CN118178929A - 一种歧管式阻火器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种歧管式阻火器，包括第一筒件和两个第二筒件，第一筒件设置在两个第二筒件之间，第一筒件与两个第二筒件相互连通形成通道，第一筒件与两个第二筒件之间为可拆卸式连接，第一筒体内设置有阻火机构和散热机构，阻火机构用于降低火焰的蔓延速度，散热机构用于对阻火机构散热使得内部火焰猝熄。通过设置阻火机构，可有效阻止火焰的蔓延，通过设置的散热机构，其作用有两个，其一可对阻火机构散热，其二当火焰进入租户机构内部时，通过散热机构可降低所述阻火机构内部火焰的温度，通过降低火焰温度的方式，使得火焰在阻火机构内部温度降低到着火温度以下，从而对火焰进行淬熄，从而达到提升阻火效率和阻火效果的目的。

Description

一种歧管式阻火器

技术领域

本发明涉及阻火器技术领域，特别涉及一种歧管式阻火器。

背景技术

随着氢能源技术的发展和应用，纯/掺氢燃气管道输送量、输送压力等指标和应用场景均有所扩充，例如长输掺氢燃气管道、高压LNG站加氢输送等。氢能的广泛应用显著的提高了氢气泄漏燃爆的危险性，开发安全稳定的设备来辅助减轻事故危害已成为掺氢输送设备可靠运行的关键一环，阻火器作为一种成熟的嵌入式管道阻燃设备，在阻燃方面拥有优良发展前景。

目前阻火器多分为金属网式和填料式两种，阻火机理主要是依靠传热效应和器壁效应，传热效应通过阀芯将火焰分成许多细小的火焰，通过器壁换热将火焰温度降低到着火点以下，破坏火焰传播条件；但现有技术的阻火器存在一定缺陷，只靠内部的阻火板阻火，不能有效减低火焰的着火点，导致现有技术的阻火器阻火效率低，阻火效果差，对此，本申请提出了一种歧管式阻火器，以解决此类问题。

发明内容

基于此，为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供一种歧管式阻火器，包括第一筒件和两个第二筒件，第一筒件设置在两个第二筒件之间，第一筒件与两个第二筒件相互连通形成通道，第一筒件与两个第二筒件之间为可拆卸式连接，第一筒体内设置有阻火机构和散热机构，阻火机构用于降低火焰的蔓延速度，散热机构用于对阻火机构散热使得内部火焰猝熄。

进一步地，阻火机构包括至少一块第一垫片和至少一块第二垫片，第一垫片和第二垫片在第一筒件内呈交替重叠布置，第一垫片和第二垫片上均开设有阻火结构，第一垫片和第二垫片上的阻火结构相互连通形成与通道流通方向一致的歧管流道。

进一步地，阻火结构包括连接孔、导流槽、合流孔和分流结构，第一垫片顶面开设有若干连接孔且连接孔在第一垫片上呈阵列分布，第二垫片的两侧边缘位置均开设有至少一个导流槽，若干合流孔和分流结构均开设在第二垫片顶面且位于两侧导流槽之间，合流孔和分流结构呈阵列分布且交替布置，导流槽、合流孔和分流结构之间通过连接孔依次连通。

进一步地，分流结构包括至少两个导流孔，导流孔在第二垫片顶面平行并列排布。

进一步地，连接孔、导流槽、合流孔和导流孔的形状为直线形或波浪形。

进一步地，第一垫片顶面开设有至少一个第一安装孔，第二垫片顶面开设有与第一安装孔数量相同和位置对应的第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔叠加形成插孔，散热机构包括肋板、第一散热板和第二散热板，肋板插装在插孔中，肋板的一端与第一散热板固接，另一端与第二散热板抵接，第一散热板和第二散热板与箱体之间可拆卸式连接。

进一步地，第一散热板和第二散热板远离肋板的一侧，设置有若干散热翅片。

进一步地，歧管流道设置有若干个，且在阻火机构内均匀分布，每两个歧管流道之间通过肋板隔开。

进一步地，两个第二筒件靠近第一筒件一端的开口与第一筒件两端的形状、大小适配，且大于第二筒件远离第一筒件一端的开口，两个第二筒件远离第一筒件一端的开口形状、大小与管道相适配。

