当燃烧气体流过火焰单元时,通道的壁吸收热量并在燃烧气体传播到另一侧之前熄灭火焰。火焰单元也设置在两个横杆之间。每个横杆包括从中心轮毂突出的多个辐条(例如,四个、六个、八个辐条等)。通常,轮辐被固定(例如,焊接等)到本体。
火焰单元被设计成使得通道的横截面积的组合对应于第一和第二管道的横截面积。因此,当流体(例如,气体、蒸气、混合物等)从第一管道流到第二管道时,由于横截面积的突然减小,流速不受限制。为了实现横截面积之间的这种对应,火焰单元的直径大于第一和第二管道的内直径。同样,容纳火焰单元的本体包括对应于火焰单元直径的内直径。
已知的阻火器包括在本体两侧上的末端壳体,以使第一和第二管道的内直径适应于本体的内直径。这些已知的末端壳体包括连接凸缘、本体凸缘,以及在连接凸缘和本体凸缘之间的锥形或渐缩管道区段。基于流动方向,渐缩管道区段沿着连接凸缘和本体凸缘之间的长度会聚或发散。换句话说,当流体从第一管道流到火焰单元时,渐缩管道从第一管道的内直径逐渐膨胀到本体的内直径。同样,当流体从火焰单元流到第二管道时,渐缩管道区段从本体的内直径逐渐收缩到第二管道的内直径。
由于渐缩管道区段的构造,阻火器的轴向长度可以相对较大。特别地,当火焰单元的直径增加时,渐缩管道区段的长度增加,因为需要在管道直径和火焰单元直径之间逐渐过渡。这样,阻火器越大,集成有阻火器的整个系统封装的尺寸越大,可以包括在系统中的其它部件和/或子系统的数量越少,阻火器越重,整个系统封装越重等。此外,由于当前的规范,轴向较大的阻火器可能难以集成到现有系统中,并且因此可能引起与安装相关的修改、制造和/或附加成本。
此外,基于可变截面设计和沿着渐缩管道区段的长度的平滑过渡,具有渐缩管道区段的末端壳体的制造可能是昂贵的。在许多情况下,渐缩管道区段也焊接到本体凸缘和连接凸缘。这种焊接线可能易于出现失效模式(例如,开裂等),特别是在由爆炸或爆燃引起的条件下。
如本文所用,术语“爆燃”是指以亚音速(例如,小于声速(诸如343米每秒(m/s)的速度)沿一定距离移动的无约束火焰传播。如这里所使用的,术语“爆炸”指的是爆炸和/或火焰传播,该爆炸和/或火焰传播以声速或高于声速的速度沿一定距离移动,并且足够强以在气体中形成冲击波。当爆炸发生在阻火器的下游时,火焰和对应的冲击波可以以超音速向上游行进到渐缩管道区段中。
由于可压缩流的性质,冲击波的速度可以随着喷嘴的发散和喷嘴内直径的增加而沿着渐缩管道区段的长度增加。当冲击波的速度增加时,作用在本体、火焰单元和横杆上的力也增加。因此,渐缩管道区段在爆炸期间可影响阻火器和相关接头(例如焊接等)的结构完整性。
本文公开了具有示例末端壳体的示例阻火器,所述示例末端壳体不具有如在已知阻火器中看到的渐缩管道区段或锥体。本文所公开的示例性阻火器的末端壳体包括具有从其轴向相对端延伸的连接凸缘和本体凸缘的管道区段(例如,颈部、圆筒、导管等)。在一些示例中,管道区段的内直径在连接凸缘与本体凸缘之间是恒定的,并且因此在直径上不像在已知的阻火器渐缩管道区段中那样扩大或减小。因此,由于示例末端壳体不需要如在已知的阻火器中那样用于在两个直径之间逐渐过渡的渐缩管道区段,所以在此公开的示例末端壳体在轴向方向上可以更短。因此,与已知的阻火器相比,本文公开的示例阻火器的轴向长度减小。这使得示例性的阻火器能够更容易地安装到现有系统中。例如,当用具有较大直径火焰单元的新的阻火器替换旧的阻火器时,新的阻火器的轴向长度可以相同,使得新的阻火器可以装配在现有空间内(例如,在两个管道之间)。
末端壳体的截断减小了本文所公开的示例阻火器的总长度,从而允许更多的空间可用于其它子系统和/或部件。附加地或备选地,本文公开的示例阻火器允许整个系统消耗更少的空间。附加地或备选地,通过使末端壳体能够在轴向方向上保持较短,示例阻火器的本体可以是细长的(在轴向方向上)以包括更多和/或更厚的火焰单元(例如,盘形火焰单元等),同时保持相似或减小的长度并增加其灭火能力。
与长度一起,本文公开的示例阻火器的重量也减小。因此,需要更少和/或更不坚固的支撑结构来将示例性的阻火器固定(例如,安装、悬挂、加强等)在系统中。此外,重量的减小减小了施加在紧固件(例如,螺栓等)、凸缘和/或末端壳体与附接到示例性阻火器的管道之间的互连上的应力和应变。
本文公开的示例性的阻火器的制造成本也较低,因为与渐缩管道区段的喷嘴相对,末端壳体的管道区段可具有直的通路,渐缩管道区段的喷嘴具有复杂的会聚或发散设计并且制造成本高。此外,在此公开的一些示例性末端壳体可以由商业上可获得的部件构成,这降低了生产成本。
如上所述,已知阻火器的渐缩管道区段具有加速冲击波的轮廓和/或锥形设计。因为本文所公开的示例阻火器的末端壳体具有恒定的(例如,不变的)内直径,所以由爆炸引起的冲击波不会沿着连接凸缘和火焰单元之间的长度加速。因此,本文所公开的示例性阻火器减小了作用在末端壳体、横杆、火焰单元和本体上的冲击波的力。
为了进一步改善结构完整性,本文所公开的示例性阻火器允许横杆轴向更长(或更厚)并且在火焰单元和本体凸缘之间延伸。如在此更详细地公开的,本体凸缘具有与火焰单元平行的平板/部分,使得横杆可以接触(或抵靠)本体凸缘的内表面、本体的内表面和火焰单元的相应侧面。这样,横杆可以在没有紧固件(例如,焊接等)的情况下设置就位。
而且,因为横杆在本体凸缘和火焰单元的相对表面之间延伸,所以横杆还在其间限定部分(例如,象限等)。这些部分使冲击波分裂成较小的冲击波,这减小了作用在火焰单元上的总力。换句话说,单独的、较小的冲击波的总效果可能比充分、完整的冲击波的影响更小。照此,这些截头末端壳体减少了在此公开的示例性阻火器上可能具有的总体冲击爆炸冲击波。
现在转向附图,图1是包括示例性阻火器102的示例性系统100的示意图。本文公开的任何示例性阻火器可被实现为示例性阻火器102。图1的系统100被配置为用于从储罐104通风和/或输送气体(例如,天然气等)的管道系统。例如,系统100可以包括将气体从储罐104输送到一个或多个下游位置(例如工厂、住宅、发电厂等)的管道网络。在所示示例中,阻火器102被连接在第一管道106(例如,上游管道、受保护管道等)和第二管道108(例如,下游管道、未受保护管道等)之间。例如,阻火器102可以螺栓连接到第一和第二管道106、108。气体从第一管道106流过阻火器102到达第二管道108。阻火器102被配置为防止火焰在第一管道106与第二管道108之间传播,由此防止阻火器102的上游或下游的进一步损坏。例如,假定点火源110在下游位置引起气体燃烧。例如,点燃源110可以是引起意外的压力增加、温度增加、火花等的机器(例如,泵、电动机、发电机等)。如果点燃源110燃烧气体,则沿着第二管道108发生连锁反应,并且所产生的火焰向上游朝向储罐104传播。然而,阻火器102包括一个或多个火焰单元(以下公开),以熄灭火焰并防止发生灾难性事件,例如罐104的爆炸。示例阻火器102可以是双向的,因为阻火器102还可以防止火焰从上游位置传播到下游位置。
图1的示例性阻火器102基于第一和第二管道106、108之间的位置被配置为直列式阻火器。在其他示例中,阻火器102被配置为线-端阻火器102,并且系统100不包括第二管道108。在这些示例中,点火源110被定位在系统100的外部。例如,点火源110可以是在气体通风的开放大气中发生的雷击。
示例阻火器102可以是基于其结构和性能特性的直列式爆燃阻火器或直列式爆炸阻火器。直列式爆燃阻火器能够承受以超音速(例如350m/s、400m/s等)传播的火焰和冲击波,其具有与可燃气体混合物的爆燃相关的高压前沿(例如1400千帕(kPa)绝对压力、1700kPa绝对压力、2000kPa绝对压力等)。直列式爆燃阻火器能够承受与可燃气体混合物的爆燃相关的具有低压前沿(例如,800kPa绝对压力、1200kPa绝对压力等)的以亚音速(例如,200m/s、300m/s等)传播的火焰和冲击波。因此,虽然本文公开的一些示例性阻火器被描述为直列式爆燃阻火器,但是本文公开的任何示例性阻火器也可被考虑和/或用作直列式爆燃阻火器。
在描述本文公开的示例性阻火器的细节之前,结合图2-图4提供已知阻火器的简要描述。图2是已知的阻火器200的透视图,图3是阻火器200的横截面透视图,图4是阻火器200的横截面侧视图。如图2所示,阻火器200包括第一末端壳体202,第二末端壳体204和本体206。第一和第二末端壳体202、204是直径变化的减速管或扩张管。第一末端壳体202包括第一渐缩管道区段210(有时称为喷嘴或锥体)、被定位在第一渐缩管道区段210的一端的第一连接凸缘212,以及被定位在第一渐缩管道区段210相对端的第一本体凸缘214。类似地,第二末端壳体204包括第二渐缩管道区段216、第二连接凸缘218和第二本体凸缘220。典型地,阻火器(例如,阻火器200,下面描述的示例阻火器等)是对称的,使得第一和第二末端壳体202、204相似或相同,同时确认真实世界的公差、缺陷、差异等。本体206包括火焰单元(在图3和图4中更详细地示出)并且联接在第一和第二末端壳体202、204之间。
