本发明属于阻火器领域，具体涉及一种强化换热阻火器，包括进气管道、两对法兰组、阻火器壳体、出气管道、阻火芯，温度传感器和汽水管道；所述阻火器壳体包括前壁和后壁两部分，阻火器壳体前壁和后壁之间安装有阻火芯，所述壳体后壁由阻火器壳体外壁和阻火器壳体内壁组成，所述阻火器壳体外壁和阻火器壳体内壁之间构成汽水内腔；所述阻火器壳体外壁的表面上设有第一截止阀和第二截止阀，第一截止阀、第二截止阀和汽水交换管构成汽水管道；所述温度传感器设置于阻火器壳体前壁的入口位置外壁上。当阻火器检测到出现爆燃火焰，高温的爆燃火焰经过肋片、阻火芯以及与水进行三次降温换热，从而彻底淬熄，达到节省能源、保护设备安全的目的。
1.一种强化换热阻火器，其特征在于，包括进气管道(1)、两对法兰组、阻火器壳体、出气管道(10)、阻火芯(14)，温度传感器(3)和汽水管道；
所述阻火器壳体包括阻火器壳体前壁(4)和阻火器壳体后壁两部分，进气管道(1)通过第一法兰组(2)连接阻火器壳体前壁(4)，阻火器壳体后壁通过第二法兰组(9)连接出气管道(10)，阻火器壳体前壁(4)和壳体后壁之间安装有阻火芯(14)，且阻火器壳体前壁(4)和壳体后壁通过阻火器法兰(5)固定；
所述壳体后壁由阻火器壳体外壁(11)和阻火器壳体内壁(13)组成，所述阻火器壳体外壁(11)和阻火器壳体内壁(13)之间构成汽水内腔(8)；
所述阻火器壳体外壁(11)的表面上设有第一截止阀(6)和第二截止阀(12)，且第一截止阀(6)和第二截止阀(12)由汽水交换管(7)连通，第一截止阀(6)、第二截止阀(12)和汽水交换管(7)构成汽水管道；
所述温度传感器(3)设置于阻火器壳体前壁(4)的入口位置外壁上，在阻火器壳体前壁(4)外表面还设有肋片，肋片铺满整个前壁外表面。
2.如权利要求1所述的一种强化换热阻火器，其特征在于，所述阻火器壳体呈喇叭型或圆柱型。
3.如权利要求1所述的一种强化换热阻火器，其特征在于，所述温度传感器(3)的预设温度为可燃气的绝热燃烧温度。
4.如权利要求1所述的一种强化换热阻火器，其特征在于，所述阻火芯(14)为：金属丝网型、波纹板型或多孔型。
5.如权利要求4所述的一种强化换热阻火器，其特征在于，所述阻火芯为波纹板型。
6.如权利要求1所述的一种强化换热阻火器，其特征在于，所述肋片为：环肋、针肋或直肋。
7.如权利要求6所述的一种强化换热阻火器，其特征在于，所述肋片为针肋(15)。
8.如权利要求6～7任一项所述的一种强化换热阻火器，其特征在于，所述肋片的材料为铜合金。
9.如权利要求1所述的一种强化换热阻火器的工作方法，其特征在于，当温度传感器(3)检测未出现爆燃火焰，第一截止阀(6)和第二截止阀(12)处于关闭状态；当温度传感器(3)检测到出现爆燃火焰，先开启第一截止阀(6)，然后再开启第二截止阀(12)，使预先存储在汽水内腔(8)中的一部分水与阻火器壳体内壁(13)进行热交换，水变成水蒸气之后上升经第一截止阀(6)排出，再由汽水交换管(7)与外界环境换热变成水，在汽水交换管(7)中压力的驱动下进入第二截止阀(12)，由此完成循环，使通过阻火芯(14)之后还依然存在的部分高温爆燃火焰经过第三次降温换热，从而彻底淬熄。
一种强化换热阻火器
技术领域
[0001] 本发明属于阻火器领域，具体涉及一种强化换热阻火器。
背景技术