进一步地，第一筒件与每个第二筒件的连接处均设置有密封圈。

有益效果：通过将阻火器设置成三段式可拆卸连接的方式，方便组装以及日常的拆卸维护，通过设置阻火机构，可有效降低火焰在阻火机构内的蔓延速度，通过设置的散热机构，其作用有两个，其一是当阻火机构内部没有火焰时，可对阻火机构散热，使得阻火机构内部温度可有效维持在低于管道气体着火点的温度，其二是当火焰进入阻火机构内部时，通过散热机构可快速降低所述阻火机构内部火焰的温度，通过降低火焰温度的方式，使得火焰在阻火机构内部温度降低到着火温度以下，对火焰进行淬熄，从而达到提升阻火效率和阻火效果的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明歧管式阻火器的装配结构示意图；

图2为本发明歧管式阻火器的内部结构剖面正视图；

图3为本发明歧管式阻火器的第二筒件结构示意图；

图4为本发明歧管式阻火器的阻火机构装配结构示意图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本发明歧管式阻火器的第一垫片结构示意图；

图7为本发明歧管式阻火器的第二垫片结构示意图；

图中：1、第一筒件；2、第二筒件；21、第一法兰；22、第二法兰；23、密封圈；3、阻火机构；31、第一垫片；311、连接孔；312、第一安装孔；32、第二垫片；321、导流槽；322、合流孔；323、导流孔；324、第二安装孔；4、散热机构；41、肋板；42、第一散热板；43、第二散热板；44、安装板；45、翅片。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-2所示，本申请实施例提供了一种歧管式阻火器，包括第一筒件1和两个第二筒件2，第一筒件1设置在两个第二筒件2之间，第一筒件1与两个第二筒件2相互连通形成通道，第一筒件1与两个第二筒件2之间为可拆卸式连接，第一筒体内设置有阻火机构3和散热机构4，阻火机构3用于降低火焰的蔓延速度，散热机构4用于对阻火机构3散热使得内部火焰猝熄。

在本实施例中，通过将阻火器设置成三段式可拆卸连接的方式，方便组装以及日常的拆卸维护，通过设置阻火机构3，可有效降低火焰在阻火机构3内的蔓延速度，通过设置的散热机构4，其作用有两个，其一是当阻火机构3内部没有火焰时，可对阻火机构3散热，使得阻火机构3内部温度可有效维持在低于管道气体着火点的温度，其二是当火焰进入阻火机构3内部时，通过散热机构4可快速降低所述阻火机构3内部火焰的温度，通过降低火焰温度的方式，使得火焰在阻火机构3内部温度降低到着火温度以下，对火焰进行淬熄，从而达到提升阻火效率和阻火效果的目的。

一个实施例中，第一筒件1的截面形状为圆形或正多边形，优选的，第一筒件1的截面形状为正四边形，具体的，第一筒件1的截面形状为正方形或长方形。

一个实施例中，第二筒件2的一端设置有第一法兰21，第二筒件2的另一端设置有第二法兰22，且两个第二筒件2的第一法兰21边缘对应设置有螺孔，两个第二筒件2的螺孔通过螺栓连接且使得两个第二筒件2夹紧第一筒件1。

在本实施例中，通过在第二筒件2与第一筒件1连接处设置法兰结构连接，其作用是提高两个第二筒件2与第一筒件1连接处的密封性，又通过设置螺栓连接，其作用是加强两第二筒件2与第一筒件1的连接强度，防止因为内部压力过大而发生断连和泄漏的情况。

一个实施例中，两个第二筒件2靠近第一筒件1一端的开口与第一筒件1两端的形状、大小适配，且大于第二筒件2远离第一筒件1一端的开口，两个第二筒件2远离第一筒件1一端的开口形状、大小与管道相适配。

在本实施例中，通过第二筒件2靠近第一筒件1一端的开口大于与第二筒件2远离第一筒件1一端的开口这样的设计，使得第二筒件2的形状呈喇叭状，可以使得火焰进入第一筒件1时均匀扩散，然后可以均匀通过第二筒件2，通过阻火机构3时，火焰会均匀从阻火机构3中交替排布的第二垫片32上导流槽321进入阻火机构3中。

另外，两个第二筒件2远离第一筒件1一端的开口与管道之间通过第二法兰22连接，且第二法兰22上设置有若干圆周分布的螺孔，螺孔通过螺栓加强连接，且形状为圆形，优选的，螺栓的数量为8个，并且均匀分布在第二法兰22上。

