CN2402917Y - 双单向阀式干式回火防止器 - Google Patents

Abstract

一种双单向阀式干式回火防止器,包括两端分别安装有进口端盖(16)和出口端盖(1)的壳体(23),壳体内安装着由第一隔套(12)、止火套(10)、第二隔套(8)和拉紧杆(9)构成的止火套组件,以及分别安装在该止火套组件两侧的进气单向阀和出气单向阀。其中,进气单向阀包括第一阀座(17)和第一阀芯(20),而出气单向阀包括第二阀芯(3)和第二阀座(26)。这种回火防止器具有三重止火功能,且能保证连续不间断的生产。

Description

双单向阀式干式回火防止器

本实用新型涉及焊接技术领域中的气焊和气割、及火焰淬火、整形、清理、及化工生产技术领域中的乙炔生产单位有效的安全防护设施，特别涉及一种双单向阀式干式回火防止器。

现有技术中的20-100M³/h及以上流量的回火防止器有以下几种类型：

1、水封式湿式回火防止器

1)原理

该回火防止器一般经常与乙炔发生器配套使用，也单独作为岗位式使用。用水作为阻止回火的主要介质，当回火的火焰通过输气管道回到水罐时，水罐中的水一般就能够将火焰熄灭，达到止火的目的。

2)优点

(1)因为输送管道除了水隔层之外几乎是直通的，所以流量不受阻隔，比较大。

(2)结构简单，制造方便。

(3)在一般情况下，能够阻止回火。

3)缺点

(1)因为水是阻止回火的主要介质，所以必须经常根据水线要求添加水，如果不及时加水，水少了，或水干了，该回火防止器就形同虚设。

(2)在寒冷的气候条件下，即在0℃以下水结冰时，该回火防止器就不能使用，因为乙炔气被冰层阻断，不能流通，必须化冻后方可使用。所以在寒冷条件下给使用带来不便和困难。

(3)在回火产生的瞬间，由于燃烧的混合气体的高温、高压及高速返回，有时会击穿水封层，出现不能止火的现象。

(4)该回火防止器的体积较大。

(5)该止火器一般不能与气体汇流排、气体接头箱、气体分配器配套使用。

(6)目前各使用单位已逐步将该回火防止器淘汰。原来的制造厂家已经停止生产这种水封式回火防止器。

2、防爆膜式回火防止器

1)原理

防爆膜式回火防止器是采用设定的防爆膜所能承受的最大压力为基理制造的回火防止器。这种形式的回火防止器在管路中产生回火时因燃烧的混合气体所产生的高温高压而将防爆膜击穿，从而使得压力和火焰通过防爆膜的裂口向空间释放，不再向供气总管和乙炔站传递，达到止火的目的。

2)优点

(1)该回火防止器结构极其简单，制造方便。

(2)一般工矿单位可根据自己的需要，向市场购买各种规格大小、能承受一定压力的防爆膜片，自制该回火防止器。

(3)当回火产生时，燃烧的混合气体的高温高压将防爆膜击穿，因此会有明火出现并伴有爆响声，所以比较容易被发现。

3)缺点

(1)由于产生回火时，工作场地有明火出现，易产生火警，特别是当周围环境比较恶劣、如有可燃气体泄漏充溢时，更是发生事故的大隐患。所以该回火防止器必须装在通风条件较好的空旷处才能使用。

(2)在生产过程中发生回火而击穿防爆膜时，必须及时发现，并立即切断气源将进气阀门关闭，中断生产以更换新的防爆膜片，安装妥贴后才能继续进行生产，因此不能保证连续生产。

(3)如在支管中的接头箱或者分配器中同时装有数个防爆膜式回火防止器，经常会在回火时产生连锁爆破击穿防爆膜的现象(船厂中经常发生)，所以这种回火防止器由于技术含量低，正在逐步淘汰。

