波紋阻火器的效應(yīng)與器壁效應(yīng)
氫氧混合氣是一種低閃點(diǎn)的易燃易爆氣體,不同于常規(guī)氣體(如乙炔、純氫、丙烷、液化氣)。因此,阻火器的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。
首先,波紋阻火器的氣流孔徑要求小于0.01毫米,并保證有大流量的氣體通過。因此,要求阻燃芯不應(yīng)采用常規(guī)的波紋阻燃結(jié)構(gòu),而應(yīng)采用納米多孔材料。
其次,氫氧混合物一般是用堿水電解制備的,所以阻燃芯材必須耐腐蝕,能經(jīng)受氫氧火焰回火時(shí)的高溫考驗(yàn)。我司生產(chǎn)了兩種波紋阻火器,采用納米不銹鋼粉末冶金和納米陶瓷阻火器,可以有效解決阻火器的火焰回火問題。
墻壁效應(yīng)
根據(jù)燃燒與爆炸的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論,認(rèn)為燃燒與爆炸現(xiàn)象不是分子間直接相互作用的結(jié)果,而是由外界能量(熱能、輻射能、電能、化學(xué)反應(yīng)能等)激發(fā)的。),導(dǎo)致分子分裂成活躍且壽命很短的自由基;瘜W(xué)反應(yīng)是由這些自由基進(jìn)行的。自由基與另一個(gè)分子相互作用,結(jié)果,除了產(chǎn)品之外,還會產(chǎn)生新的自由基。這樣自由基被消耗再生,等等等等?梢,可燃混合氣自燃(燃燒開始后,沒有外界能量)的條件是新生成的自由堿等于或大于消失的自由堿。當(dāng)然,自燃與反應(yīng)體系的條件有關(guān),如溫度、壓力、氣體濃度、容器尺寸和材料等。隨著阻火器通道尺寸的減小,自由基與活性分子的碰撞幾率減小,而自由基與通道壁的碰撞幾率增大,促進(jìn)自由基反應(yīng)的減少。當(dāng)通道尺寸減小到一定值時(shí),這種壁面效應(yīng)就創(chuàng)造了火焰無法繼續(xù)的條件,即火焰停止。因此,壁面效應(yīng)是阻火器的主要機(jī)理。從這個(gè)角度出發(fā),我們可以設(shè)計(jì)已知結(jié)構(gòu)形式的阻火器來滿足工業(yè)需要。