大多数阻火器是由能够通过气体的许多细小通道或孔隙的固体材质所组成, 对这些通道或孔隙要求尽量小, 小到能使火焰被熄灭。火焰能够被熄灭的机理是传热作用和器壁效应。传热作用:阻火器是由许多细小通道或孔隙组成的, 当火焰进入这些细小通道后, 就形成许多细小的火焰流。由于通道的传热面积大, 火焰通过通道壁进行热交换后, 温度下降, 达到 定程度火焰可以熄灭。根据英国罗卜尔(M ·Roper) 对波纹型阻火器进行的试验表明, 当把阻火器材料的导热性提高460 倍时, 其熄灭直径仅改变216%。这说明材质问题是次要的。也就是说传热作用是熄灭火焰的 种原因, 但不是主要的原因。器壁效应:根据燃烧与爆炸连锁反应理论, 认为燃烧与爆炸现象不是分子间直接作用的结果, 而是在外来能源(热能、辐射能、电能、化学能等) 的激发下, 使分子键受到破坏, 产生具备反应能力的分子(称为活性分子) , 这些活性分子发生化学反应时, 分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。化学反应是靠这些自由基进行的。自由基与另 分子作用的结果除了生成物之外, 还能产生新的自由基。这些新的自由基反复地反应, 又消耗又生成, 不断地进行下去。由此可知易燃混合气体自行燃烧(在开始燃烧后, 没有外界能源的作用) 的条件是: 新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。随着阻火器通道尺寸的减小, 自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少, 而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加, 这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某 数值时, 这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件, 火焰即被阻止。因此器壁效应是阻止火焰的主要机理。
阻火器工作原理：关于阻火器的工作原理,目前主要有两种观点: 是基于传热作用; 是基于器壁效应1传热作用：燃烧所需要的必要条件之 就是要达到 定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这 原理,只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下,就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时,则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。器壁效应燃烧与爆炸并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激发,分子键遭到破坏,产生活化分子,活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基,自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到 定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。*实验安全间隙—MESG值 火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到 定程度时,经通道移走的热量足以将温度降到可燃物燃点以下,使火焰熄灭。或由器壁效应解释,当通道窄到 定程度时,自由基与管道壁的碰撞占主导地位,自由基大量减少,燃烧反应不能继续进行。因此,把在 定条件下(0. 1 MPa ,20 ℃) 刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为“*实验安全间隙”(MESG,Maximum Experimental Safe Gap) 。阻火元件的通道尺寸是决定阻火器性能的关键因素,不同气体具有不同的MESG值。因此,在选择阻火器时, 应根据可燃气体的组成确定其MESG值。在具体选择时,又根据MESG值将气体划分为几个等 。目前国际上经常采用两类方法。 是美国全国电气协会(NEC) 的分类法,它根据气体的MESG值将气体分为四个等 (A ,B ,C ,D) ;另 类是国际电工协会( IEC) 的方法,它也将气体分为四个等 ( IIC , IIB , IIA 及I) 。
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