详细介绍阻火器工作原理

阻火器，又被称作防火器或隔火器，是一种在工业中被广泛应用的设备。阻火器是一种用于组织液体、气体和蒸汽产生的火焰进入管道，从而蔓延至整个设备产生危害的一种装置。阻火器用于工业的历史非常悠久，zui早可以追溯至上世纪20年代，当时就已经被运用于石油工业。随着工业的进展脚步迅速向前，煤矿、铁路、化工、采运等工业系统也已广泛运用阻火器，并发挥着重大作用。为什么阻火器能够阻火，这是因为阻火器是由许多能够透过气体的细小管道和细小空隙的材料组成的，这些管道和空隙由于极其微小，因此可以阻隔火焰，能使火焰熄灭。简而言之，阻火器的工作机理就是传热作用也器壁效应。阻火器的传热作用，就是指透过气体的细小管道和细小空隙，当火焰进入到细小管道后，形成了微小的火焰流。火焰流接触到通道进行了冷热交流，使得温度下降，便可使火焰熄灭。传热作用是熄火的一种原因，但却并不是主要原因。器壁效应才是阻火器阻止火焰的zui主要原因。器壁效应是一种复杂的化学反应，通过器壁效应，造成无法让火焰继续传播的效果。

（1）传热作用：管道阻火器能够阻止火焰继续传播并迫使火焰熄灭的因素之一是传热作用。我们知道，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。由于通道或孔隙的传热面积很大，火焰通过通道壁进行热交换后，温度下降，到一定程度时火焰即被熄灭。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2.6％。这说明材质问题是次要的。即传热作用是熄灭火焰的一种原因但不是主要的原因。因此，对于作为阻爆用的阻火器来说，其材质的选择不是太重要的。但是在选用材质时应考虑其机械强度和耐腐蚀等性能。

（2）器壁效应：根据燃烧与爆炸连锁反应理论，认为燃烧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、化学反应能等）的激发下，使分子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。自由基与另一分子作用，作用的结果除了生物之外还能产生新的自由基。这样自由基又消耗又生新的如此不断地进行下去。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。当然，自行燃烧与反应系统的条件有关，如温度、压力、气体浓度、容器的大小和材质等。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几率反而增加，这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减小到某一数值时，这种器壁效应就造成了火焰不能继续进行的条件，火焰即被阻止。由此可知，器壁效应是阻火器阻火焰作的主要机理。由此点出发，可以设计出知种结构形式的阻火器，满足工业上的需要。