第一和第二连接凸缘212、218用于在管道系统的两个管道之间联接阻火器200。第一和第二连接凸缘212、218各自包括接口表面222(仅标记为与第一末端壳体202连接)以接触管道系统的两个管道的凸缘。第一和第二连接凸缘212、218还各自包括远离接口表面222和相邻管道突出的颈部224(仅标记为与第二末端壳体204连接)。典型地,第一连接凸缘212和第二连接凸缘218各自是由相同的金属材料(例如,铝、钢等)制造(例如,机加工、模铸等)的单个/粘性/完全不同的部件。第一和第二连接凸缘212、218包括通孔226以接纳用于将第一和第二凸缘212、218联接到上游和下游管道的相应凸缘的螺栓。此外,第一和第二连接凸缘212、218具有第一内直径228,其对应于连接到阻火器200的管道的内直径。
第一和第二本体凸缘214、220被包括以将本体206框住并固定在阻火器200内的适当位置。第一和第二本体凸缘214、220各自包括接口表面230(仅标记为与第二末端壳体204连接)以接触本体206的相对端。第一和第二本体凸缘214、220各自包括远离接口表面230和本体206突出的颈部232。接口表面230可以包括圆形凹部233以定位本体206并确保不会发生滑动。凹部233还可以包含密封剂(例如,O形环、垫圈等)和/或粘合剂(例如,环氧树脂等)以进一步将本体206附接到本体凸缘214、220。第一和第二本体凸缘214、220通过螺栓234螺栓联接在一起,螺栓234将本体206夹持在第一和第二末端壳体202、204之间。类似于连接凸缘212、218,第一和第二本体凸缘214、220中的每一个可以由相同的金属材料制造。
如图3和图4所示,阻火器200包括设置在本体206中的火焰单元308(或具有单个火焰单元或火焰单元元件的火焰单元组件)。火焰单元308具有使气体能够流过火焰单元308的多个通道。如图3和图4所示,第一本体凸缘214和第二本体凸缘220各自具有与本体206的内直径相同或基本相同的第二内直径336。第一和第二渐缩管道区段210、216的直径从第一内直径228增加到第二内直径336。当火焰由于爆燃而以亚音速朝向阻火器200行进时,渐缩管道区段210、216的这种变化的直径减小了火焰的速度。然而,当火焰由于爆炸而以超音速传播时,火焰产生朝向上游传播到阻火器200中的冲击波。在这种情况下,当冲击波到达第一或第二渐缩管道区段210、216时,这些波从倾斜表面(或壁)反射,并且反射的波会在相同的区域中碰撞,这会增加阻火器200的受保护侧上的再点火风险。渐缩管道区段210、216的圆锥形状确保了阻火器200中没有气体可涡旋和/或产生湍流的区域。这些区域可产生低压区域,该低压区域可不利地影响通过阻火器200的流动特性,例如气体流速的降低。渐缩管道区段210、216通常还具有精确的公差,以确保在爆燃和/或爆炸期间发生适当的流动特性(例如,减小的流速、偏转角等)。这种公差与较高的制造成本相关。
通常,第一和第二渐缩管道区段210、216与连接凸缘212、218和本体凸缘214、220分开制造。然后,本体凸缘214、220通过第一接头338被联接到渐缩管道区段210、216的一端,连接凸缘212、218通过第二接头340被联接到渐缩管道区段210、216的相对端。通常,第一接头338和第二接头340是焊接线(例如,方形焊接、单“V”形焊接、单斜角焊接等)。
如图3和图4所示,阻火器200包括在火焰单元308的相对侧上的第一横杆342和第二横杆344。第一和第二横杆342、344联接(例如,焊接)到本体206的内表面345,火焰单元308置于其间。横杆342、344在结构上支撑火焰单元308并且防止或限制火焰单元308轴向移动和/或在爆炸的情况下散开。
第一和第二横杆342、344包括第一尺寸(或轴向长度)346和第二尺寸(或厚度)348。通常,每个横杆342、344包括延伸穿过本体206的内直径的两个交叉杆(仅标记为与第一横杆342相关)。例如,如图3所示,第一横杆342包括第一杆342a和第二杆342b,第一杆342a完全延伸跨过本体206的内直径,第二杆342b完全延伸跨过本体206的内直径并垂直于第一杆。第二横杆344类似地包括两个杆。
如图3和图4所示,火焰单元308被定位在本体206内、阻火器200的轴向中点处。火焰单元308包括围绕毂350缠绕的扁平和波纹金属带的交替层,使得多个通道从火焰单元308的第一侧延伸到火焰单元308的第二侧,第一侧与第二侧相对。金属带由导热金属制成,当火焰从第二侧传播到第一侧时,导热金属可以吸收来自燃烧气体的热量。火焰单元308可以被设计成基于火焰单元308需要多少热量吸收的厚度352。
图5-图8示出了根据本文公开的教导构造的第一示例性阻火器500。图5是阻火器500的侧视图,图6是阻火器500的透视图,图7是阻火器500的横截面透视图,图8是阻火器500的横截面侧视图。示例阻火器500可以实现为图1所示的阻火器102。在图5-图8所示的示例中,阻火器500实现为直列式爆燃阻火器。特别地,阻火器500被配置为承受以超音速传播的火焰和冲击波,其具有与可燃气体混合物的爆炸相关联的高压前沿。附加地或备选地,阻火器500可以实现为直列式爆燃阻火器。在这样的示例中,阻火器500被配置为承受以亚音速传播的火焰和冲击波,该亚音速具有与可燃气体混合物的爆燃相关联的低压前沿。
在图5所示的示例中,阻火器500包括第一末端壳体502、第二末端壳体504和联接(例如夹持)在第一和第二末端壳体502、504之间的本体506(例如壳体)。本体506包含火焰单元,如本文进一步详细示出的。在所示的示例中,第一末端壳体502包括第一管道区段510,在第一管道区段510的一端处的第一连接凸缘512,以及在第一管道区段510的相对端处的第一本体凸缘514。类似地,第二末端壳体504包括第二管道区段516、在第二管道区段516的一端处的第二连接凸缘518,以及在第二管道区段516的相对端处的第二本体凸缘520。在一些示例中,阻火器500是对称的,使得第一末端壳体502和第二末端壳体504是相同的、镜像的,和/或以其他方式共享基本上类似的设计和/或配置。例如,在图5-图8的图示中,第一和第二管道区段510、516都包括直的内部通道,以促进层流进入本体506。应当理解,对第一末端壳体502及其元件的描述同样适用于第二末端壳体504及其相关元件。然而,在其他示例中,第一和第二末端壳体502、504不相同,并且阻火器500不对称。
第一和第二连接凸缘512、518用于在管道系统(例如,管道系统100等)的上游和下游管道(例如,第一管道106、第二管道108等)之间联接阻火器500。如图6所示,第一连接凸缘512包括开口632(例如,通孔)以接纳用于联接到管(例如,第一管道106)的凸缘的紧固件(例如,螺栓、用于紧固的装置等)。开口632的数量和布置可以对应于相邻管道凸缘的孔或螺栓图案。第二连接凸缘518类似地包括用于接纳紧固件以将连接凸缘518联接到另一管道(例如,第二管道108)的开口。
第一和第二本体凸缘514、520用于将本体506联接(例如夹持)在第一和第二末端壳体502、504之间。如图6所示,第一本体凸缘514包括开口634(例如通孔),并且第二本体凸缘520包括开口636。开口634、636接纳在第一和第二本体凸缘514、520之间延伸的紧固件638(在图6中仅示出和标记了其中之一)。紧固件638可以是螺栓或系杆。当紧固件638被拧紧时,第一和第二本体凸缘514、520朝向彼此移动,从而将本体夹持在第一和第二本体凸缘514、520之间。在其他示例中,第一本体凸缘514和第二本体凸缘520以及本体506可以通过其他化学和/或机械技术(例如,焊接等)联接。在一些示例中,第一和第二本体凸缘514、520包括圆形凹部639(结合第二本体凸缘520示出)以将第一和第二末端壳体502、504定位成与本体506对齐。凹部639还可以包含密封剂和/或粘合剂以进一步将本体506附接到本体凸缘514、520上。
参考图7,本体506是筒形的并限定内腔或通路702。如图7所示,阻火器500包括设置在本体506的通路702中的示例性火焰单元704(有时称为火焰单元元件)。火焰单元704是盘形的并且具有与通路702的直径相对应的直径。在一些示例中,火焰单元704的直径小于通路702的直径,并且阻火器500包括围绕火焰单元704的圆周的插入件。在一些示例中,火焰单元704被称为具有单个火焰单元或火焰单元元件的火焰单元组件。
在所示的示例中,火焰单元704具有第一侧706,与第一侧706相对的第二侧708,以及在第一侧706和第二侧708之间延伸的多个通道710(其中之一在图7中示出)。在所示示例中,阻火器500包括形成火焰单元704的中心的毂711。在一些示例中,火焰单元704由缠绕在毂711周围的扁平带和波纹带的交替层构成。扁平带层和波纹(或波状)带层的组合限定了沿第一侧706和第二侧708之间的轴向长度延伸的多个通道710。在一些示例中,扁平带的端部和波状带的端部被固定到毂711,并且带被缠绕在毂711周围以形成交替层。在一些示例中,火焰单元704由导热金属(例如,铜等)构造,该导热金属能够实现从火焰到火焰单元704的相对快速的热传递。因此,当火焰从一侧(例如,第二侧708)传播到另一侧(例如,第一侧706)时,火焰单元704熄灭火焰。