[0002] 现如今，人们对石油化工产品的依赖程度越来越大，油气已经取代煤炭成为我国的主要能源。由于天然气输运和存储过程中造成人民生命财产损失的灾难性事故屡见不鲜，这给燃气输运和存储方面提出了很高的要求。
[0003] 阻火器是一种能够阻止火焰在设备、管道间蔓延传播的装置，由阻火器外壳、阻火芯和附件组成，它能够预防天然气输运和存储过程中的爆炸事故。目前，阻火器的种类较多，按火焰传播速度分为阻爆燃型阻火器和阻爆轰型阻火器。阻爆燃型阻火器能阻止以亚音速传播的爆炸火焰通过，阻爆轰型阻火器能阻止以冲击波为特征、以超音速传播的爆炸火焰通过。一种优秀的工业用阻火器，可以很好地处理高速爆燃火焰和爆轰火焰带来的的威胁，从而阻止火焰传播到其它易燃易爆的设备中造成更大的灾难，保证人民群众和国家的生命及财产安全。
[0004] 一般传统阻火器的工作原理为：当火焰通过阻火芯的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰，这些细小火焰和阻火芯的通道壁接触之后进行降温换热，使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。而单纯依靠阻火器中的阻火芯来阻止火焰蔓延是很难达到彻底的淬熄效果的。
发明内容
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明基于阻火器工作原理中的传热作用这一观点进行阻火器的优化设计。经计算发现，当考虑阻火器壁面对流换热，并且给定壁面传热系数时，狭缝中火焰淬熄效率有一定提升。基于此设计的“一种强化换热阻火器”，在阻火器壳体前壁上设置温度传感器和肋片，在阻火器壳体后壁的外壁表面设置有两处截止阀，当温度传感器检测未出现爆燃火焰，可燃气可正常通过管道；当检测到出现爆燃火焰，高温的爆燃火焰经过肋片、阻火芯以及与水进行三次降温换热，从而彻底淬熄，达到节省能源、保护设备安全的目的。
[0006] 本发明的目的是一种强化换热阻火器，包括进气管道、两对法兰组、阻火器壳体、出气管道、阻火芯，温度传感器和汽水管道。
[0007] 所述阻火器壳体包括阻火器壳体前壁和阻火器壳体后壁两部分，进气管道通过第一法兰组连接阻火器壳体前壁，阻火器壳体后壁通过第二法兰组连接出气管道，阻火器壳体前壁和壳体后壁之间安装有阻火芯，且阻火器壳体前壁和壳体后壁通过阻火器法兰固定；这是为了便于安装和拆卸清洗阻火芯。
[0008] 所述壳体后壁由阻火器壳体外壁和阻火器壳体内壁组成，所述阻火器壳体外壁和阻火器壳体内壁之间构成汽水内腔；在汽水内腔中预先储存一定量的水。
[0009] 所述阻火器壳体外壁的表面上设有第一截止阀和第二截止阀，且第一截止阀和第二截止阀由汽水交换管连通，第一截止阀、第二截止阀和汽水交换管构成汽水管道。
[0010] 所述温度传感器设置于阻火器壳体前壁的入口位置外壁上。
[0011] 所述阻火器壳体呈喇叭型或圆柱型。
[0012] 所述温度传感器的预设温度为可燃气的绝热燃烧温度。
[0013] 所述阻火芯为：金属丝网型、波纹板型或多孔型，优选波纹板型。
[0014] 在阻火器壳体前壁外表面还设有肋片，肋片铺满整个前壁外表面。
[0015] 所述肋片为：环肋、针肋或直肋；优选针肋，设置在容易出现爆燃火焰时温度较高的区域，针肋以最大限度增大表面传热系数，阻火器壳体前壁表面积有限，且设置过多针肋会影响法兰组配合连接，可根据实际情况设置一定数目。针肋的选择要尽可能的细且其材质的导热系数越大越好，从而保证有较大的表面传热系数。
