[发明专利]消焰器

说明书

                    本发明技术领域

本发明涉及消焰器。

                       背景技术

消焰器或者是用来挡住内部的爆炸，从而使其不能点燃周围环境中的易爆空气；或者是用来防止外部的火焰或爆炸引燃一个系统中必须要安全处置的内部易爆气体。

在很多情况下，需要使空气从设备或机器中流过。某些设备或机器内部具有火源，如果在气流中混入了油气或蒸汽，内部就可能发生爆炸。在某些情况下，存在着达到潜在易爆浓度的油气或蒸汽被外界引燃的危险。在另外的一些情况中，内部的可燃物质例如被抽成负压，在此过程中，外部的大气就可能成为潜在易爆的。为了在这些应用场合中防止内部爆炸散逸，在管线中设置了消焰器，这样的消焰器被称为管端消焰器(End of Line Flame Arrester)。

许多设备和机器被设计成封闭的系统，在这些系统内部通常要处理一些潜在易爆气体。在这些应用中的设备和机器被设计成：不具有内部引燃源。许多这种类型的设备和机器与外界大气通风。在这样的情况下，通常在通风管的端部上设置消焰器，以防止外部火苗或爆炸反串到设备或机器中。这种类型的消焰器被称作管中消焰器(In LineFlame Arrester)。

在上述的两种场合中，潜在易爆油气或蒸汽流可能是被点燃的，这样其就会发生燃烧而不是发生爆炸。高温下的燃烧可发生在非常靠近消焰器表面的地方，所以消焰器必须要能防止火焰引燃在该消焰器安全侧的油气或蒸汽。这种类型的消焰器被称做连续燃烧消焰器。

消焰器可被设计成能对付两种类型的爆炸。如果爆炸的扩展速度小于空气中特定油气或蒸汽的音速，该爆炸被定义为爆燃。如果爆炸的速度达到了音速，其就被称作爆轰，其通常的特征是由于存在冲击波，所以具有尖厉的爆炸声。为防止爆轰传到外界易爆大气环境的通道要远小于用来挡住爆燃的通路，且火焰的的扩散长度要显著地长。爆轰消焰器对油气流有很大的阻力。

上述类型的消焰器的大部分都是由几块相互邻近的板件构成的，这些板件是由一些薄型板材组成的，这些材料如果在连续燃烧的环境中放置太长的时间，就会燃烧起来。由这些薄型板材制成的消焰器还很少能不发生变形地承受压力爆炸。但是，由轻型薄板材料制成的消焰器却具有较低的流动阻力。

现有消焰器中没有任何一种能通过机械措施容易地进行清理，这就意味着如果涉及脏污的油气流或蒸汽流，这样的消焰器将会出现故障，并必须要用化学方法进行清理。例如，柴油机的排气在短短八个小时内就能堵塞一个消焰器。而消焰器的定期更换和清理都是不希望的，因为这样就会增加额外的维护量，这意味着设备和机器必须要常常进行关机，且通常需要保持很大的消焰器储备。柴油机经常需要安装一个消焰器，例如当其是用在一台工作在敏感环境中的叉车上的情况下。

                     本发明概述

因而，本发明设计了一种消焰器，其包括一条气流通道，在该通路中设置了多根基本成行排列的杆棒，这样使得通道中流动的流体必须要从这些杆棒中穿过。

本文提供了一种简单的几何形状，其可以容易地精确复制。因而其符合欧洲的要求，欧洲要求这样的装置要具有规则的几何形状及尺寸，且形状和尺寸可被检查。多行杆棒被用来构成该消焰器元件，杆棒最好是相互临近地间隔着，这样就形成了一个自然表面，空气能以最小的流动阻力流过该表面。杆棒可以是任何尺寸，且它们之间的间隙可被选择成能挡住空气中多种油气或蒸汽引起的爆炸。可选择杆棒的直径以使其能承受不同水平的爆炸压力。因而就可以设计出既适用于爆燃、又适用于爆轰的消焰器。

杆棒的截面形状最好为圆形的，但这并不是实质性的要求，根据所用场合的不同，也可以采用例如多边形截面、椭圆截面等其它构型。

杆棒具有大的表面积对于挡住一个爆炸是非常重要的，这是因为有效的热交换表面将会吸收更多的爆炸发出的热能。这些杆棒可以是实心的，例如为复合管，或者是中空管。如果使用了载流冷却流体的管件，则使消焰器在应付连续燃烧的情况中具有更高的效能。许多现有消焰器在其温度达到摄氏100度以上就不能正常工作，且没有一种能在超过200度的条件下仍具有效能。因而，如果涉及到热气流，通常的消焰器就是无效的。由此，根据本发明的消焰器能进行冷却，从而能克服这一问题，且当然要在上游位置处另外添加大直径、大间隔的管体。这些管体作为消焰器的部件，并在油气流通到消焰器之前，额外带走气流中的一部分热量。用在上游位置的杆棒的形式根据所要传热量的大小可以是光滑管，或者是翅片管。