如图3所示，一个实施例中，第一筒件1与每个第二筒件2的连接处均设置有密封圈23。

在本实施例中，通过在第一筒件1与每个第二筒件2的连接处设置密封圈23，可提高第一筒件1与每个第二筒件2的连接处的密封性，优选的，密封圈23的层数设置为两层，设置两层密封圈23，可有效阻止可燃气体通过结合处缝隙扩散，保证其运行稳定性，提高阻火器的环境适应性。

如图4-7所示，一个实施例中，阻火机构3包括至少一块第一垫片31和至少一块第二垫片32，第一垫片31和第二垫片32在第一筒件1内呈交替重叠布置，第一垫片31和第二垫片32上均开设有阻火结构，第一垫片31和第二垫片32上的阻火结构相互连通形成与通道流通方向一致的歧管流道。

在本实施例中，通过在第一垫片31和第二垫片32上设置阻火结构，且阻火结构之间可相互连通形成歧管流道，当火焰进入歧管流道后，会在阻火结构的作用下，使得火焰在歧管流道内不断循环的进行合流、分流，通过这样反复的合流和分流，有效降低火焰在阻火机构3内部蔓延速度的同时，还可以使得火焰在阻火机构3内部均匀分布，配合上散热机构4，可快速降低内部火焰的着火点，使得火焰快速熄灭。

一个实施例中，第一垫片31和第二垫片32采用铝材或钢材等结构材料。

在本实施例中，第一垫片31和第二垫片32采用铝材或钢材等结构材料，是因为铝材或钢材能更好的进行热传递，热传递快，有助于对内部的火焰进行降温，同时耐热性好，不会因为高温发生变形和损坏。

一个实施例中，阻火结构包括连接孔311、导流槽321、合流孔322和分流结构，第一垫片31顶面开设有若干连接孔311且连接孔311在第一垫片31顶面呈阵列分布，第二垫片32的两侧边缘位置均开设有至少一个导流槽321，若干合流孔322和分流结构均开设在第二垫片32顶面且位于两侧导流槽321之间，合流孔322和分流结构呈阵列分布且交替布置，导流槽321、合流孔322和分流结构之间通过连接孔311依次连通。

其中，导流槽321、合流孔322和分流结构沿通道的流动方向布置，且导流槽321、合流孔322和分流结构之间平行设置，连接孔311与导流槽321、合流孔322、分流结构异面垂直布置；

第二垫片32两侧的导流槽321分别与两个第二筒件2靠近第一筒件1的开口对应设置，火焰从第二垫片32一侧的导流槽321进入，流经连接孔311、合流孔322和分流结构后，从第二垫片32另一侧的导流槽321流出；

连接孔311、导流槽321、合流孔322和分流结构均为长条状，且导流槽321、合流孔322和分流结构的长度方向沿火焰的流动方向布置。

在本实施例中，当只有一块第一垫片31和一块第二垫片32时，此时当两块垫片叠加在一起，第一垫片31上的阵列排布的连接孔311会将第二垫片32上的导流槽321、合流孔322和分流结构依次连通，形成一条横向的歧管流道；

具体地，第二垫片32上一侧的导流槽321一端先通过一个连接孔311与一个合流孔322的一端连通，该合流孔322的另一端通过一个连接孔311与分流结构的一端连通，该分流结构的另一端通过一个连接孔311再与另一个合流孔322连通，以此循环，直到将第二垫片32上两侧的导流槽321连通，便形成了一条完整的歧管流道，其中，第二垫片32上两侧的导流槽321可以分别设置一个或多个，优选的，第二垫片32两侧的导流槽321数量均为两个，且呈对称设置；

更具体地，当火焰从一侧的导流槽321进入后通过连接孔311进入合流孔322，然后经过合流孔322合流后导流到下一个连接孔311处，此时火焰在该连接孔311处会被连通的分流结构进行分流，分流后的火焰被导流到下一个连接孔311处，然后被与这个连接孔311连通的合流孔322进行第二次合流，以此循环反复；

通过使火焰在歧管流道内部循环反复的进行多次合流和分流操作，每一次循环都会极大的提高火焰传播阻力，从而有效降低火焰传播的速度；与此同时配合上肋片，可以加速歧管流道内火焰流动的散热，快速使火焰温度降低到火焰着火点以下，达成猝熄效果，从而达到阻火的效果；