缠绕层的数量限定了火焰单元704内的通道710的数量。此外,多个通道710内的总表面积限定了阻火器500的热传递能力。这样,可以调节火焰单元704的直径和缠绕层的数量以改变火焰单元704可以从火焰移除的热量。附加地或备选地,阻火器500可以包括轴向较长的火焰单元704和/或多个火焰单元704,以提高阻火器500的效率。通道710的数量还限定了通过火焰单元704的流动面积。因此,也可以改变通道710的数量,使得在操作期间不限制通过阻火器500的气流。虽然在一些示例中,火焰单元704由扁平带和波纹带构成,但是在其他示例中,火焰单元704可以以其他方式构成。例如,火焰单元704可以是具有钻孔的金属板。
火焰单元704设置在通路702内的两个横杆736、738之间(下面进一步详细公开)。本体506和横杆736、738可支撑火焰单元704,使得火焰单元704在爆炸期间不轴向移动,不沿直径弯曲,和/或不展开。在一些示例中,火焰单元704耦合到本体506。例如,火焰单元704可以经由过盈配合联接到本体506,使得火焰单元704的外表面或包裹物的一些或全部接触本体506而没有间隙或空隙。在一些示例中,火焰单元704被紧密地缠绕或布置在管状套筒内,该管状套筒可以以一定的径向间隙配合在本体506内。在一些这样的示例中,横杆736、738轴向地支撑火焰单元704,使得不发生移动或移位,并且本体506(和/或管状套筒)径向地支撑火焰单元704,使得不发生展开。在一些示例中,横杆736、738焊接到火焰单元704的侧面706、708。在一些示例中,本体506包括周向凹部以接纳火焰单元704。
在所示的示例中,第一末端壳体502的第一管道区段510具有第一端712和与第一端712相对的第二端714。在所示示例中,第一连接凸缘512在第一端712处被联接到第一管道区段510并从第一管道区段510延伸,并且第一本体凸缘514在第二端714处被联接到第一管道区段510并从第一管道区段510延伸。类似地,第二末端壳体504的第二管道区段516具有第三端716和与第三端716相对的第四端718。第二连接凸缘518在第三端716处被联接到第二管道区段516并从第二管道区段516延伸,并且第二本体凸缘520在第四端718处被联接到第二管道区段516并从第二管道区段516延伸。
参照图8所示的示例,第一管道区段510具有在第一端712和第二端714之间的第一长度802。在示出的示例中,第一管道区段510具有沿着第一长度802恒定或近似恒定(例如,在恒定的制造公差内)的第一内直径804。因此,第一管道区段510具有沿着第一长度802的直的内部通道并且不具有如在已知的阻火器200中所见的直径增大或减小的锥形渐缩管道或扩张管道。这样,由爆炸产生的冲击波不会在第一末端壳体502中加速,也不会以一定角度从第一管道区段510反射。相对,冲击波平行地从管道区段510的第二端714反射,从而衰减施加在火焰单元704上的冲击波力。类似地,第二管道区段516在第三端716和第四端718之间具有第二长度806。第二管道区段516具有沿第二长度806恒定或近似恒定的第二内直径808。在一些示例中,第一和第二长度802、806是相同的。在一些示例中,第一内直径804和第二内直径808相同。然而,在其他示例中,第一长度802不同于第二长度806,和/或第一内直径804不同于第二内直径808。
在一些示例中,第一和第二末端壳体502、504由商业上可获得的部件构成,其可以容易地组装,并且其降低成本。例如,在图5-图8所示的示例中,第一连接凸缘512和第一管道区段510形成或构造为单个整体部件或部件(例如,整体式结构)。该部分有时称为焊颈凸缘或滑动凸缘。这种部件在市场上可以买到,具有预定的尺寸。另外,在所示的示例中,第一本体凸缘514是盲凸缘,其具有开口810以接纳第一管道区段510的第二端714。开口810的内直径812对应于第一管道区段510的第二端714的外直径814。在一些示例中,第一本体凸缘514经由焊接接头816被联接到第一管道区段510的第二端714。附加地或备选地,第一本体凸缘514可以通过其它机械和/或化学紧固件联接。在其他示例中,第一本体凸缘514的开口是螺纹孔,并且第一管道区段510的第二端714是螺纹的。因此,第一管道区段510和第一本体凸缘514可以经由螺纹连接来联接。在其他示例中,第一管道区段510,第一连接凸缘512,以及第一本体凸缘514可以是联接(例如,焊接)在一起以形成第一末端壳体502的分开的部件。例如,第一连接凸缘512和第一本体凸缘514可以是联接(例如,焊接)到第一管道区段510的端部上的盲凸缘。第二末端壳体504可以与第一末端壳体502类似的方式构造。
因此,因为第一和第二末端壳体502、504可以由商业上可获得的部件构成,所以第一和第二末端壳体502、504相对便宜并且容易修改。这种部件的可用性和廉价性使得能够在火焰单元704与第一和第二末端壳体502、504之间进行各种尺寸的组合。另外,第一和第二末端壳体502、504以及第一和第二连接凸缘512、520的尺寸可以容易地修改以适当地与管道对齐并连接到管道。因此,阻火器500适用于多种管道系统。
在所示示例中,阻火器500包括第一横杆736,其被定位在火焰单元704的第一侧706和第一本体凸缘514之间。阻火器500还包括第二横杆738,其被定位在火焰单元704的第二侧708和第二本体凸缘520之间。在所示示例中,第一横杆736被夹持在火焰单元704的第一侧706和第一本体凸缘514之间。同样,第二横杆738被夹持在火焰单元704的第二侧708和第二本体凸缘520之间。类似于第一和第二末端壳体502、504,第一和第二横杆736、738是相同的,镜像的,和/或基本上彼此类似。同样地,结合第一横杆736给出的描述同样可以应用于第二横杆738。然而,在一些示例中,第一和第二横杆736、738不是基本相似的。例如,第一横杆736可以包括六个杆(例如,臂、辐条等),并且第二横杆738可以包括四个杆。尽管在所示示例中第一和第二横杆736、738对齐,但在一些示例中,横杆736、738以不同角度偏移或周向定向。例如,第二横杆738可以相对于第一横杆736旋转、偏移或周向定向成45度。
如图7和图8所示,第一横杆736具有在火焰单元704的第一侧706和第一本体凸缘514之间轴向地延伸的长度740。在所示示例中,本体506具有沿第三长度820的第三内直径818,该第三长度820在第一端822和与第一端822相对的第二端824之间延伸。在一些示例中,本体506的第三长度820在第一和第二本体凸缘514、520之间延伸。在所示示例中,第一端822靠近或联接到第一本体凸缘514,并且第二端824靠近或联接到第二本体凸缘520。第三内直径818大于第一和第二内直径804、808。图7和图8的第一横杆736包括两个交叉杆(第一杆736a和第二杆736b),这两个交叉杆径向地延伸跨过本体506的第三内直径818。在图7和图8的截面图中仅示出了每个杆736a、736b的一半。本体506支撑第一横杆736的径向负载(或重量),并且第一本体凸缘514支撑第一横杆736的轴向位置。然而,第一横杆736没有联接(例如,焊接)到本体506或第一本体凸缘514。相对,第一横杆736被夹持或约束在火焰单元704的第一侧706和第一本体凸缘514之间。
在一些示例中,第一横杆736与火焰单元704和第一本体凸缘514接触。类似地,第二横杆738被夹持或约束在火焰单元704的第二侧708和第二本体凸缘520之间。因此,在该示例中,本体506具有与第一横杆736、火焰单元704和第二横杆738的组合轴向长度相对应的轴向长度。因此,这些部件固定在第一和第二本体凸缘514、520之间。然而,在其他示例中,第一横杆736的一个或多个表面被联接(例如,焊接)到本体506和/或第一本体凸缘514。附加地或备选地,在一些示例中,第一横杆736不接触第一本体凸缘514,并且在第一横杆736和第一本体凸缘514之间存在间隙。
因为第一横杆736的长度740在第一本体凸缘514和火焰单元704之间轴向地延伸,所以第一横杆736在本体506内限定多个单独的内部火焰单元。更具体地,由于长度740增加,第一和第二杆736a、736b和本体506的内表面744用作腔室的侧壁。当火焰从下游位置朝向阻火器500传播并与第一横杆736相互作用时,第一横杆736将火焰分离(或分开)到腔室中。此外,因为第一内直径804小于第三内直径818,所以第一本体凸缘514用作内部腔室的顶板。第一本体凸缘514阻止单独的腔室中的分离火焰混合在一起。在示出的示例中,第一横杆736包括四个杆(或辐条),其在本体506的一部分中形成四个腔室(例如,爆炸腔室或爆燃腔室)。在图7所示的示例中,示出了第一内部火焰腔室743。
