業界動態
氫氧混合氣體干濕綜合阻火器
隨著氫能經濟的發展，利用電解水產生氫氧混合氣體的設備，作為一種提供可再生、經濟的清潔能源已普遍被人們使用，但由于氫氧混合氣體的特殊性：即燃燒速度快、易閃爆、易泄露等，很容易在回火、閃爆、爆燃時產生危害，所以其應用一直受阻。因為閃爆時火焰沿著充滿可燃性氣體的管道傳播所產生的“氣體動力效應”能使燃燒更加劇烈，常常轉變為爆轟，爆轟產生的爆炸波傳播速度極快，目前尚沒有一種安全措施能完全有效地保護設備免受爆炸波的破壞。
據專利文獻報導，公告號為CN202881406U的“一種濕式直通防阻火器”，公開的結構特點是：包括罐體，罐體內沿長度方向分別布置通入氫氧氣的進氣管、出氣管，罐體內封裝有水，位于罐體長度方向的一端布置排液管，出氣管上設置防爆管。其有效地降低了氫氧氣體的濕度，提高干燥度，同時用水降溫法阻止回火。存在的主要問題是靠水降溫是滿足不了氫氧混合氣體瞬間阻燃、防爆要求的。因為閃爆傳播速度快，火焰回火時間短、溫度高、壓力大，能迅速穿過水封區引起主機爆鳴。
公告號為CN2649123Y的“氫氧焰充氣式水封防回火裝置”，公開的技術方案是：由內腔相通的水封罐和小截面積的主、副儲氣罐組合而成。它雖然能利用水封及擋板分氣孔降低火焰溫度，利用分流法減少氣體沖擊壓力，但其結構存在的問題是擋板分氣孔仍有部分火焰氣體通過，只是瞬間相對壓力下降，不能真正阻火。
公告號為CN2030879U的“一種干式回火防止器”，公開的結構特點是：在泄壓口內側加了只透氣不透火的阻火片以及逆止閥，它是利用泄壓口透氣不透火及雙密封逆止方式回火；公告號為CN2163662Y的“氫氧焰干式防回火器”，公開的技術方案是：在止火管的套管內設置活塞、閥桿，或在進氣口增加一個球體。它是利用爆炸瞬間沖擊力推動活塞止火防回火。但是，上述這兩個專利技術利用泄壓口泄壓或推動活塞的止火速度是滯后于氫氧火焰速度的，因此是無效的。
一般普通阻火器主要是利用砂粒、卵石、玻璃球或鐵屑等作為填料，或波紋金屬片阻火器交疊放置的波紋金屬片組成，利用具有許多細小通道或縫隙的固體材料分成許多細小的火焰流，利用傳熱作用使火焰流猝滅。但實驗證明，其無法阻止氫氧混合氣體的回火閃爆。因此，現有的阻火器亟待改進。
發明內容
本發明的目的是提供一種氫氧混合氣體干濕綜合阻火器，解決了現有技術無法阻止氫氧混合氣體回火閃爆等問題，其結構設計合理，使用安全可靠，既具有干式阻火器密封逆止阻火的功能，又可以利用水封及擋板降低火焰溫度和減壓，能有效地阻止氫氧混合氣體在回火、閃爆、爆燃時產生的危害。
本發明所采用的技術方案是：該氫氧混合氣體干濕綜合阻火器包括利用連通管相互連接的殼體內設置阻火填料的母阻火罐和子阻火罐、以及控制回路，其技術要點是：所述子阻火罐殼體頂部設置氫氧混合氣體出氣管，殼體底部設置防爆膜和與控制回路連接的壓力傳感器，母阻火罐殼體內通過不銹鋼孔狀阻火板隔離，由上至下分別填裝絮狀阻火填料層、球狀阻火填料層、不銹鋼毛細管層和帶絮狀阻火填料層的水封層，母阻火罐殼體頂部設置安全閥連接管，殼體底部水封層側壁分別設置氫氧混合氣體入氣口和與控制回路連接的液位傳感器。
所述控制回路是以可編程控制器為核心，并通過常用電子元件與壓力傳感器液、液位傳感器組成的控制電路。