当多个第一垫片31和多个第二垫片32交替叠加时，第一垫片31上的连接孔311会将相邻两层的第二垫片32上的导流槽321、合流孔322和分流结构连通在一起，此时在纵向上，通过多层第二垫片32配合上多层第一垫片31也会形成歧管流道，且横向的歧管流道和纵向的歧管流道相互连通，此时当火焰进入阻火机构3后，通过相互连通的横向歧管流道和纵向歧管流道可以使得火焰在阻火机构3内部即可横向流动也可纵向流动，配合上不断对火焰进行合流和分流，使得火焰在阻火机构3内部均匀分布，同时错综复杂的歧管流道可以进一步有效降低火焰的传播速度，此时再配合上散热机构4，可进一步提高火焰的降温速度，提高猝熄的能力，进一步提高阻火机构3的阻火效率和阻火效果。

一个实施例中，分流结构包括至少两个导流孔323，导流孔323在第二垫片32上平行并列排布。

在本实施例中，分流结构可设置多个导流孔323，可将火焰分流呈多份，这样增加火焰与第一垫片31和第二垫片32的接触，更有利于散热，同时还可降低火焰在歧管流道中的蔓延速度，优选的，导流孔323的数量为两个；

连接孔311贯穿第一垫片31，导流槽321、合流孔322和导流孔323贯穿第二垫片32。

一个实施例中，连接孔311、导流槽321、合流孔322和导流孔323的形状为直线形或波浪形。

在本实施例中，连接孔311、导流槽321、合流孔322和导流孔323的形状可以是直线形或波浪形，优选的，连接孔311、导流槽321、合流孔322和导流孔323的形状采用波浪形，采用波浪形可以在火焰通过歧管流道时，波浪形的结构对火焰还具有一定阻挡作用，进一步提升防止火焰蔓延的效果，另外，波浪形可以增大歧管流道与火焰的接触面积，更有利于散热，提高热传递效率，从而提高降低着火点温度的速度，提升猝熄能力。

一个实施例中，第一垫片31和第二垫片32在叠加时，可通过热熔胶或锡焊进行连接。

在本实施例中，为了使得第一垫片31和第二垫片32在叠加安装时，不会产生错位或位移，可选择热熔胶或锡焊的方式进行连接固定。

一个实施例中，第一垫片31顶面开设有至少一个第一安装孔312，第二垫片32顶面开设有与第一安装孔312数量相同和位置对应的第二安装孔324，第一安装孔312和第二安装孔324叠加形成插孔，散热机构4包括肋板41、第一散热板42和第二散热板43，肋板41插装在插孔中，肋板41的一端与第一散热板42固接，另一端与第二散热板43抵接，第一散热板42和第二散热板43与第一筒件1之间可拆卸式连接。

在本实施例中，通过第一垫片31和第二垫片32上形成的插孔，当不插装肋板41时，插孔可以起到散热的作用，当在插孔中插入肋板41之后，歧管流道内部产生的温度可通过热传递的方式传到肋板41上，再由肋板41传到第一散热板42和第二散热板43，然后通过第一散热板42和第二散热板43与外界进行热交换，从而达到对歧管流道散热以及对内部火焰降温的效果；

另外，肋板41还可对重叠的第一垫片31和第二垫片32达到定位的效果，使得安装更方便；

第一散热板42和第二散热板43的两侧设置有安装板44，安装板44和第一筒件1上开设数量相同和位置对应的螺孔，安装板44和第一筒件1上的螺孔通过螺栓连接。

一个实施例中，肋板41、第一散热板42和第二散热板43均采用铝材或铜材质。

在本实施例中，肋板41、第一散热板42和第二散热板43采用铝材或铜材质，因为铝材或铜材质具有良好的导热性能。

一个实施例中，第一散热板42和第二散热板43远离肋板41的一侧，设置有若干散热翅片45。

在本实施例中，通过在第一散热板42和第二散热板43远离肋板41的一侧设置散热翅片45，其作用是为了增加与空气的接触面积，提高散热的速度和效果，从而达到风冷的效果，优选的，散热翅片45安装的位置和与肋板41一一对应，翅片45的材质采用铝材或铜材质，配合上肋板41，可有效维持歧管流道内温度低于气体的着火温度，提高阀芯对火焰的淬熄能力。

一个实施例中，歧管流道设置有若干个，且在阻火机构3内均匀分布，每两个歧管流道之间通过肋板41隔开。

在本实施例中，通过在阻火机构3内设置若干个均匀分布的歧管流道，配合上第二筒件2的形状，可以使得火焰在阻火机构3内部均匀分布，增大火焰与所述阻火机构3的接触面积，再配合上两侧插装的肋片，大幅提升了散热速度和散热效果，从而进一步提高阻火效率和阻火效果。