当火焰沿着第一管道区段510从第一端712传播到第二端714并且与第一横杆736相互作用时,第一横杆736在四个单独的腔室内将火焰分入到四个较小的不同火焰。此外,在爆炸的情况下,传播火焰的冲击波破裂并从第一横杆736和内表面744反射,这导致内部腔室中的冲击波较弱。因此,阻火器500基本上作为多个较小的阻火器操作。例如,当阻火器500具有六英寸乘十二英寸阻火器的爆炸性能时,可以理解,由于四个内部腔室,爆炸性能可以转换为四个单独的三英寸乘六英寸阻火器的爆炸性能。在一些示例中,内部腔室内的每个较小冲击波的累积爆炸力小于单个未断裂冲击波的爆炸力。因此,内部腔室允许阻火器500承受更大的爆炸以及更有效地熄灭爆炸和/或爆燃火焰。
在所示的示例中,第一横杆736还改善了阻火器500的结构性能。应了解,矩形物体(例如,第一杆736a和/或第二杆736b)的弯曲强度(例如,挠曲强度等)等于矩形物体的宽度(例如,长度740)的平方的倒数。因此,由于增加的长度740,第一横杆736具有增加的弯曲强度。换句话说,第一横杆736可以承受较高的爆炸力,而不会由于长度740的增加而发生塑性变形。第一横杆736的弯曲强度进一步增加,因为本体506和第一本体凸缘514在多个侧面上支撑第一横杆736。具体地,本体506支撑第一横杆736的径向负载,并且第一本体凸缘514支撑第一横杆736的轴向负载。这种轴向支撑还使得第一横杆736具有减小的厚度742。因此,第一横杆736的长度740和第一本体凸缘514的支撑的组合提高了弯曲强度,同时减小了第一横杆736的厚度742和重量。在已知的阻火器(例如,阻火器200等)中没有发现第一横杆736的构造和第一本体凸缘514的附加轴向支撑。因此,应当理解,第一和第二末端壳体502、504以及第一和第二横杆736、738使得阻火器500能够承受更严重的爆炸。
当锥形部分(或减速管道)被具有恒定(或直的)通路的第一和第二管道区段510、516替代时,从第一内直径804到第三内直径818的突然增加可引起流动气体的涡旋或湍流。这种涡旋可能在正常操作期间发生,但也可能由于下游爆炸而变得夸大。在一些示例中,该涡漩形成在本体506的内表面744与本体凸缘514、520相交处的远端周边附近。此外,这些气体可以围绕轴向中心线826周向地涡旋。包括横杆736、738和多个内部腔室在本体506的通路702中产生分隔或屏障。因此,第一和第二横杆736、738基于内部腔室抑制气体在本体506内沿周向方向的涡旋,这可以改善流动特性,减小爆炸体积,并且减小在受保护侧上再点火的风险。
如图7所标记,第一横杆736具有厚度742。在一些示例中,该厚度742小于已知横杆(例如,图3的第一横杆342等)的厚度。厚度742被减小,因为第一横杆736可以被支撑而不需要焊接。在一些示例中,减小的厚度742减小了第一横杆736的总重量并且增加了多个内部腔室的体积。增加的长度740改善了第一横杆736的弯曲强度,并且使得第一横杆736能够在多个侧面上由第一本体凸缘514的平坦表面和本体506的内表面744支撑。这种布置使第一横杆736的支撑功能更坚固,使第一横杆736的负载更有效,并减小作用在第一横杆736上的力矩和应力。
在一些示例中,第一管道区段510延伸超过第一本体凸缘514并且进入通路702中。因此,第一横杆736的长度740可以在第一管道区段510的第二端714和火焰单元704的第一侧706之间延伸。附加地或备选地,长度740可以是第一长度,并且第一横杆736可以包围第一管道区段510的第二端714,使得第一横杆736还具有在第一本体凸缘514和火焰单元704的第一端706之间延伸的第二长度,第二长度比第一长度740长。
在所示的示例中,第一横杆736包括两个杆736a、736b,这两个杆736a、736b径向地延伸跨过本体506的内直径818。两个杆736a、736b在阻火器500的轴向中心线826处相交。在其他示例中,第一横杆736可以包括径向地延伸跨过本体506的内直径818的多于两个的杆(例如,三个、四个等),这两个杆在阻火器500的轴向中心线826处相遇。在一些示例中,杆736a、736b经由焊接的T形接头联接在一起。在一些示例中,杆736a、736b在交叉搭接处相交并重叠,并且在交叉搭接处联接在一起。在其他示例中,第一横杆736包括联接到中心毂并在中心毂和本体506的内表面744之间延伸的多个辐条。中心毂可以在第一和第二横杆736、738之间延伸,并且可以用作围绕其形成火焰单元704的毂711。在一些示例中,每个毂可以延伸超过第一和第二横杆736、738并且可以被连接以形成毂711。在这样的示例中,毂711、第一横杆736、第二横杆738和火焰单元704可以被连接以作为单个子组件。在其他示例中,第一横杆736可以仅包括在内直径上径向地延伸的一个横杆。
图9-图12示出了根据本文公开的教导构造的第二示例性阻火器900。图9是阻火器900的侧视图,图10是阻火器900的透视图,图11是阻火器900的横截面透视图,图12是阻火器900的横截面侧视图。示例阻火器900可以实现为图1所示的阻火器102。类似于第一阻火器500,第二阻火器900可以实现为直列式爆炸阻火器和/或直列式爆燃阻火器。
在图9和图10所示的示例中,阻火器900包括联接(例如,夹持)在第一和第二末端壳体502、504之间的本体906。本体906包含多个火焰单元元件,如本文进一步详细示出的。本体906轴向较长以容纳多个火焰单元元件,这增加了火焰抑制能力及其总重量。在所示示例中,第一末端壳体502和第二末端壳体504与第一阻火器500的类似元件相同。然而,在一些示例中,可以替换、修改和/或重新配置类似元件中的一些或全部以适当地实现第二阻火器900。例如,可以减小第二阻火器900的第一管道区段510的长度,以使第二阻火器900的总长度基本上类似于第一阻火器500的总长度。
在所示的示例中,第一本体凸缘514包括开口634,并且第二本体凸缘520包括开口636,用以接纳在第一和第二本体凸缘514、520之间延伸的紧固件1038(在图10中仅示出和标记了其中之一)。紧固件1038可以类似于图6-图8的紧固件638来实现。然而,紧固件1038基于本体906的长度是细长的。
参考图11,本体906是筒形的并且限定内部腔室或通路1102。如图11所示,阻火器900包括布置在本体906的通路1102中的多个火焰单元1104的示例。在一些示例中,多个火焰单元1104被称为具有多个火焰单元或火焰单元元件的火焰单元组件。第二阻火器900包括多个火焰单元1104以提高其灭火能力。每个火焰单元1104具有轴向长度,并且每个轴向长度的组合大于火焰单元704的轴向长度。在一些示例中,每个轴向长度的组合与火焰单元704的轴向长度相同。因此,阻火器900可以包括基于可用性和/或期望的流动特性的多个火焰单元1104。在该示例中,阻火器900包括三个火焰单元1104。在其他示例中,阻火器900可以包括更多或更少的火焰单元(例如,两个、四个、五个等)。在一些示例中,阻火器900包括一个火焰单元,其轴向长度对应于示例的多个火焰单元1104的组合轴向长度。
每个火焰单元1104可以基本上类似于火焰单元704来实现和/或配置。例如,阻火器900包括多个毂1106,多个火焰单元1104中的每一个围绕毂1106形成(例如,缠绕、构造等)。在所示示例中,多个毂1106对应于多个火焰单元1104。在一些示例中,阻火器900包括一个毂,并且多个火焰单元1104围绕该一个毂形成。一个毂可以在多个火焰单元1104的第一侧1108和多个火焰单元1104的第二侧1110之间轴向地延伸。
如图11和图12所示,阻火器900的本体906具有第一端1112和与第一端1112相对的第二端1114。如图12所示,本体906具有沿着在第一端1112和第二端1114之间延伸的第四长度1204的第四内直径1202。在一些示例中,第四内直径1202对应于多个火焰单元1104的外直径。在一些示例中,第四内直径1202与第三内直径818相同。在所示示例中,本体906的第四长度1204比本体506的第三长度820长,因为多个火焰单元1104的总轴向长度比火焰单元704的轴向长度长。
在图11和图12所示的示例中,阻火器900包括设置在多个火焰单元1104之间的间隔件1116,以提高通过阻火器900的流速。间隔件1116可以实现为隔板、横杆和/或筛网,以确保多个火焰单元1104彼此不接触。在一些示例中,间隔件1116具有与横杆736、738相同的形状并且与横杆736、738对齐。如前所述,火焰单元具有允许气体自由流过的通道。如果火焰单元1104接触且未完全对齐,则火焰单元1104的通道可能被阻塞。因此,如果阻火器900不包括间隔件1116,则由于火焰单元1104的未对齐,流动会受到限制。换言之,阻火器900包括间隔件1116,以确保多个火焰单元1104可以以任何旋转对齐方式定向而不限制流动。
图13示出了根据本文公开的教导构造的第三示例性阻火器1300。图13是第三阻火器1300的截面侧视图。示例阻火器1300可以实现为图1所示的阻火器102。类似于第一阻火器500和第二阻火器900,第三阻火器1300可以实现为直列式爆炸阻火器和/或直列式爆燃阻火器。
