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器壁效應(yīng)支撐氧氣阻火器的效能發(fā)揮

更新更新時(shí)間:2020-12-11   點(diǎn)擊次數(shù):2172次
  大多數(shù)氧氣阻火器由可穿過(guò)許多小的,均勻或不均勻的氣體通道或氣孔的固體材料組成。這些通道或孔隙應(yīng)盡可能小,以使其能夠穿過(guò)火焰。這樣,火焰進(jìn)入阻火器并被分成許多小火焰流而被撲滅。熄滅的機(jī)理是傳熱和壁效應(yīng)。
 

氧氣阻火器

  1、傳熱效應(yīng)
  傳熱是可以防止火焰擴(kuò)散并迫使火焰熄滅的因素之一,*,氧氣阻火器由許多小通道或小孔組成。當(dāng)火焰進(jìn)入這些小通道時(shí),將形成許多小火焰流。由于通道或孔的大的傳熱面積,火焰的溫度在通過(guò)通道壁進(jìn)行熱交換后降低,并且火焰在一定程度上被熄滅。結(jié)果表明,當(dāng)阻火器材料的導(dǎo)熱率增加460倍時(shí),阻火器的淬火直徑僅變化2.6%。即,傳熱是熄滅火焰的原因之一,但不是主要原因。因此,對(duì)于用作阻燃劑的阻火器,材料的選擇不是很重要。但是,選擇材料時(shí)應(yīng)考慮機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性。
  2、器壁效應(yīng)
  根據(jù)燃燒和爆炸的鏈反應(yīng)理論,認(rèn)為燃燒和爆炸現(xiàn)象不是分子之間直接相互作用的結(jié)果,而是在氫氧根下,分子被分解為非?;顫姾投虊勖淖杂苫<ぐl(fā)外部能量(熱能,輻射能,電能,化學(xué)反應(yīng)能等)。這些自由基進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)自由基與另一個(gè)分子相互作用時(shí),除產(chǎn)物外還可以產(chǎn)生新的自由基。這樣,自由基被消耗掉并產(chǎn)生新的自由基??梢钥闯?,易燃混合物自燃的條件(燃燒后沒(méi)有外部能量)是新產(chǎn)生的自由基等于或大于消失的自由基。當(dāng)然,自燃與反應(yīng)系統(tǒng)的條件有關(guān),例如溫度,壓力,氣體濃度,容器尺寸和材料。隨著氧氣阻火器通道尺寸的減小,自由基與反應(yīng)分子的碰撞幾率降低,而自由基與通道壁的碰撞幾率增加,導(dǎo)致自由基反應(yīng)的減少。當(dāng)通道尺寸減小到一定值時(shí),壁效應(yīng)將導(dǎo)致火焰停止。因此,壁效應(yīng)是阻火器的主要作用機(jī)理。從這一觀點(diǎn)出發(fā),可以設(shè)計(jì)具有已知結(jié)構(gòu)的阻火器以滿(mǎn)足工業(yè)需求。
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