综上所述，本申请的阻火器具有几部分效果：

火焰会均匀从阻火机构3中第二垫片32上导流槽321进入阻火机构3中，导流槽321起到将大股火焰切分为多束细小火焰的作用，该阻火原理多见于常规金属网阻火器，是该机构的第一部分阻火效果。

当切分后的细小火焰传播至第二垫片32导流槽321的底部时，会在流阻作用下通过第二垫片32传播至临近的第一垫片31和第二垫片32中垂直于火焰传播方向的连接孔311内，该分流方式会直接破坏火焰前锋结构，将其后侧的两个变态推动涡分至两个方向不同的导流孔323中，强迫分流后的火焰重新发展火焰锋面后涡流，并阻止其发展为变态T型火焰结构，缩小其火焰锋面面积，是该机构的第二部分阻火效果。

当分流后进入第一垫片31上连接孔311内的火焰到达下一组311连接孔时，两导流孔323内分流的火焰会通过垫片之间的合流孔再进行一次合流，合流方向是从连接孔311两侧向中心汇流，两股火焰正对向汇流会极大的消耗火焰的传播动量，大幅降低其传播速度，是该机构的第三部分阻火效果。

通过贯穿阻火机构3第一安装孔312及第二安装孔324的肋板41将阻火机构3内火焰的热量吸收，破坏其传播引导猝熄，强化散热机构4的散热效果以及猝熄能力，是该机构的第四部分阻火效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种歧管式阻火器，其特征在于，包括：第一筒件和两个第二筒件，所述第一筒件设置在两个所述第二筒件之间，所述第一筒件与两个所述第二筒件相互连通形成通道，所述第一筒件与两个所述第二筒件之间为可拆卸式连接，所述第一筒体内设置有阻火机构和散热机构，所述阻火机构用于降低火焰的蔓延速度，所述散热机构用于对所述阻火机构散热使得内部火焰猝熄。

2.根据权利要求1所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述阻火机构包括至少一块第一垫片和至少一块第二垫片，所述第一垫片和所述第二垫片在所述第一筒件内呈交替重叠布置，所述第一垫片和所述第二垫片上均开设有阻火结构，所述第一垫片和所述第二垫片上的所述阻火结构相互连通形成与所述通道流通方向一致的歧管流道。

3.根据权利要求2所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述阻火结构包括连接孔、导流槽、合流孔和分流结构，所述第一垫片顶面开设有若干所述连接孔且所述连接孔在所述第一垫片上呈阵列分布，所述第二垫片的两侧边缘位置均开设有至少一个所述导流槽，若干所述合流孔和所述分流结构均开设在所述第二垫片顶面且位于两侧所述导流槽之间，所述合流孔和所述分流结构呈阵列分布且交替布置，所述导流槽、所述合流孔和所述分流结构之间通过所述连接孔依次连通。

4.根据权利要求3所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述分流结构包括至少两个导流孔，所述导流孔在所述第二垫片顶面平行并列排布。

5.根据权利要求4所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述连接孔、所述导流槽、所述合流孔和所述导流孔的形状为直线形或波浪形。

6.根据权利要求2所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述第一垫片顶面开设有至少一个第一安装孔，所述第二垫片顶面开设有与所述第一安装孔数量相同和位置对应的第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔叠加形成插孔，所述散热机构包括肋板、第一散热板和第二散热板，所述肋板插装在所述插孔中，所述肋板的一端与所述第一散热板固接，另一端与所述第二散热板抵接，所述第一散热板和第二散热板与所述箱体之间可拆卸式连接。

7.根据权利要求6所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述第一散热板和第二散热板远离所述肋板的一侧，设置有若干散热翅片。

8.根据权利要求6所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述歧管流道设置有若干个，且在所述阻火机构内均匀分布，每两个所述歧管流道之间通过所述肋板隔开。

9.根据权利要求1所述的歧管式阻火器，其特征在于，两个所述第二筒件靠近所述第一筒件一端的开口与所述第一筒件两端的形状、大小适配，且大于所述第二筒件远离所述第一筒件一端的开口，两个所述第二筒件远离第一筒件一端的开口形状、大小与管道相适配。

10.根据权利要求9所述的歧管式阻火器，其特征在于，所述第一筒件与每个所述第二筒件的连接处均设置有密封圈。