(4)污染环境，不符合环保要求。

3、可熔式单向阀结构回火防止器

1)原理

可熔式单向阀结构的回火防止器，其单向阀挂钩(搭扣)用熔点较低的可熔金属锡合金制成。当管路中产生回火时，由于燃烧的混合气体的高温高压将单向阀挂钩(搭扣)的可熔金属熔化，这时单向阀由于弹簧及反冲力作用而即时关闭，阻断了气源，达到了止火的目的。

2)优点

(1)利用回火产生燃烧的混合气体的高温高压，使单向阀挂钩(搭扣)可熔金属熔化，关闭单向阀，阻止了高温高压气体继续进入，达到了止火的目的。

(2)结构较为简单，制造方便。

3)缺点

(1)当管路中发生回火，而被该回火防止器止住后，管路中气流阻断。由于回火的产生，不一定被及时发现。而管路中已不通气了，所以首先要检查管路，停止生产。

(2)当检查确定是回火防止器不通气后，必须要更换回火防止器，而该回火防止器一般安装在距地面5-6米的高处，所以更换不容易，耗时耗工。

(3)该回火防止器作为制造厂的产品，出厂时不能作止火试验，所以产品性能、质量很难得到保证。

(4)对使用该产品的工矿单位，达不到保证连续不间断进行生产的要求，经常会因为产生回火而影响生产。

(5)规格单一，形不成系列。

4、砂质填充料式回火防止器

1)原理

该回火防止器通过将砂粒注入沙罐、衬以滤网、进行压紧、配以单向阀作为主要的介质和部件。其止火的基本原理是：当管路中产生回火时，回火的火焰产生的高温高压通过砂罐，由于砂与砂之间不规则排列的微孔而减缓了火焰的流速，此时反冲的高压气流又将单向阀关闭，这样就达到了止火的目的。

2)优点

(1)制造方便，原料简单而且价廉，取之方便。

(2)根据其制造原理，止火性能应可保证。

(3)止火后，可连续供气，连续不间断生产。

3)缺点

(1)由于砂罐中砂粒与砂粒的不规则排列，其间的间隙由砂罐的压紧力的大小和砂料的粗细决定，所以每一个回火防止器的流量及止火性能都不一样，导致流量与止火性能不稳定。

(2)止火性能与流量的最佳临界点无法确定，影响产品质量。

(3)滤网不能有效滤净微粒砂子，所以供气时，微粒会进入管路，从而影响管路的清洁。

(4)为得到有效阻止回火的目的，砂罐的长度往往会过长、过大，从而增大了回火防止器的体积。

(5)属于国内外目前已不采用的淘汰产品。

5、不锈钢丝网层压式回火防止器

1)原理

采用不锈钢多孔板和不锈钢丝网叠加压紧来防止使用过程中气体的突然回流，同时在回火出现时及时(靠单向阀)切断气体的供气，而在回火压力波过去后又能自动供气。

2)优点

(1)结构简单，制造方便。

(2)能够不间断供气，连续生产。

3)缺点

(1)制造该回火防止器的设计原理不通，一般来讲，单靠不锈钢丝网层压，不能有效止火。

(2)单靠单向阀来切断供气气源和阻止回火不很可靠。从设计思路上想，当回火产生时，燃烧着的混合气体的高温高压产生的反冲力会使单向阀关闭；但实际上经常会产生这样的现象，即回火时，混合气体的火焰速度先于单向阀的关闭速度而进入供气气腔。这样此单向阀就难以达到有效止火的目的。

6、止火管型式的回火防止器

1)原理

止火管是采用不锈钢粉末冶金或铜基粉末冶金或三氧化二铝(Al₂O₃)粉末经压铸成型、高温烧结形成的，并作为回火防止器止火的主要元件，另外再加上单向阀结构。当管路中产生回火时，燃烧着的高温高压气体首先将单向阀关闭，其中一部分气体被挡在单向阀外面的管路中，自己熄灭掉，还有一部分气体进入气腔，在通过回火防止器时，被止火管的微孔止住(利用气体分子受热膨胀，体积加大而不能通过微孔的原理)，从而达到止火的目的。

