[发明专利]一种可燃性气体抑爆消音方法及装置

权利要求书

1.一种可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于：所述装置包括箱体、叶片、隔片、压紧板；所述装置的作用是满足不同类型和压力的可燃性气体释放过程中的抑爆要求，并可以在可燃性气体爆炸后发挥高效的消声和消焰作用；该装置的具体结构如下：所述箱体由顶板(1)、底板(2)、两个侧板(3)组成；气体入口端与可燃性气体释放装置相连接，气体出口端与外界大气相连通；箱体水平轴线与可燃性气体释放装置的孔同轴；箱体内设置至少一层叶片(4)，所述叶片与箱体在同一水平中心线，用于引导膨胀的气体和声波通过抑爆消音箱体向外部传输；所述隔片(9)放置在相邻两层叶片之间，以使相邻两层叶片与箱体对接，并使相邻两层叶片之间保持一定的距离；所述压紧片(10)放置在第一层叶片(4)和气体入口端之间，用于将第一层叶片(4)压紧；后面各层叶片之间通过隔片(9)分隔、压紧；所述叶片与箱体轴线同心，由叶片侧板、叶片顶板、导气管、挡片和边板构成；叶片侧板构成截头方锥形状，截头方锥较窄的端部面向气体入口端，其较宽的端部面向气体出口端；叶片侧板的表面按一定间隔均匀地开设一系列孔；叶片顶板固定在截头方锥的窄端部，将截头方锥和导气管连接在一起；导气管与箱体轴线同心；挡片固定在导气管的进气端；边板固定在截头方锥的宽端部外表面，便于每层叶片与隔片对接。

2.根据权利要求1所述的一种可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于：相邻两层叶片之间的区域形成一个膨胀室，依据所述可燃性气体抑爆消音装置的预期用途选择数量可变的腔室部件和腔室形状；面对特定类型和压力的可燃性气体抑爆、消声和消焰要求，通过调节叶片的数量、间隔、角度、导气管长度、叶片上孔的数量来调整总的抑爆、消音和消焰效率，控制特定频率噪声，以得到最佳的效果。

3.根据权利要求1所述的一种可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于：所述叶片侧板表面周向均匀分布的一系列孔具有基本一致的尺寸；沿箱体轴线下游方向，锥形叶片侧板上的孔尺寸不断减小，最后一层叶片侧板可不设置气孔。

4.根据权利要求1所述的一种可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于：所述挡片固定在导气管的进气端，其中心设置圆形气体通路，该通路开口直径小于导气管的内径；所述挡片与箱体轴线同心；沿箱体轴线下游方向，挡片的开口直径不断减小。

5.根据权利要求1所述的一种可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于：所述叶片均由相同类型的部件组成，形成一体式结构，所述可燃性气体抑爆消音装置在每种情况下，根据需要可选地从多个合适的叶片部件中进行组装，以使它对于特定的可燃性气体类型和压力所需的抑爆和静音效果进行优化，具有特殊设计的叶片部件可以以简单且价格合理的方式制造，在组装过程中，可以使用模块化原理通过适当组合一体式叶片和隔片来组装不同的可燃性气体抑爆消音装置。

6.根据权利要求1所述的一种可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于：除气体入口、出口外的箱体壁面具有良好的气密性。

7.根据权利要求1所述的一种可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于：所述可燃性气体抑爆消音装置的部件材料优选耐高温、强度高、可焊性好的不锈钢。

8.一种可燃性气体抑爆消音方法，根据权利要求1所述的可燃性气体抑爆消音装置，其特征在于，该装置的工作过程如下：

步骤(1)、若可燃性气体释放进入所述可燃性气体抑爆消音装置前未发生爆炸，气体由气体入口端进入初始气体膨胀室；气体继续向前运动，通过第一层叶片上的挡片和导气管进入下一个膨胀室，同时部分气体通过叶片侧板的系列孔进入下一个膨胀室，形成额外的气体通路；叶片侧板的锥形外部形状和导气管进气端的挡片有助于引导气体离开叶片中心通路，使气体充满整个膨胀室，部分气体通过叶片侧板的系列孔进入下一个膨胀室；叶片对气体的分流能够增加气体滞留的时间，降低气体的流速；叶片侧板、挡片、导气管的结合表面为膨胀气体的冷却提供了较大的表面积，通过将热能从气体转移到叶片层，从而用来帮助降低气体的流速；同时，因为挡片的开口直径小于导气管的内径，当气体通过挡片进入导气管时，气体发生第一次膨胀冷却；当气体继续前进，从导气管进入膨胀室时，气体发生第二次膨胀冷却；因此，高速前进的可燃性气体通过所述可燃性气体抑爆消音装置后，气体流速和温度将会大幅衰减，从而达到较好的抑爆、消音效果；

步骤(2)若可燃性气体释放进入所述可燃性气体抑爆消音装置前发生爆炸，爆炸产生的高压气流和声波由气体入口端进入初始膨胀室；叶片侧板的锥形外部形状和导气管进气端的挡片将流动的气体和声波由锥形叶片向外偏转，气体和声波先后通过叶片侧板的系列孔进入下一个膨胀室；由于沿箱体轴线下游方向的叶片侧板孔尺寸逐渐减小，以及最后一层叶片无气孔，当偏转的气体和声波穿过多层叶片侧板孔后，其通过最后一层叶片的导气管重新汇聚；由于偏转的气体和声波经过多层锥形叶片的延迟作用，其与直接通过导气管传输的气体和声波不同相；当两股气流和声波在最后一个叶片的导气管相遇时，它们互相碰撞以减弱对方，实现了消除噪音的目的；同时，在此过程中，火焰不断减弱，无法向前传播；最终，爆炸产生的气体和声波通过所述抑爆消音装置后大幅衰减，从而达到较好的消音、消焰效果。