目录
1 引言 (1)
2 阻火器相关知识 (1)
2.1机械阻火器工作原理 (1)
2.2机械阻火器主要应用场所 (1)
2.3机械阻火器分类方法 (1)
2.4金属网型阻火器的工作原理 (2)
2.5 金属网型阻火器的结构 (2)
3 金属网型阻火器的性能参数及其计算过程 (3)
3.1气体熄灭直径及其计算过程 (3)
3.2火焰传播速度及其确定方法 (4)
3.3阻火器壳体尺寸及其计算过程 (4)
3.4阻火层厚度及其计算过程 (5)
4 阻火性能测试方法 (5)
5 己烷/空气在标准燃烧速率下的金属网型阻火器的设计 (6)
结论 (9)
体会 (9)
附图 (11)
参考文献 (13)
1 引言
爆炸阻隔（隔爆）,是一种利用隔爆装置将设备内发生的燃烧或爆炸火焰实施阻隔，使之无法通过管道传播到其它设备中去的一种防爆技术措施。隔爆技术措施按作用机制不同，分为机械隔爆和化学隔爆两种类型[1]。本课题通过了解机械阻火器的工作原理、主要应用场所、分类方法，金属网型阻火器的结构、工作原理，从而进一步学习金属网型阻火器的性能参数及其计算过程；最后，应用相关知识，设计己烷/空气在标准燃烧速率下的金属网型阻火器
2 阻火器相关知识
2.1机械阻火器的工作原理
机械阻火器常由大量只允许气体但不允许火焰通过的细小通道或孔隙固体材料组成，当火焰进入这些细小通道后就会形成许多细小火焰流，由于通道或孔隙传热面积相对增大，火焰通过道壁时加速了热交换，使温度迅速下降到着火点以下而使火焰熄灭；另一方面，可燃气体在外界能源激发作用下，会因分子键受到破坏而产生活化分子，这些具有反应能力的活化分子发生化学反应时，首先分裂成自由基，这些自由基与反应分子碰撞几率随阻火器通道尺寸减小而下降，当通道尺寸减小到火焰最大熄灭直径时，这种器壁效应就为阻止火焰继续传播创造了条件。
2.2机械阻火器主要应用场所
1、输送易燃或可燃气体管道；
2、存储石油和石油产品油罐；
3、爆炸危险系统通风管口；
4、加热炉中的可燃气体网管；
5、油气回收系统及内燃机排气系统。
2.3机械阻火器分类方法
﹝1﹞按用途不同分类
①隔爆型：主要用于阻隔可燃物燃烧或爆炸火焰的传播，且能承受一定的爆炸压力的作用
②耐烧型：主要用于阻止可燃物燃烧火焰的传播，且能承受一端时间的燃烧作用。
③阻爆轰型：主要用于阻止可燃物从爆燃向爆轰转变火焰的传播，且能承受较大爆炸压力的作用。
﹝2﹞按结构不同分类
机械阻火器按结构不同可以分为金属网型阻火器、波纹型阻火器、泡沫金属型组火器、平行板型组火器、多孔板型组火器、充填型组火器、复合型组火器、星型旋转组火器。
2.4金属网型阻火器的工作原理
金属网型阻火器主要由阻火器壳体、金属网层（阻火层）两部分组成。阻火层由单层或多层不锈钢丝网重叠制作而成，阻火效果随金属网层增加而增加，但当金属网层数增加到一定值后，阻火效果增强不再显著。金属网层数及阻火性能与金属网孔大小有关。一般来说，网孔较小的金属网要求层数相对较少，但金属网孔眼过小会因流体阻力增大而造成堵塞。目前，国内常用阻火层金属网的网孔为16—22目，国外则多采用网孔为30目和40目的阻火层金属网。
2.5金属网型阻火器的结构
金属网型阻火器主要由阻火器壳体、金属网层（阻火层）两部分组成。如下图2-1所示：
图2-1 金属网型阻火器结构
3 金属网型阻火器的相关参数及其计算过程
3.1气体熄灭直径及其计算过程