2)优点

(1)相对前几种回火防止器来看，体积比较小，便于安装，便于更换。

(2)该回火防止器止火管强度高，能够耐高温高压，耐乙炔及其他可燃气体的腐蚀。

(3)止火性能比一般的回火防止器可靠，流量选定后，比较稳定。

(4)在正常情况下，能够进行不间断的连续供气，连续生产。

3)缺点

(1)结构不够完善合理，缺少有说服力的理论根据。

(2)当管路中出现回火时，出气单向阀结构经常会不能及时关闭，并且即使关闭，也有部分气体漏入，致使止火性能得不到可靠的保证。特别是当止火管因特殊原因不慎破裂后，将造成不能止火的后果。

(3)目前一般回火防止器的生产单位，所选取的止火管的孔隙一般都不太规范，即不能达到流量与止火性能最好的临界位置。

(4)从目前国内外的使用情况看，止火管式回火防止器尚无系列产品提供用户选用。

本实用新型的目的是提供一种双单向阀式干式回火防止器，它能克服上述现有技术中的回火防止器存在的问题，且结构简单，防止回火性能可靠，并能保证连续不间断的生产。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，提供一种双单向阀式干式回火防止器，它包括：

一圆筒形壳体，在其进口端和出口端分别可拆卸地固定一进口端盖和一出口端盖；

一位于壳体内的圆筒形止火套，止火套的外侧壁与壳体的内侧壁之间形成一外腔；

一密封安装在止火套靠近壳体进口端的一端上的第一隔套，其轴向均布着与止火套内腔连通的若干通孔，且第一隔套通过第一隔套垫连接在进口端盖上，且第一隔套垫与壳体的内侧壁密封接触；

一密封安装在止火套靠近壳体出口端的一端上的第二隔套，其外侧壁上均布着若干贯通槽；

一通过第二隔套的中心孔进入止火套里的拉紧杆，其一端通过一垫片紧抵着第二隔套外侧表面，其另一端与第一端盖螺纹连接；

一进气单向阀，它包括位于壳体进口端内部的、互相配合的第一阀座和第一阀芯；其中，第一阀座固定在进口端盖内端面上，而第一阀芯固定在一第一滑轴的一端上，第一滑轴的另一端可滑动地位于第一隔套的中心孔里；此外，一第一弹簧一端紧抵着第一隔套的一侧表面，另一端紧抵着第一滑轴的一侧表面，以推压第一阀芯与第一阀座紧密贴合；

一出气单向阀，它包括位于壳体出口端内部的、互相配合的第二阀座与第二阀芯；其中所述第二阀座侧壁上均布着若干通孔，第二阀座通过阀座垫与出口端盖螺纹连接，以使阀座垫与壳体内侧壁密封接触；所述第二阀芯固定在第二滑轴的一端，而第二滑轴滑动通过第二隔套的中心通孔；此外，一挡圈螺纹连接在第二滑轴另一端上，且一第二弹簧一端紧抵着第二阀座的一侧表面，而另一端紧抵着挡圈的一侧表面，以推压第二阀芯与第二阀座紧密贴合。

在所述的双单向阀式干式回火防止器中，所述第一阀芯和第一阀座呈钟罩式配合关系，且第一阀芯上设有硅橡胶材料。

在所述的双单向阀式干式回火防止器中，所述第二阀芯和第二阀座呈钟罩式配合关系，且第二阀芯上设有硅橡胶材料。

本实用新型的优点是，由于采用了双单向阀式结构及止火套组件，故可达到三重止火的目的；另外，这种回火防止器还能保证连续不间断的生产。

下面将结合附图详细描述本实用新型的一个较佳实施例，以便更清楚地了解本实用新型的上述的和其它的特征和优点。

图1是按照本实用新型的一双单向阀式干式回火防止器的剖视图。

参看图1，它显示了一种双单向阀式干式回火防止器。其中，一圆筒形壳体23的进口端和出口端通过螺纹连接分别可拆卸地固定一进口端盖16和一出口端盖1。为便于密封，还可在壳体23与进口端盖16和出口端盖1之间设置环形胶垫14和2。