在所示示例中,阻火器1300包括第一末端壳体1302、第二末端壳体1304和联接(例如夹持)在第一和第二末端壳体1302、1304之间的本体1306。本体1306是筒形的并限定了内部腔室或通路1307。在一些示例中,阻火器1300是对称的,使得第一末端壳体1302和第二末端壳体1304是相同的,镜像的,和/或以其他方式共享基本上类似的设计和/或配置。应当理解,对第一末端壳体1302及其元件的描述同样适用于第二末端壳体1304及其相关元件。然而,在其他示例中,第一和第二末端壳体1302、1304不相同,并且阻火器1300不对称。
如图13所示,第三阻火器1300包括多个火焰单元1308,其具有第一侧1310和与第一侧1310相对的第二侧1312。在一些示例中,多个火焰单元1308基本上类似于图11和图12的多个火焰单元1104。如上所述,多个火焰单元1308可被称为具有多个火焰单元或火焰单元元件的火焰单元组件。因此,第三阻火器1300可以提供与结合第二阻火器900所公开的基本类似的性能益处。然而,本体1306轴向较短,因为第一和第二末端壳体1302、1304以及第一和第二横杆(下面公开)具有与第二阻火器900不同的构造。
在所示示例中,阻火器1300的第一末端壳体1302包括第一管道区段1314、第一连接凸缘1316和第一本体凸缘1318。在所示示例中,阻火器1300的第二末端壳体1304包括第二管道区段1320、第二连接凸缘1322和第二本体凸缘1324。第一管道区段1314具有第一端1326和与第一端1326相对的第二端1328。第二管道区段1320具有第三端1330和与第三端1330相对的第四端1332。在一些示例中,第一和第二管道区段1314、1320以及第一和第二连接凸缘1316、1322基本上类似于图5-图12的第一和第二火焰稳定器500、900的类似部件。照此,图13的第一连接凸缘1316从第一管道区段1314的第一端1326径向地向外延伸。
在图13所示的示例中,第一和第二本体凸缘1318、1324是滑动凸缘(或焊接颈部凸缘),以消除制造盲凸缘所花费的成本、时间和材料。因此,如图13所示,第一本体凸缘1318从第三管道区段1334径向向外延伸,并且第二本体凸缘1324从第四管道区段1336径向向外延伸。在所展示的示例中,第一本体凸缘1318和第三管区段1334被构造成单个整体部件或部件(例如,整体式结构)。然而,在其他示例中,第一本体凸缘1318和第三管道区段1334是经由机械和/或化学连接(例如,焊接、螺纹连接、环氧树脂等)联接在一起的分开的部件。
在图13所示的示例中,第三管道区段1334的内直径1338与第四管道区段1336的内直径1340相同。在一些示例中,第三管道区段1334的内直径1338不同于第四管道区段1336的内直径1340。在所示示例中,第三和第四管道区段1334、1336的内直径1338、1340小于本体1306的通路1307的内直径1342。然而,在其他示例中,第三和第四管道区段1334、1336的内直径1338、1340与通路1307的内直径1342相同或基本上相同。
如图13所示,阻火器1300的本体1306具有第一端1344和与第一端1344相对的第二端1346。内直径1342延伸跨过通路1307,并且通路1307在第一和第二端1344、1346之间沿着本体1306的长度1348延伸。在一些示例中,内直径1342对应于多个火焰单元1308的外直径。在一些示例中,本体1306的内直径1342与第三管道区段1334的内直径1338相同。在一些示例中,本体1306的内直径1342大于第三管道区段1334的内直径1338。在所示示例中,由于第一和第二本体凸缘1318、1324的构造,本体1306的长度1348比本体906的第四长度1204长。
图13的阻火器1300的第一末端壳体1302包括联接到第三管道区段1334的内表面1351和第一管道区段1314的第二端1328的第一端板1350。阻火器1300还包括第二端板1352,该第二端板联接到第四管道区段1336的内表面1353和第二管道区段1320的第四端1332上。第一端板1350通过第一焊接接头1354被联接到第一管道区段1314,并通过第二焊接接头1356联接到第三管道区段1334。附加地或备选地,第一板1350经由其他机械紧固件(例如,螺纹等)和/或化学紧固件(例如,环氧树脂等)联接到第一管道区段1314和第三管道区段1334。第一端板1350可以是市场上可买到的部件,或者可以基于第一管道区段1314、第一本体凸缘1318和/或第三管道区段1334的尺寸来制造。
第一和第二本体凸缘1318、1324用于将本体1306联接(例如夹持)在第一和第二末端壳体1302、1304之间。第一本体凸缘1318包括第一开口,并且第二本体凸缘1324包括与第一开口轴向对齐的第二开口(类似于以上结合图6和图10公开的开口634、636)。第一和第二开口接纳在第一和第二本体凸缘1318、1324之间延伸的紧固件1358(图13中仅示出和标记了其中一个)。阻火器1300包括紧固件1358以将本体1306夹持在第一和第二本体凸缘1318、1324之间。示例紧固件1358可以类似于第一阻火器500的紧固件638和/或第二阻火器900的紧固件1038来实现。然而,基于本体1306的长度1348,紧固件1358比紧固件638长且比紧固件1038短。
图13的阻火器1300包括第一横杆1360和第二横杆1362,以支撑多个火焰单元1308并抑制其在轴向方向上的移动。第一和第二横杆1360、1362的长度1364小于第一和第二阻火器500、900的第一和第二横杆736、738的长度740。在所示示例中,第一和第二横杆1360、1362在多个火焰单元1308的相对侧上联接到本体1306的内表面1366。在一些示例中,横杆1360、1362焊接到本体1306。因此,横杆1360、1362可具有大于图7和图11的厚度742的厚度,以确保提供足够的材料用于充分的接合、结合和/或焊接。在一些示例中,第一和第二管道区段1314、1320延伸到本体1306中并且接触这些横杆1360、1362。因此,第一和第二横杆1360、1362可以不联接到本体1306,而是可以由本体1306和管道区段1314、1320的周围框架支撑。
在一些示例中,第一和第二横杆1360、1362的整体尺寸和重量相对于第一和第二横杆736、738减小。此外,第一和第二本体凸缘1318、1324以及第一和第二端板1350,1352的组合构造允许第一和第二末端壳体1302、1304相对于第一和第二末端壳体502、504具有减小的重量。因此,第三阻火器1300相对于第一阻火器500和第二阻火器900具有总体减小的重量,由于节省材料,更少/更轻的支撑结构和/或第一连接凸缘1316和第二连接凸缘1322与连接管之间更少/更轻的紧固件,第三阻火器1300可提供一些成本优势。
图14展示了根据在此公开的教导的第一示例性成对末端壳体1400的截面侧视图。第一对末端壳体1400可以在图5-图13的第一、第二和/或第三示例性阻火器中实现。第一对末端壳体1400包括第一末端壳体1402和基本上类似于第一末端壳体1402的第二末端壳体1404。这样,本文公开的第一末端壳体1402的细节也适用于第二末端壳体1404。
在所示的示例中,第一末端壳体1402被构造为单个的整体部件(例如,整体式结构等)。在一些示例中,第一末端壳体1402经由压铸来构造。附加地或备选地,第一末端壳体1402通过增材制造构造,其中多个金属层熔合在一起。在一些示例中,第一末端壳体1402具有基于该单个的整体结构的降低的制造成本和增加的强度。例如,第一末端壳体1402可以模铸成具有较厚的壁、加强肋和较大的圆角。在一些示例中,第一末端壳体1402的仅一部分是单个部件,并且其余元件与该单个部件组装在一起以构造第一末端壳体1402。这样,尽管下面单独描述了第一末端壳体1402的各种元件,但是应当理解,一些或所有元件可以是相同结构的一部分。
在图14所示的示例中,第一末端壳体1402包括第一管道区段1406、第一连接凸缘1408和第一本体凸缘1410。在一些示例中,第一管道区段1406、第一连接凸缘1408,以及第一本体凸缘1410中的一者或多者被一体地形成(例如,模铸、增材制造等)以构造第一末端壳体1402。在所示示例中,第二末端壳体1404包括第二管道区段1412、第二连接凸缘1414和第二本体凸缘1416。
在图14所示的示例中,第一管道区段1406具有第一端1418和与第二端相对的第二端1420。类似地,第二管道区段1412具有第三端1422和与第三端1422相对的第四端1424。第一管道区段1406具有沿着在第一和第二端部1418、1420之间延伸的第一长度1428的第一内直径1426。第一连接凸缘1408从第一管道区段1406的第一端1418径向地延伸并且具有第一外直径1430。第一本体凸缘1410从第一管道区段1406的第二端1420径向地延伸,并且具有第二外直径1432。第二外直径1432大于第一外直径1430。第二连接凸缘1414从第二管道区段1412的第三端1422径向地延伸并且具有第一外直径1430。第二本体凸缘1416从第二管道区段1412的第四端1424径向地延伸并且具有第二外直径1432。第一和第二本体凸缘1410、1416包括开口(例如,开口634)以接纳用于联接第一和第二末端壳体1402、1404的紧固件(例如,图5-图13的紧固件638、1038和/或1322等)。