[0016] 所述肋片的材料为铜合金。
[0017] 一种强化换热阻火器的工作方法，当温度传感器检测未出现爆燃火焰，第一截止阀和第二截止阀处于关闭状态；当温度传感器检测到出现爆燃火焰，先开启第一截止阀，然后再开启第二截止阀，使预先存储在汽水内腔中的一部分水与阻火器壳体内壁进行热交换，水变成水蒸气之后上升经第一截止阀排出，再由汽水交换管与外界环境换热变成水，在汽水交换管中压力的驱动下进入第二截止阀，由此完成循环，使通过阻火芯之后还依然存在的部分高温爆燃火焰经过第三次降温换热，从而彻底淬熄。
[0018] 本发明的有益效果为：
[0019] 当本发明所述的强化换热阻火器检测到出现爆燃火焰，高温的爆燃火焰经过肋片、阻火芯以及与水进行三次降温换热，从而彻底淬熄，达到节省能源、保护设备安全的目的。
附图说明
[0020] 图1为本发明所述的强化换热阻火器示意图；
[0021] 附图标记说明：1-进气管道；2-第一法兰组；3-温度传感器；4-阻火器壳体前壁；5-阻火器法兰；6-第一截止阀；7-汽水交换管；8-汽水内腔；9-第二法兰组；10-出气管道；11-阻火器壳体外壁；12-第二截止阀；13-阻火器壳体内壁；14-阻火芯；15-针肋。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0023] 一种强化换热阻火器，包括进气管道1、两对法兰组、阻火器壳体、出气管道10、阻火芯14，温度传感器3和汽水管道；
[0024] 所述阻火器壳体包括阻火器壳体前壁4和阻火器壳体后壁两部分，进气管道1通过第一法兰组2连接阻火器壳体前壁4，阻火器壳体后壁通过第二法兰组9连接出气管道10，阻火器壳体前壁4和壳体后壁之间安装有阻火芯14，且阻火器壳体前壁4和壳体后壁通过阻火器法兰5固定；
[0025] 所述壳体后壁由阻火器壳体外壁11和阻火器壳体内壁13组成，所述阻火器壳体外壁11和阻火器壳体内壁13之间构成汽水内腔8；在汽水内腔8中预先储存一定量的水。
[0026] 所述阻火器壳体外壁11的表面上设有第一截止阀6和第二截止阀12，且第一截止阀6和第二截止阀12由汽水交换管7连通，第一截止阀6、第二截止阀12和汽水交换管7构成汽水管道；
[0027] 所述温度传感器3设置于阻火器壳体前壁4的入口位置外壁上。
[0028] 所述阻火器壳体呈喇叭型。
[0029] 所述阻火芯14为波纹板型。
[0030] 在阻火器壳体前壁外表面还设有针肋15，针肋的材料为铜合金。
[0031] 首先为温度传感器设定工作温度（T＝T0，以甲烷为例，T0设置为绝热燃烧温度2323K），当所测温度T＞T0，说明出现爆燃火焰，此时先开启第一截止阀6，然后再开启第二截止阀12。高温爆燃火焰先经过设置有针肋15的阻火器壳体前壁4，与之发生第一次热交换，从而降低一定温度。然后没有淬熄的高温爆燃火焰经过阻火芯14时，与阻火芯14进行第二次换热，再次降低混合气温度。最终，经过两次降温换热的混合气如果依然还有高温爆燃火焰，预先存储在汽水内腔8中的一部分水就会与阻火器壳体内壁13进行第三次热交换，水变成水蒸气之后上升经第一截止阀排出，再由汽水交换管与外界环境换热变成水，在汽水交换管中压力的驱动下进入第二截止阀12，由此完成循环，彻底淬熄混合气中的高温爆燃火焰；当所测温度T＜T0，输气管路正常，第一截止阀6和第二截止阀12处于关闭状态。