壳体23内有一圆筒形止火套10，止火套10的外侧壁与壳体23的内侧壁之间形成一外腔31。

第一隔套12通过一环形垫片11密封安装在止火套10靠近壳体23进口端的一端上，其轴向均布着与止火套10内腔连通的若干通孔32，且第一隔套12通过第一隔套垫22连接在进口端盖16上，使第一隔套垫22与壳体23的内侧壁密封接触。从而使进气只能通过止火套10的内腔渗入止火套10的外腔31。

第二隔套8通过一环形垫片24密封安装在止火套10靠近壳体23出口端的一端上，其外侧壁上均布着若干贯通槽33。从而使渗入止火套10外腔31的气体只能通过贯通槽33进入供气内腔。

一拉紧杆9通过第二隔套8的中心孔进入止火套10里，其一端通过一垫片7紧抵着第二隔套8外侧表面，其另一端与第一端盖12螺纹连接。这种配合的目的是使止火套10的内腔与外腔隔断。

一进气单向阀包括位于壳体23进口端内部的、互相配合的第一阀座17和第一阀芯20。其中，第一阀芯20和第一阀座17可呈钟罩式配合关系，且第一阀芯20上可设有硅橡胶材料(19)，以便增加第一阀芯20和第一阀座17之间的紧密贴合。第一阀座17固定在进口端盖16内端面上，而第一阀芯20通过螺钉15和垫片18固定在一第一滑轴13的一端上，第一滑轴13的另一端可滑动地位于第一隔套12的一中心孔里；此外，一第一弹簧21一端紧抵着第一隔套12的一侧表面，另一端紧抵着第一滑轴13的一侧表面，以推压第一阀芯20与第一阀座17紧密贴合。这一组合的目的是，在回火防止器未通气时，能有效止逆，消除了供气管道中的混合气体返回到回火防止器中来的隐患。

一出气单向阀包括位于壳体23出口端内部的、互相配合的第二阀座26与第二阀芯3。其中，第二阀芯3和第二阀座26可呈钟罩式配合关系，且第二阀芯3上可设有硅橡胶材料4，以便增加第二阀芯3和第二阀座26之间的紧密贴合。第二阀座26侧壁上均布着若干通孔34，第二阀座26通过阀座垫5与出口端盖1螺纹连接，并使阀座垫5与壳体23内侧壁密封接触。第二阀芯3通过螺钉30、垫片29和一加减垫片28固定在第二滑轴27的一端，而第二滑轴27滑动通过第二隔套8的中心通孔。此外，一挡圈6螺纹连接在第二滑轴27另一端上，且一第二弹簧25一端紧抵着第二阀座26的一侧表面，而另一端紧抵着挡圈6的一侧表面，以推压第二阀芯3与第二阀座26紧密贴合。

此外，上述止火套10是通过以下方法制造而成的：即选用150目-180目的1Cr18Ni9Ti不锈钢球形粉末；铸造时，选取280-320公斤/厘米²的铸造压力；压铸成型后，烧结温度为1280-1300℃，保温1小时，最后随炉冷却。通过这种方法制造的止火套10外观完整、光滑无坍塌、分子排列均匀，使强度、透气间隙和止火性能均符合要求。