在所展示的示例中,第一末端壳体1402包括第一本体部分1434,该第一本体部分在远离第一管道区段1406的方向上从第一本体凸缘1410轴向地延伸。第二末端壳体1404包括第二本体部分1436,该第二本体部分在远离第二管道区段1412的方向上从第二本体凸缘1416轴向地延伸。第一本体部分1434包括第一端1438和与第一端1438相对的第二端1440。第一本体部分1434的第一端1438靠近和/或联接(例如焊接)到第一本体凸缘1410。类似地,第二本体部分1436包括第三端1442和与第三端1442相对的第四端1444。第二本体部分1436的第三端1442靠近和/或联接到第二本体凸缘1416。
在图14所示的示例中,第一本体部分1434和第二本体部分1436是被配置为示例阻火器的本体的两半的圆柱体。因此,第二端1440和第四端1444可以联接(例如,焊接、经由紧固件夹持)在一起,使得连接的第一末端壳体1402和第二末端壳体1404形成阻火器。图14的第一本体部分1434具有沿着在第一和第二端1438、1440之间延伸的第二长度1450的第二内直径1446和第三外直径1448。第一本体部分1434的第二内直径1446大于第一管道区段1406的第一内直径1426。第三外直径1448大于第一外直径1430。在图14所示的示例中,第二外直径1432大于第三外直径1448。
在一些示例中,第二内直径1446对应于设置在第一和/或第二本体部分1434、1436内的火焰单元的直径。在一些示例中,第二端1440和第四端1444包括凸形或凹形部件(例如,周向模制件、脊、凹陷等),以将末端壳体1402、1404对齐、连接和/或互锁在一起,防止滑动,和/或提供凹槽,密封剂和/或粘合剂(例如,O形环、垫圈、环氧树脂、焊接等)可以放置在该凹槽内。
在一些示例中,第一本体部分1434由从第一端1438延伸到第二端1440的悬臂梁构成。照此,不是形成本体,而是第一和第二本体部分1434、1436可以是被配置为在第一和第二末端壳体1402、1404之间支撑本体(例如,本体506、本体906等)的框架。在一些示例中,第一和第二本体部分1434、1436包括多个悬臂梁(例如,两个、四个、六个等),这些悬臂梁在有或没有物理接触的情况下相互交叉。
在图14所示的示例中,第一末端壳体1402包括第一横杆1452,并且第二末端壳体1404包括第二横杆1454。第一横杆1452设置在第一本体部分1434的第三端1438中。在一些示例中,第一横杆1452和第一末端壳体1402被构造为单个部件。第一横杆1452径向地延伸跨过第一本体部分1434的第二内直径1446。第一横杆1452从第一本体凸缘1410沿轴向长度1456轴向地延伸。在一些示例中,第一横杆1452被联接到第一本体凸缘1410和第一本体部分1434的第一端1438。
在一些示例中,第一横杆1452的轴向长度1456基于将被设置在由第一对末端壳体1400构造的示例阻火器内的火焰单元的尺寸。例如,第一横杆1452的长度1456可以被定尺寸为使得向火焰单元提供足够的支撑和空间,同时还确保第二和第四端1440、1444适当地接合。在一些示例中,第一横杆1452没有集成到第一末端壳体1402中和/或没有联接到第一本体凸缘1410或本体部分1434。因此,第一横杆1452可以基于来自第一本体部分1434、第一本体凸缘1410和火焰单元的周围框架的支撑而保持就位。
在一些示例中,第一末端壳体1402包括集成到第一本体部分1434中的火焰单元。因此,火焰单元可在与第一末端壳体1402相同的制造工艺(例如,模压、增材制造等)中构造,使得火焰单元和第一末端壳体1402被构造为单个部件。在一些示例中,第一火焰单元完全嵌入第一本体部分1434内,并且第二火焰单元完全嵌入第二本体部分1436内。因此,第一火焰单元的一侧可与第二端1440大致齐平,并且第二火焰单元的一侧可与第四端1444大致齐平。在一些示例中,火焰单元嵌入第一本体部分1434内并延伸超过第二端1440。因此,当第一对末端壳体1400联接在一起时,火焰单元可插入第二本体部分1436中。
图15展示了根据在此公开的教导的第二示例性的一对末端壳体1500的截面侧视图。第二对末端壳体1500可以在图5-图13的第一、第二和/或第三示例性阻火器中实现。第二对末端壳体1500包括第一末端壳体1502和基本上类似于第一末端壳体1502的第二末端壳体1504。这样,本文公开的第一末端壳体1502的细节也适用于第二末端壳体1504。
所示示例的第一对末端壳体1500类似于图14的第一对末端壳体1400。这样,所示示例的第一末端壳体1502包括第一管道区段1406、第一连接凸缘1408和第一横杆1452,并且第二末端壳体包括第二管道区段1412、第二连接凸缘1414和第二横杆1454。此外,第一末端壳体1502被构造为单个的,粘结的和/或整体的部件。此外,第一末端壳体1502可以由压铸和/或增材制造构成。在一些示例中,第一末端壳体1502的仅一部分是单个部件,并且其余元件与该单个部件组装在一起以构造第一末端壳体1502。这样,尽管下面单独描述了第一末端壳体1502的各种元件,但是应当理解,一些或所有元件可以集成到相同的结构中。
第二对末端壳体1500包括第一远侧本体凸缘1506、第二远端本体凸缘1508、第一近侧本体凸缘1510和第二近侧本体凸缘1512。第一远侧本体凸缘1506从第一管道区段1406的第二端1420径向地延伸并且具有第四外直径1514。第二远侧本体凸缘1508从第二管道区段1412的第四端1424径向地延伸并且还具有第四外直径1514。在一些示例中,第四外直径1514对应于和/或基本上类似于第一本体部分1426的第三外直径1448。
在图示的示例中,第一近侧本体凸缘1510从第一本体部分1434的第二端1440径向地延伸,并且具有第五外直径1516。第二近侧本体凸缘1512从第二本体部分1436的第四端1444径向地延伸,并且还具有第五外直径1516。在所示示例中,第一远侧本体凸缘1506的第四外直径1514大于第一连接凸缘1408的第一外直径1430。在所示示例中,第一近侧本体凸缘1510的第五外直径1516大于远侧本体凸缘1506的第四外直径1514和第一本体部分1434的第三直径1448。
在所示示例中,第一和第二近侧本体凸缘1510、1512包括开口(例如,开口634)以接纳紧固件(例如,图5-图13的紧固件638、1038和/或1322等)。紧固件将第一末端壳体1502和第二末端壳体1504拉在一起,使得当紧固紧固件时,第一近侧本体凸缘1510和第二近侧本体凸缘1512接合(例如,具有或不具有插入部件)。附加地或备选地,第一和第二近侧本体凸缘1510、1512可经由其它机械和/或化学紧固件(例如夹具、粘合剂、涂层等)联接。在一些示例中,第二对末端壳体1500包括定位在第一和第二近侧本体凸缘1510、1512之间的密封件(例如,O形环、垫圈等)。一些这样的密封件可设置在第一和/或第二近侧本体凸缘1510、1512中的凹槽和/或凹部内。在一些示例中,当第一和第二末端壳体1502、1504联接在一起时,附加的本体部分插入在第一和第二近侧本体凸缘1510、1512之间。
图16示出了根据本文公开的教导构造的第四示例性阻火器1600。图16是第四阻火器1600的横截面侧视图。示例阻火器1600可以实现为图1所示的阻火器102。类似于阻火器500、900和1300,第四阻火器1600可以实现为直列式爆炸阻火器和/或直列式爆燃阻火器。
在所示示例中,阻火器1600包括第一末端壳体1602、第二末端壳体1604和联接(例如夹持)在第一和第二末端壳体1602、1604之间的本体1606。本体1606是筒形的并且限定内部腔室或通道1607。在一些示例中,图16的本体1606基本上类似于图13的本体1306。然而,在一些其他示例中,本体1606与本体1306不同(例如,轴向更短,径向更小等)。在一些示例中,阻火器1600是对称的,使得第一末端壳体1602和第二末端壳体1604是相同的,镜像的,和/或以其他方式共享基本上类似的设计和/或配置。应当理解,对第一末端壳体1602及其元件的描述同样适用于第二末端壳体1604及其相关元件,反之亦然。然而,在其他示例中,第一和第二末端壳体1602、1604不相同,并且阻火器1600不对称。
阻火器1600包括多个火焰单元1608,其具有第一侧1610和与第一侧1610相对的第二侧1612。在一些示例中,多个火焰单元1608基本上类似于图11和图12的多个火焰单元1104和/或图13的多个火焰单元1308。如上所述,多个火焰单元1608可被称为具有多个火焰单元或火焰单元元件的火焰单元组件。在一些示例中,阻火器1600包括另一合适数量的火焰单元(例如,两个、四个、六个等)或单个火焰单元(例如,火焰单元704等)。