本發明具有的優點及積極效果是：由于本發明是一種集干濕綜合阻火技術于一體的全新結構的阻火器，其著重針對氫氧氣體混合后遇明火閃爆后，氫氧混合氣體有定向爆炸的特性，采用子、母阻火罐的雙重阻火器，其氣體從母罐下部進入，由子罐上部出去，中間設絮狀阻火填料，球狀阻火填料，不銹鋼孔狀阻火板及不銹鋼毛細管等相結合的方式，同時在子阻火器底部設防爆膜及壓力傳感器，一旦出口遇到閃爆會直接沖擊到子阻火器底部，子阻火器底部防爆膜迅速爆開并觸發壓力傳感器，所以其結構設計合理，使用安全可靠，既具有干式阻火器密封逆止阻火的功能，又可以利用水封及擋板降低火焰溫度和減壓，能有效地阻止氫氧混合氣體在回火、閃爆、爆燃時產生的危害。
這種干濕綜合阻火器，之所以能區別于現有的單獨填料式或波紋板式阻火器，主要利用其氣體定向閃爆特性，利用子、母兩個阻火器的雙重作用，一個作用是通過防爆膜爆裂釋放多余氣體，泄壓、排氣，一個作用是調整火焰在阻火填料中蔓延的速度，通過放大管路直徑，降低氣體流速及壓力，再通過毛細不銹鋼管實現管壁散熱效應，最后達到一定的臨界值便會熄滅。同時，壓力傳感器及時通訊控制回路實現管道泄氣、斷氣，阻止氣體繼續閃爆。因此，本發明解決了現有技術無法阻止氫氧混合氣體回火閃爆等問題，從而有效地防止外部火焰竄入氫氧氣體生產設備、管道、容器，從根本上阻止了氫氧混合氣體因回火、閃爆、爆炸等產生的事故。
附圖說明
以下結合附圖對本發明作進一步描述。 圖1是本發明一種結構示意圖；
圖2是圖1的俯視圖。
圖中序號說明：1子阻火罐殼體，2出氣管，3安全閥連接座，4母阻火罐殼體，5絮狀阻火填料層，6不銹鋼孔狀阻火板，7球狀阻火填料層，8托架，9不銹鋼毛細管層，10液位傳感器，11入氣口，12底座，13帶阻火填料層的水封層，14壓力傳感器，15防爆膜，16石棉加泡沫阻火填料層，17連通管，18固定孔。
具體實施方式
根據圖1～2詳細說明本發明的具體結構。該氫氧混合氣體干濕綜合阻火器包括利用連通管17相互連接的子阻火罐殼體1、母阻火罐殼體4，設置在各殼體內的阻火填料，以及控制回路等部件。利用托架8和底座12上的固定孔18固定子阻火罐殼體1、母阻火罐殼體4，以防止在使用中傾斜、側倒。
本實施例中，在子阻火罐殼體1內裝填石棉加泡沫阻火填料層16，子阻火罐殼體1頂部設置氫氧混合氣體出氣管2，子阻火罐殼體1底部設置防爆膜15和與控制回路連接的壓力傳感器（采用壓力為0.2MPa）14。母阻火罐殼體4內通過不銹鋼孔狀阻火板6隔離，由上至下分別填裝絮狀阻火填料層（可采用巖棉等）5，球狀阻火填料層（可采用玻璃球等）7、不銹鋼毛細管層9和帶絮狀阻火填料層5的水封層13。母阻火罐殼體4頂部設置安全閥連接管3，母阻火罐殼體4底部的水封層13側壁分別設置氫氧混合氣體入氣口11和與控制回路連接的液位傳感器10。
本實施例中的控制回路采用常用電路，它是以可編程控制器PLC為核心，并通過常用電子元件與壓力傳感器液14、液位傳感器10組成的控制電路。
經實測：在設備工作壓力為0.04-0.05MPa情況下，氣體回火、閃爆產生1MPa壓力時，閃爆火焰無法通過阻火器。當閃爆火焰壓力大于1MPa以上時，壓力為0.2MPa的壓力傳感器14，保證在爆破膜爆開瞬間及時向控制回路傳遞壓力信息。阻火器可延遲10秒閃爆，而壓力傳感器14在100毫秒內即可完成將信號通訊到控制回路，按設計要求“控制回路”同時斷開供氣管路，打開排氣系統，排出管道及機器內殘余氣體，同時切斷電源，停止產氣動作，保證整機安全運轉。因此，該阻火器是一種集干濕綜合阻火技術于一體的全新結構的阻火器，可以全部控制回火爆燃現象，能阻止或緩解因回火產生的閃爆或爆燃，從而從根本上解決了氫氧混合氣體在使用過程中安全保證問題。
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