一种爆轰型阻火器的制作方法

本发明属于阻火器，具体涉及一种爆轰型阻火器。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、在一个实施例中，所述阻火填充物的孔隙率大于0.6。

10、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。

11、在一个实施例中，所述阻火单元构造成等厚度的圆盘状。

12、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。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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。

18、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。

19、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。

20、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。

21、与现有技术相比，本技术的优点之处在于：

22、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。