在图16所示的示例中,阻火器1600包括具有第一渐缩管道区段1614、第一连接凸缘1616和第一本体凸缘1618的第一末端壳体1602。图16的阻火器还包括具有第二渐缩管道区段1620、第二连接凸缘1622和第二本体凸缘1624的第二末端壳体1604。在一些示例中,第一和第二末端壳体1602、1604包括渐缩管道区段1614、1620,以便以与包括具有如本文所公开的直的或恒定的管道区段(例如,管道区段510、1314等)的末端壳体的其他示例阻火器不同的方式向阻火器1600提供气体和/或火焰的流动特性。例如,阻火器1600可以被实现为爆燃阻火器,使得在未受保护侧点火之后,第二渐缩管道区段1614降低以亚音速传播到第二壳体1604中的火焰的速度。如图所示,渐缩管道区段1614从第一内直径1626到第二内直径1628径向向外逐渐扩张或逐渐变细,并沿第一连接凸缘1616和第一本体凸缘1618之间的长度1630延伸。第一内直径1626对应于第一连接凸缘1616,并且第二内直径1628对应于第一本体凸缘1618。
图16所示示例的渐缩管道区段1614联接到连接凸缘1616和本体凸缘1618。连接凸缘1616和本体凸缘1618是滑动(或焊接颈部)凸缘。照此,连接凸缘包括在第一方向上朝向本体凸缘1618延伸的第一突出部1632(或颈部),并且本体凸缘1618包括在第二方向上朝向连接凸缘1616延伸的第二突出部1634(或颈部),该第二方向与第一方向相对。在一些示例中,渐缩管道区段1614经由机械紧固件(例如,焊接等)和/或化学紧固件(例如,粘合剂等)联接到第一和第二突出部1632、1634。在一些其他示例中,连接凸缘1616和/或本体凸缘1618是具有中心开口的盲凸缘,该中心开口分别具有第一内直径1626和/或第二内直径1628。在这些示例中,渐缩管道区段1614可直接联接到连接凸缘和/或本体凸缘而不是第一和/或第二突出部1632、1634。
阻火器1600包括设置在第一末端壳体1602内的第一横杆1636和设置在第二末端壳体1604内的第二横杆1638。如图所示,基于第一和第二末端壳体1402、1404之间的相似性,第一和第二横杆1636、1638基本上相似,镜像,相同或以其他方式匹配。在一些示例中,第一和第二横杆1636、1638基于第一和第二末端壳体1602、1604之间的差异而不同。与在此公开的完全设置在相应的阻火器的本体内的其他横杆(例如,第一横杆736、第二横杆738等)相对,图16的第一横杆1636部分地设置在第一末端壳体1602和本体1606内。
在一些示例中,第一横杆1636适于匹配第一渐缩管道区段1614的轮廓。例如,第一横杆1636具有延伸的锥形(或楔形)轮廓,该延伸的锥形(或楔形)轮廓具有一个或多个逐渐弯曲的过渡部,以匹配渐缩管道区段的横截面轮廓。给定这种轮廓,第一渐缩管道区段1614可轴向支撑第一横杆1636,第一横杆1636继而可支撑多个火焰单元1608。也就是说,第一渐缩管道区段1614和第二渐缩管道区段1620可以夹持、保持和/或限制第一横杆1636和第二横杆1638在阻火器1600内的移动,而不需要紧固件,例如焊接。在所示示例中,第一和第二横杆1636、1638形成如下所述的阻火器1600内的内部腔室。
图17示出了根据本文公开的教导构造的第四阻火器1600的第二末端壳体1604。图17是第二末端壳体1604的放大横截面透视图。在所示的示例中,第二横杆1638包括第一杆1638a和第二杆1638b,它们径向地延伸跨过渐缩管道区段1620的渐增内直径和第二本体凸缘1624的第二内直径1628。这样,第一和第二横杆1638a、1638b具有沿第二横杆1638的轴向长度1704变化的径向长度1702。
第一和第二杆1638a、1638b相交以形成从第二末端壳体的中心轴线1706(或毂)径向向外延伸的四个杆(或辐条)。这样,第二横杆在末端壳体1604和本体1606的一部分中形成四个腔室(例如,爆炸腔室或爆燃腔室)。在图17所示的示例中,示出了第一内部火焰单元1708。四个内部腔室(包括第一内部火焰腔室1708)具有与图7、图8、图11、图12和图13的内部火焰腔室(包括第一内部火焰腔室743)基本上类似的功能。
如图17所示,第二横杆1638在第一端1710和与第一端1710相对的第二端1712之间沿轴向长度1704延伸。轴向长度1704被定尺寸成使得横杆1638的第二端1712延伸超过第二本体凸缘1624。因此,当阻火器1600完全组装时,第二横杆1638的一部分被设置在本体1606内。此外,第二渐缩管道区段1620能够支撑第二横杆1638,而第二端1712为多个火焰单元1608提供支撑。在一些示例中,第二端1712接触多个火焰单元1608的第二侧1612。然而,在一些其他示例中,在第二横杆1638和第二侧面1612之间产生间隙。在一些示例中,第二端1712与第二本体凸缘1624对齐或齐平并且不延伸到本体1606中。在此类示例中,本体1606可以被配置成使得该多个火焰单元1608的第一和第二侧1610、1612也与本体凸缘1618、1624对齐,并且横杆1636、1638仍然能够接触、夹持和/或支撑该多个火焰单元1608。
从前述内容中,应当理解,本文所公开的示例性阻火器包括较短或截平的末端壳体以形成轴向较短且重量轻的阻火器。根据在此公开的教导的此类示例阻火器是更可定制的并且更容易整合到传统系统中,例如管道系统、通风系统、燃料系统等。在在此公开的示例阻火器中使用可商购的零件进一步增加了可定制性,同时降低了与制造、采购、组装等相关联的成本。由于这些末端壳体的构造,支撑示例阻火器内的火焰单元的横杆可以是轻质的,同时还提供了增强的结构支撑。这种横杆还形成单独的爆炸或爆燃室,其减小由下游点火引起的作用在火焰单元上的压力。由于示例性的阻火器包括在末端壳体内的直管道区段,爆炸冲击波可冲击横杆和/或平行于火焰单元的火焰单元,这有利于反射与减速管道末端壳体相关联的冲击波冲击。示例性末端壳体也可以模铸或增材制造成整体部件,以进一步降低成本、提高强度和/或减小示例阻火器的轴向长度。
本文公开的示例性特征和技术可用于减小直列式阻火器或线-端阻火器的尺寸和重量。特别地,本文所公开的一个或多个末端壳体可与直列式或线-端阻火器一起使用,以代替通常与其一起使用的常规末端壳体或与常规末端壳体组合使用。此外,本文公开的示例性特征和技术被描述为属于具有圆形横截面的阻火器,因为其中使用了盘形火焰单元。然而,本文所公开的示例也可应用于替代形状或横截面的阻火器和火焰单元,例如正方形、三角形、六边形等。
本文已经公开了示例性系统、装置和制品。本文公开的示例和示例组合包括:
示例1包括一种阻火器,该阻火器包括第一末端壳体,该第一末端壳体包括具有第一端和与该第一端相对的第二端的第一管道区段,该第一管道区段具有沿着该第一端与该第二端之间的第一长度的第一内直径,在该第一端处从该第一管道区段延伸的第一连接凸缘,以及在该第二端处从该第一管道区段延伸的第一本体凸缘,该第二末端壳体包括具有第三端和与该第三端相对的第四端的第二管道区段,该第二管道区段具有沿着该第三端与该第四端之间的第二长度的第二内直径,在该第三端部处从该第二管道区段延伸的第二连接凸缘,以及在该第四端处从该第二管道区段延伸的第二本体凸缘;本体,该本体联接在该第一本体凸缘与该第二本体凸缘之间,该本体具有沿着该第一本体凸缘与该第二本体凸缘之间的第三长度的第三内直径,该第三内直径大于该第一内直径和该第二内直径;以及火焰单元,该火焰单元设置在该本体中,该火焰单元具有第一侧、第二侧,以及在该第一侧与该第二侧之间的多个通道。
示例2包括示例1的阻火器,还包括设置在第一本体凸缘和火焰单元的第一侧之间的第一横杆,第一横杆径向地延伸跨过本体的通道,第一横杆在火焰单元的第一侧和第一本体凸缘之间轴向地延伸。
示例3包括示例2的阻火器,还包括设置在第二本体凸缘和火焰单元的第二侧之间的第二横杆,该第二横杆径向地延伸跨过本体的通道,该第二横杆在火焰单元的第二侧和第二本体凸缘之间轴向地延伸。
示例4包括示例3的阻火器,其中第一横杆被夹持在火焰单元的第一侧和第一本体凸缘之间,并且其中第二横杆被夹持在火焰单元的第二侧和第二本体凸缘之间。
示例5包括示例3或4的阻火器,其中第一横杆在火焰单元的第一侧和第一本体凸缘之间限定第一腔室,第二横杆在火焰单元的第二侧和第二本体凸缘之间限定第二腔室,并且第一和第二横杆基于第一和第二腔室抑制气体在本体内沿周向方向的涡旋。
示例6包括示例5的阻火器,其中第一横杆被定位在第二横杆的下游,当火焰从下游位置向阻火器传播并与第一横杆相互作用时,第一横杆将火焰分入到第一腔室。
示例7包括示例1-6中任一项所述的阻火器,其中第一本体凸缘是具有第一开口的盲凸缘,第一开口具有第四内直径,第四内直径对应于第一管道区段的外直径。
示例8包括示例7的阻火器,其中第一管道区段的第二端经由焊接接头被联接到第一本体凸缘。
示例9包括示例7或8的阻火器,其中第二本体凸缘是具有第二开口的盲凸缘,第二开口具有第五内直径,第五内直径对应于第二管道区段的外直径。