使火焰不能继续传播的阻火器最大通道直径称为气体熄灭直径。气体熄灭直径大小取决于气体种类，并直接关系到阻火器的阻火效能。在设计阻火器时，应根据可燃气体燃烧速度选取熄灭直径，这种估算方法对大多数饱和烃和易燃气体适用，但不适用燃烧速度更快的易燃气体。另外，由于乙炔气体具有许多不同于一般易燃气体的特性，不能按饱和烃来处理。常态下几种常见气体的燃烧速率与熄火直径数据列于下表：
表3-1常态下气体燃烧速率及熄火直径数据
一般来说，阻火层通道或孔隙直径可按气体熄灭直径来选取，但由于剥燃火焰速度远快于标准燃烧速度，因此，在实际设计中，阻火层通道或孔隙直径按半气体熄灭直径选取，当然也可以通过增加阻火层厚度来提高阻火器效能。阻火层孔隙大小是影响阻火效能的重要因素，易燃气体熄灭直径大小直接关系到阻火层的孔隙尺寸。熄灭直径可以通过试验来测定，也可通过熄灭间隙来近似估算：
0.403
0min d =4.53E 式3-1
00d D =1.54 式3-2 式中：
0d ——熄灭间隙，mm
min E ——最小点火能，mJ
0D ——熄灭直径，mm
注：对于金属网型阻火器的阻火层，其孔网直径一般不得超过熄灭直径的一
半，即012
m h D ≤
，m h ——网孔直径。 3.2火焰传播速度及其确定方法 在一端开口的管道内，点火方式可以分为靠近开口端点火、靠近闭口端点火或靠近阻火器处点火三种情形。无论采用何种点火方式，阻火器内火焰传播速度均取决于可燃气体的性质和点火点与阻火器之间的距离（即点火距离）。在光滑无阻碍直管道内，对于点火距离靠近管道开口端时的点火情形，不同性质气体在管径为300mm 管道内的火焰传播速度测试数据列于下表3-2。从表中可以看出，在相同的点火距离下，不同性质气体的火焰传播速度并不相同，同一种气体的火焰传播速度随点火距离的增大而迅速提高。
表3-2火焰传播速度与点火距离的关系
注：火焰传播速度（m ·1s -）； 点火距离（/m ）；
3.3阻火器壳体尺寸及其计算过程
阻火器壳体的设计必须符合一定的要求。例如：为使阻火器的壳体能耐腐蚀，壳体可采用铸铁、铸铝、铸钢等材料来制造，在阻火器内部或与其他设备组装时，不得使用动物皮革或者植物纤维垫片；此外，在内部爆炸压力的作用下，阻火器壳体不得发生破裂或者永久性变形，并能够承受0.9MPa 以上的水压试验，在水压试验中，阻火器内部垫片及其他部位1min 内应该没有渗漏和破裂或塑性变形等发生。对于塑性材料的阻火器壳体，其厚度可以按照下面的公式来计算：
B pD S
C 2.3p
L σ-=+ 式3-3 式中：
B S ——阻火器壳体厚度，cm ；
D ——壳体中腔最大内径，cm ；
L σ——材料允许拉应力，MPa ；
p ——设计压力，一般可取公称压力，MPa ；
C ——附加裕量，cm.
阻火器壳体尺寸会直接影响流体阻力的大小。通常情况下，阻火器壳体直径
（D ）应比与其配合使用的管道公称直径（d ）大4倍（即D ≈4d ），阻火层距离阻火器壳体前后端的长度分别为L '≈（0.5～1.0）D 和L ''≈（0.5～1.5）D 。
3.4阻火层厚度及其计算过程
对于金属网型和多孔板型阻火器，阻火层能有效阻止火焰传播的最大速度（不包括爆轰火焰速度）可以按以下经验公式进行计算：
m 2ay 0.38m d ν= 式3-4
式中：
m ν——阻火器能阻止火焰传播的
最大速度，m/s;
a ——有效面积比，即阻火层实际
面积与阻火层空隙面积之比；
y ——阻火层厚度，cm
m d ——阻火层孔眼直径，cm.