下面介绍上述双单向阀回火防止器的工作原理和效果。当进气压力大于弹簧21的反向压力(＜0.02Mpa/厘米²)时，即将进气单向阀打开。从管道中输入的乙炔气体即通过该进气阀和第一隔套12上的通孔32进入到回火防止器的内腔，然后从止火套10的微孔中泄出，进入到止火套10的外腔31，进入外腔的气体通过贯通槽33、通孔34进入第二阀座26的内腔35，从而打开出气单向阀中的第二阀芯3，这样乙炔气体就进入供气管道中供给现场使用。当在生产中产生回火时，回火产生的火焰及高温高压气体向供气气路中快速返回，这时返回的火焰及高温高压气体的反向冲力首先关闭出气单向阀中的第二阀芯3，使其紧贴第二阀座26，切断了快速返回的火焰和高温高压气流，将火焰和高温高压气流隔绝在管道中，让其自行燃烧熄灭。但由于回火的速度很快，所以难免会有一些火焰和高温高压气体在出气单向阀关闭时，渗入第二阀座26的内腔35中，将其中的乙炔气点燃，使其温度迅速提高，分子体积迅速膨胀，并通过通孔34和贯通槽33进入止火套10的外腔31。但体积膨胀的气体不可能通过按照特殊工艺制造的止火套10的间隙，因此达到了止火的目的。另外，由于热传导的原理，传入止火套10内腔的高温高压气体通过第一隔套12上的通孔32向进口端流动，其压力将迅速关闭进气单向阀，从而切断进气气源，保证了止火套的有效止火和止火的可靠性。并且实现了出气单向阀止火、止火套止火和进气单向阀止火三道非常行之有效的止火措施。而且当回火被止住后，进气单向阀马上又会被进气压力打开，保证了连续不间断的生产。提高了使用单位的生长效率。

Claims (3)

1.一种双单向阀式干式回火防止器，其特征在于，它包括：

一圆筒形壳体(23)，在其进口端和出口端分别可拆卸地固定一进口端盖(16)和一出口端盖(1)；

一位于壳体(23)内的圆筒形止火套(10)，止火套(10)的外侧壁与壳体(23)的内侧壁之间形成一外腔(31)；

一密封安装在止火套(10)靠近壳体(23)进口端的一端上的第一隔套(12)，其轴向均布着与止火套(10)内腔连通的若干通孔(32)，且第一隔套(12)通过第一隔套垫(22)连接在进口端盖(16)上，且第一隔套垫(22)与壳体(23)的内侧壁密封接触；

一密封安装在止火套(10)靠近壳体(23)出口端的一端上的第二隔套(8)，其外侧壁上均布着若干贯通槽(33)；

一通过第二隔套(8)的中心孔进入止火套(10)里的拉紧杆(9)，其一端通过一垫片(7)紧抵着第二隔套(8)外侧表面，其另一端与第一端盖(12)螺纹连接；

一进气单向阀，它包括位于壳体(23)进口端内部的、互相配合的第一阀座(17)和第一阀芯(20)；其中，所述第一阀座(17)固定在进口端盖(16)内端面上，而所述第一阀芯(20)固定在一第一滑轴(13)的一端上，第一滑轴(13)的另一端可滑动地位于第一隔套(12)的一中心孔里；此外，一第一弹簧(21)一端紧抵着第一隔套(12)的一侧表面，另一端紧抵着第一滑轴(13)的一侧表面，以推压第一阀芯(20)与第一阀座(17)紧密贴合；

一出气单向阀，它包括位于壳体(23)出口端内部的、互相配合的第二阀座(26)与第二阀芯(3)；其中所述第二阀座(26)侧壁上均布着若干通孔(34)，第二阀座(26)通过阀座垫(5)与出口端盖(1)螺纹连接，以使阀座垫(5)与壳体(23)内侧壁密封接触；所述第二阀芯(3)固定在第二滑轴(27)的一端，而第二滑轴(27)滑动通过第二隔套(8)的中心通孔；此外，一挡圈(6)螺纹连接在第二滑轴(27)另一端上，且一第二弹簧(25)一端紧抵着第二阀座(26)的一侧表面，而另一端紧抵着挡圈(6)的一侧表面，以推压第二阀芯(3)与第二阀座(26)紧密贴合。

2.如权利要求1所述的双单向阀式干式回火防止器，其特征在于，所述第一阀芯(20)和第一阀座(17)呈钟罩式配合关系，且第一阀芯(20)上设有硅橡胶材料(19)。

3.如权利要求1所述的双单向阀式干式回火防止器，其特征在于，所述第二阀芯(3)和第二阀座(26)呈钟罩式配合关系，且第二阀芯(3)上设有硅橡胶材料(4)。

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