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阻火器又名防火器,是用來阻止易燃?xì)怏w和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置。阻火器也常用在輸送易燃?xì)怏w的管道上。假若易燃?xì)怏w被引燃,氣體火焰就會傳播到整個管網(wǎng)。為了防止這種危險的發(fā)生,也要采用阻火器。
關(guān)于阻火器的工作原理,主要有兩種觀點:一是基于傳熱作用;一是基于器壁效應(yīng)。
1、傳熱作用
阻火器是由許多細(xì)小通道或孔隙組成的, 當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后, 就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道的傳熱面積大, 火焰通過通道壁進(jìn)行熱交換后, 溫度下降, 達(dá)到一定程度火焰可以熄滅。根據(jù)英國羅卜爾(M ·Roper) 對波紋型阻火器進(jìn)行的試驗表明, 當(dāng)把阻火器材料的導(dǎo)熱性提高460 倍時, 其熄滅直徑僅改變216%。這說明材質(zhì)問題是次要的。也就是說傳熱作用是熄滅火焰的一種原因, 但不是主要的原因。
2、器壁效應(yīng)
根據(jù)燃燒與爆炸連鎖反應(yīng)理論, 認(rèn)為燃燒與爆炸現(xiàn)象不是分子間直接作用的結(jié)果, 而是在外來能源(熱能、輻射能、電能、化學(xué)能等) 的激發(fā)下, 使分子受到破壞, 產(chǎn)生具備反應(yīng)能力的分子(稱為活性分子) , 這些活性分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時, 首先分裂為十分活潑而壽命短促的自由基;瘜W(xué)反應(yīng)是靠這些自由基進(jìn)行的。自由基與另一分子作用的結(jié)果除了生成物之外, 還能產(chǎn)生新的自由基。這些新的自由基反復(fù)地反應(yīng), 又消耗又生成, 不斷地進(jìn)行下去。由此可知易燃混合氣體自行燃燒(在開始燃燒后, 沒有外界能源的作用) 的條件是: 新產(chǎn)生的自由基數(shù)等于或大于消失的自由基數(shù)。
隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應(yīng)分子之間碰撞幾率隨之減少, 而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加, 這樣就促使自由基反應(yīng)減低。當(dāng)通道尺寸減少到某一數(shù)值時, 這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件, 火焰即被阻止。因此器壁效應(yīng)是阻止火焰的主要原理。
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