上式用于圆形孔眼，m d 表示直径；
用于方形孔眼，m d 表示宽度。关于阻火层厚
度与最大火焰速度关系如右图3-1所示： 图3-1
4 阻火性能测试方法
在阻火器使用之前，必须经过阻爆和耐烧性能测试。阻爆试验是指在一定距离内将试验装置内的可燃气体点燃，使火焰或火花通过阻火器时被熄灭的一种试验。耐烧试验则是指在无回燃条件下，使可燃气体燃烧火焰持续通过阻火层时，阻火层能够承受一定时间内的火焰燃烧而不被烧坏的一种试验。此外，一个性能优良的阻火器除了具有良好的阻火和耐烧性能，还要有尽可能小的流阻。阻火器压降的大小取决于其结构形式及气流速度不同阻火器的压降一般需要通过试验来测定，也可以利用经验公式进行估算。
5 设计己烷/空气在标准燃烧速率下的金属网型阻火器
令壳体的管道公称直径为40mm ，壳体直径为150mm,壳体总长为200mm
设计己烷/空气在标准燃烧速率下的金属网型阻火器
设计一形状为圆柱壳体、材料为铸钢（型号ZG230-450）的金属网型阻火器：
（1）计算气体熄灭直径和最大孔网直径：
查下表5-1[2]，得己烷/空气混合物的最小点火能为min E ＝0.31mJ,
表5-1典型气体-空气混合物的最小点火能量
由式3-1得气体熄灭间隙: 0d 403.0min 53.4E =＝4.53×403.031.0＝2.8256mm
由式3-2得气体熄灭直径: 00d D =1.54＝1.54×2.8256＝4.3514mm
最大孔网直径：012m h D ≤＝12
×4.3514＝2.1757mm （2）阻火器壳体尺寸设计：
已知壳体直径为150mm ，查机械设计课程设计手册得工程用铸造碳钢（型号ZG230-450）的抗拉强度b σ=450MPa [3]，令L σ=b σ=450MPa
则有：B pD S 2.3p L σ-==B p(15-2S ) 2.3450p
-? ? 1035B S -p ·B S =15p -2p ·B S
? B 15p S p
=1035+ 根据机械设计相关理论知识，脆性材料的安全系数应取S=3～4，不妨假设S=3，这时材料允许拉应力p=150 MPa [4]，满足安全性要求。
?B 15p S p =1035+= 15?1501035+150
=1.90cm ； 为安全起见留有一定的裕量，这
里令B S =2.0cm
则有附加裕量C=2.0-1.9=0.1cm
（3）阻火层厚度计算过程：
①有效面积比a 的确定：
由于d=0.25时，远小于最大孔网直径max m h ＝2.1757mm ，所以令m d =0.25mm ， 读图3-1得：当m ν=24 m/s, m d =0.25mm ，时，阻火层厚度y=0.85mm ，（见下图5-1）根据式3-4，得：m 2ay 0.38m d ν=?24=0.382
0.085a 0.025?a =0.46 所以取a =0.4。
图5-1
②阻火层厚度y 的计算：
查得己烷/空气混合物的标准燃烧速率为0.396 m/s 根据式3-4， 得：m 2ay 0.38m d ν= ? 3.96=0.38 2
0.4y 0.025 ? y =0.016cm=0.16mm 为有一定的安全裕量，这里取y=0.2mm
（4）阻火层距离阻火器壳体前后端长度L '、L ''的计算：
壳体总长为L=200mm, 壳体直径为D=150mm 由于阻火层距离阻火器壳体前后端的长度分别为L '≈（0.5～1.0）D 和L ''≈（0.5～1.5）D 。
L '+L ''=L-2·B S -y =200-2·20-0.2=159.8mm
可以取L '=79.8 mm ， L ''=80 mm ；则满足上述条件。
其完整的设计图如附图[5]
结论
通过以上的计算、设计等相关步骤，可以设计出一个形状为圆柱形壳体、材料为铸钢（型号ZG230-450）的金属网型阻火器（己烷/空气）。它的壳体直径为150mm，壳体总长为200mm，壳体厚度为20 mm，阻火层厚度为0.2 mm，阻火层距离阻火器壳体前后端长度分别为L'=79.8 mm、L''=80 mm。
体会
设计，给人以创作的冲动。在画家眼里，设计是一幅清明上河图或是一幅向日葵；在建筑师眼中，设计是昔日鎏金般的圆明园或是今日一塑自由女神像；在电子工程师心中，设计是贝尔实验室的电话机或是华为的程控交换机。凡此种种，但凡涉及设计都是一件良好的事情，因为她能给人以美的幻想，因为她能给人以金子般的财富，因为她能给人以成就之感，更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养，而这种营养更是一种福祉，一辈子消受不竭享用不尽。我就是以此心态对待此次《防火防爆技术》课程设计的，所谓“态度决定一切”，于是偶然又必然地收获了诸多，概而言之，大约以下几点：
一、温故而知新。课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材与实验设计任务书，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。
二、思路即出路。当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。
三、实践出真知。文革之后，关于真理的大讨论最终结果是“实践是检验真理的唯一标准”，自从耳闻以来，便一直以为马克思主义中国化生成的教条。时至今日，课程设计基本告成，才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”，才明晓实践出真知。不为则不知，无为则无知，实践出真知。
