詳細介紹阻火器工作原理

阻火器，又被稱作防火器或隔火器，是一種在工業中被廣泛應用的設備。阻火器是一種用于組織液體、氣體和蒸汽產生的火焰進入管道，從而蔓延至整個設備產生危害的一種裝置。阻火器用于工業的歷史非常悠久，zui早可以追溯至上世紀20年代，當時就已經被運用于石油工業。隨著工業的進展腳步迅速向前，煤礦、鐵路、化工、采運等工業系統也已廣泛運用阻火器，并發揮著重大作用。為什么阻火器能夠阻火，這是因為阻火器是由許多能夠透過氣體的細小管道和細小空隙的材料組成的，這些管道和空隙由于極其微小，因此可以阻隔火焰，能使火焰熄滅。簡而言之，阻火器的工作機理就是傳熱作用也器壁效應。阻火器的傳熱作用，就是指透過氣體的細小管道和細小空隙，當火焰進入到細小管道后，形成了微小的火焰流。火焰流接觸到通道進行了冷熱交流，使得溫度下降，便可使火焰熄滅。傳熱作用是熄火的一種原因，但卻并不是主要原因。器壁效應才是阻火器阻止火焰的zui主要原因。器壁效應是一種復雜的化學反應，通過器壁效應，造成無法讓火焰繼續傳播的效果。

（1）傳熱作用：管道阻火器能夠阻止火焰繼續傳播并迫使火焰熄滅的因素之一是傳熱作用。我們知道，阻火器是由許多細小通道或孔隙組成的，當火焰進入這些細小通道后就形成許多細小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大，火焰通過通道壁進行熱交換后，溫度下降，到一定程度時火焰即被熄滅。進行的試驗表明，當把阻火器材料的導熱性提高460倍時，其熄滅直徑僅改變2.6％。這說明材質問題是次要的。即傳熱作用是熄滅火焰的一種原因但不是主要的原因。因此，對于作為阻爆用的阻火器來說，其材質的選擇不是太重要的。但是在選用材質時應考慮其機械強度和耐腐蝕等性能。

（2）器壁效應：根據燃燒與爆炸連鎖反應理論，認為燃燒炸現象不是分子間直接作用的結果，而是在外來能源（熱能、輻射能、電能、化學反應能等）的激發下，使分子分裂為十分活潑而壽命短促的自由基。化學反應是靠這些自由基進行的。自由基與另一分子作用，作用的結果除了生物之外還能產生新的自由基。這樣自由基又消耗又生新的如此不斷地進行下去。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：新產生的自由基數等于或大于消失的自由基數。當然，自行燃燒與反應系統的條件有關，如溫度、壓力、氣體濃度、容器的大小和材質等。隨著阻火器通道尺寸的減小，自由基與反應分子之間碰撞幾率隨之減少，而自由基與通道壁的碰幾率反而增加，這樣就促使自由基反應減低。當通道尺寸減小到某一數值時，這種器壁效應就造成了火焰不能繼續進行的條件，火焰即被阻止。由此可知，器壁效應是阻火器阻火焰作的主要機理。由此點出發，可以設計出知種結構形式的阻火器，滿足工業上的需要。