示例10包括示例9的阻火器,其中第二管道区段的第四端经由焊接接头被联接至第二本体凸缘。
示例11包括示例1-10中任一项的阻火器,其中第一内直径与第二内直径相同。
示例12包括示例1-10中任一项的阻火器,其中第一内直径不同于第二内直径。
示例13包括一种阻火器的末端壳体,该末端壳体包括具有第一端和与该第一端相对的第二端的管道区段,该管道区段具有沿着在该第一端与第二端之间延伸的第一长度的第一内直径,从该管道区段的第一端径向地向外延伸的第一凸缘,该第一凸缘具有第一外直径,从该管道区段的第二端径向地向外延伸的第二凸缘,该第二凸缘具有大于该第一外直径的第二外直径,以及在远离该管道区段的方向上从该第二凸缘轴向地延伸的本体部分,该本体部分具有联接到该第二凸缘的第三端和与该第三端相对的第四端,该本体部分具有沿着在该第三端和第四端之间延伸的第二长度的第二内直径和第三外直径,该第二内直径大于该第一内直径,该第三外直径大于该第一外直径。
示例14包括示例13的末端壳体,该末端壳体还包括被设置在该本体部分的第三端中的横杆,该横杆径向地延伸跨过该第二内直径,该横杆从该第二凸缘沿着第三长度轴向地延伸。
示例15包括示例14的末端壳体,其中该管道区段、该第一凸缘、该第二凸缘、该本体部分以及该横杆被构造为单个整体部件。
示例16包括示例15的末端壳体,其中单个整体部件由熔合在一起的多个金属层构成。
示例17包括示例14-16中任一项所述的末端壳体,其中该管道区段、该第一凸缘、该第二凸缘和该本体部分被构造为单个整体部件,该横杆联接到该本体部分的该第三端和该第二凸缘。
示例18包括示例13-17中任一项的末端壳体,其中第二外直径与第三外直径相同,还包括从本体部分的第四端径向地延伸的第三凸缘。
示例19包括示例18的末端壳体,其中第三凸缘包括用于接纳紧固件的开口。
示例20包括一种阻火器,该阻火器包括一对末端壳体,该一对末端壳体中的每个末端壳体包括具有第一内直径和第一外直径的连接凸缘,具有第二内直径和第二外直径的本体凸缘,以及在第一端和与该第一端相对的第二端之间沿第一长度延伸的管道区段,该第一端联接至该连接凸缘,该第二端联接至该本体凸缘,该管道区段具有该第一内直径和第三外直径,该第三外直径对应于该第二内直径,该管道区段的第一内直径沿着该第一长度是恒定的,在该一对末端壳体之间的本体,该本体具有第三端和与该第三端相对的第四端,该本体具有沿着该第三端和该第四端之间的第二长度的第三内直径,该第三内直径沿着该第二长度是恒定的,以及设置在该本体中的盘形火焰单元,该盘形火焰单元具有第一侧、第二侧以及在该第一侧和该第二侧之间的多个通道。
虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制品,但是本专利的覆盖范围不限于此。相对,本专利覆盖了完全落入本专利的权利要求的范围内的所有方法、装置和制品。
以下权利要求通过援引加入并入到具体实施方式中,其中每个权利要求本身作为本公开的单独实施例。
Claims (20)
1.一种阻火器,包括:
第一末端壳体,所述第一末端壳体包括:
第一管道区段,所述第一管道区段具有第一端和与所述第一端相对的第二端,所述第一管道区段具有沿着所述第一端与所述第二端之间的第一长度的第一内直径;
第一连接凸缘,所述第一连接凸缘在所述第一端处从所述第一管道区段延伸;以及
第一本体凸缘,所述第一本体凸缘在所述第二端处从所述第一管道区段延伸;
第二末端壳体,所述第二末端壳体包括:
第二管道区段,所述第二管道区段具有第三端和与所述第三端相对的第四端,所述第二管道区段具有沿着所述第三端与所述第四端之间的第二长度的第二内直径;
第二连接凸缘,所述第二连接凸缘在所述第三端处从所述第二管道区段延伸;以及
第二本体凸缘,所述第二本体凸缘在所述第四端处从所述第二管道区段延伸;
本体,被联接在所述第一本体凸缘与所述第二本体凸缘之间,所述本体具有沿着所述第一本体凸缘与所述第二本体凸缘之间的第三长度的第三内直径,所述第三内直径大于所述第一内直径和所述第二内直径;以及
火焰单元,被设置在所述本体中,所述火焰单元具有第一侧、第二侧和在所述第一侧和第二侧之间的多个通道。
2.根据权利要求1所述的阻火器,还包括第一横杆,被设置在所述第一本体凸缘和所述火焰单元的所述第一侧之间,所述第一横杆径向地延伸跨过所述本体的通路,所述第一横杆在所述火焰单元的所述第一侧和所述第一本体凸缘之间轴向地延伸。
3.根据权利要求2所述的阻火器,还包括第二横杆,被设置在所述第二本体凸缘和所述火焰单元的所述第二侧之间,所述第二横杆径向地延伸跨过所述本体的所述通路,所述第二横杆在所述火焰单元的所述第二侧和所述第二本体凸缘之间轴向地延伸。
4.根据权利要求3所述的阻火器,其中所述第一横杆被夹持在所述火焰单元的所述第一侧和所述第一本体凸缘之间,并且其中所述第二横杆被夹持在所述火焰单元的所述第二侧和所述第二本体凸缘之间。
5.根据权利要求3所述的阻火器,其中所述第一横杆在所述火焰单元的所述第一侧和所述第一本体凸缘之间限定第一腔室,所述第二横杆在所述火焰单元的所述第二侧和所述第二本体凸缘之间限定第二腔室,并且所述第一横杆和所述第二横杆基于所述第一腔室和所述第二腔室抑制气体在所述本体内沿周向方向的涡旋。
6.根据权利要求5所述的阻火器,其中所述第一横杆被定位在所述第二横杆的下游,当火焰从下游位置朝向所述阻火器传播并与所述第一横杆相互作用时,所述第一横杆将火焰分入到所述第一腔室中。
7.根据权利要求1所述的阻火器,其中所述第一本体凸缘是具有第一开口的盲凸缘,所述第一开口具有第四内直径,所述第四内直径对应于所述第一管道区段的外直径。
8.根据权利要求7所述的阻火器,其中所述第一管道区段的所述第二端通过焊接接头被联接到所述第一本体凸缘。
9.根据权利要求8所述的阻火器,其中所述第二本体凸缘是具有第二开口的盲凸缘,所述第二开口具有第五内直径,所述第五内直径对应于所述第二管道区段的外直径。
10.根据权利要求9所述的阻火器,其中所述第二管道区段的所述第四端通过焊接接头被联接到所述第二本体凸缘。
11.根据权利要求1所述的阻火器,其中所述第一内直径与所述第二内直径相同。
12.根据权利要求1所述的阻火器,其中所述火焰单元是第一火焰单元元件,还包括设置在所述本体中的多个火焰单元元件。
13.一种阻火器的末端壳体,所述末端壳体包括:
管道区段,所述管道区段具有第一端和与所述第一端相对的第二端,所述管道区段具有沿着在所述第一端与所述第二端之间延伸的第一长度的第一内直径;
第一凸缘,所述第一凸缘从所述管道区段的所述第一端径向地向外延伸,所述第一凸缘具有第一外直径;
第二凸缘,所述第二凸缘从所述管道区段的所述第二端径向地向外延伸,所述第二凸缘具有大于所述第一外直径的第二外直径;以及
本体部分,所述本体部分在远离所述管道区段的方向上从所述第二凸缘轴向地延伸,所述本体部分具有联接到所述第二凸缘的第三端和与所述第三端相对的第四端,所述本体部分具有沿着在所述第三端与所述第四端之间延伸的第二长度的第二内直径和第三外直径,所述第二内直径大于所述第一内直径,所述第三外直径大于所述第一外直径。
14.根据权利要求13所述的末端壳体,还包括设置在所述本体部分的所述第三端中的横杆,所述横杆径向地延伸跨过所述第二内直径,所述横杆从所述第二凸缘沿第三长度轴向地延伸。
15.根据权利要求14所述的末端壳体,其中所述管道区段、所述第一凸缘、所述第二凸缘、所述本体部分和所述横杆被构造成单个整体部件。
16.根据权利要求15所述的末端壳体,其中所述单个整体部件由熔合在一起的多个金属层构成。
17.根据权利要求14所述的末端壳体,其中所述管道区段、所述第一凸缘、所述第二凸缘和所述本体部分被构造成单个整体部件,所述横杆被联接到所述本体部分的所述第三端和所述第二凸缘。
18.根据权利要求13所述的末端壳体,其中所述第二外直径与所述第三外直径相同,还包括从所述本体部分的所述第四端径向地延伸的第三凸缘。
19.根据权利要求18所述的末端壳体,其中所述第三凸缘包括用于接纳紧固件的开口。
20.一种阻火器,包括:
一对末端壳体,所述一对末端壳体中的每个末端壳体包括:
连接凸缘,所述连接凸缘具有第一内直径和第一外直径;
本体凸缘,所述本体凸缘具有第二内直径和第二外直径;以及
管道区段,所述管道区段在第一端和与所述第一端相对的第二端之间沿着第一长度延伸,所述第一端被联接到所述连接凸缘,所述第二端被联接到所述本体凸缘,所述管道区段具有所述第一内直径和第三外直径,所述第三外直径对应于所述第二内直径,所述管道区段的所述第一内直径沿着所述第一长度是恒定的;
本体,位于所述一对末端壳体之间,所述本体具有第三端和与所述第三端相对的第四端,所述本体具有沿着所述第三端与第四端之间的第二长度的第三内直径,所述第三内直径沿着所述第二长度是恒定的;以及
盘形火焰单元,所述盘形火焰单元被设置在所述本体中,所述盘形火焰单元具有第一侧、第二侧以及在所述第一侧和第二侧之间的多个通道。
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