四、创新求发展。“创新”目前在我国已经提升到国家发展战略地位，足见“创新”的举足轻重。因此，我们要从小处着手，顺应时代发展潮流，在课程设计中不忘在小处创新，未必是创新技术，但凡创新思维亦可，未必成功，只要实现创新思维培育和锻炼即可。
五、过而能改，善莫大焉。至善至美，是人类永恒的追求。但是，不从忘却“金无足赤，人无完人”，我们换种思维方式，去恶亦是至善，改错亦为至美。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。
六、学海无涯，学无止境。尽管课程设计是在期末才开始，我们的教材学习完毕，掌握许多知识，但是还有很多地方理解领悟不到位，还需要老师的指导与解答。此时彻悟学海无涯只有苦来作舟，学无止境只有书来作伴。
综上所述，课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道理，给了我很多思考，给了我莫大的空间。让我受益非浅。
附图一
金属网式阻火器设计图
附图二
金属网式阻火器结构图
参考文献
[1] 王凤英，刘天生. 防火防爆技术. 山西：中北大学出版社，2007
[2] 胡双启，张景林. 燃烧与爆炸. 北京：兵器工业出版社，1992
[3] 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册.第3版.北京：高等教育出版社，2006
[4] 任文敏，陈艳球，范钦珊. 材料力学. 北京：清华大学出版社，2004.1
[5] 杨可桢，程光蕴. 机械设计基础. 第4版. 北京：高等教育出版社，1999
目录 1引言┉…………………………………………………………┉┉┉┉………┉11.1防爆防爆的基本知识┉┉┉┉……………………………………┉┉…… 1.2引发火灾的三个原因┉┉┉┉┉┉………………………………………… 1.3阻火器的工作原理及分类 2 水封阻火器的工作原理及特点┉┉┉┉………………………………………… 2.1 水封阻火器的工作原理┉┉┉┉…………………………………………… 2.2水封阻火器的特点┉┉┉┉………………………………………………… 3.水封阻火器的参数及设计计算┉┉┉┉┉┉………………………………… 3.1 水封阻火器的各种参数┉┉┉┉┉┉……………………………………… 3.2水封阻火器的的设┉┉┉┉……………………………………………… 4课程设计总结┉┉┉┉┉┉…………………………………………………… 5阻火器的测试┉┉┉┉┉…………………………………………………┉ 6机械阻火器主要应用场所┉┉┉┉┉┉……………………………………^ 参考文献……………………………………………………………………………
1 引言：防爆技术原理 1.1防爆技术的基本理论 从防爆技术原理看，防止物理或化学爆炸发生条件同时出现，是预防爆炸事故发生的根本技术措施。从爆炸事故破坏力形成看，一般应同时具备以下五个条件：（1）可燃物；（2）助燃剂；（3）可燃物与助燃剂均匀混合；（4）爆炸性混合物处于相对封闭空间内；（5）足够能量的点火源。 1.2引发火灾的三个条件 引发火灾的三个条件是：可燃物、氧化剂和点火能源同时存在，相互作用。引发爆炸的条件是：爆炸品（内含还原剂和氧化剂）或可燃物（可燃气、蒸气或粉尘）与空气混合物和起爆能源同时存在、相互作用。如果我们采取措施避免或消除上述条件之一，就可以防止火灾或爆炸事故的发生，这就是防火防爆的基本原理。 在制定防火防爆措施时，可以从以下四个方面去考虑： （1）预防性措施。这是最基本、最重要的措施。我们可以把预防性措施分为两大类：消除导致火爆灾害的物质条件（即点火可燃物与氧比剂的结合）及消除导致火爆灾害的能量条件（即点火或引爆能源），从而从根本上杜绝发火（引爆）的可能性。 （2）限制性措施。即一旦发生火灾爆炸事故。限制其蔓延扩大及减少其损失的措施。如安装阻火、泄压设备，设防火墙、防爆墙等。 （3）消防措施。配备必要的消防措施，在万一不慎起火时，能及时扑灭。特别是如果能在着火初期将火扑灭，就可以避免发生大火灾或引发爆炸。从广义上讲，这也是防火防爆措施的一部分。 （4）疏散性措施。预先采取必要的措施，如建筑物、飞机、车辆上设置安全门或疏散楼梯、疏散通道等。当一旦发生较大火灾时，能迅速将人员或重要物资撤到安全区，以减少损失。 1.3阻火器的工作原理及分类 关于阻火器的工作原理，目前主要有两种观点：一种是基于传热作用；一是器壁效应。 （1）传热作用阻火器能够阻止火焰传播并迫使火焰熄灭。燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度，即着火点。低于着火点，燃烧就会停止。依照这一原理，只要将可燃物的温度降到着火点以下，可以使火焰熄灭，就可以阻止火焰的蔓延。阻火器是由许多细小的空隙和通道组成。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流，由于通道或空隙的传热面积很大，火焰通过时即进行热交换，当火焰温度下降到一定温度时火焰即熄灭。在设计阻火器的内部阻火元件时尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积，强化传热，使火焰温度降低到着火点以下，达到阻止火焰蔓延的目的。根据英国罗贝尔对阻火
Hefei University 课程设计 C O U R S E P R O J E C T 题目：注塑模课程设计 系别：机械工程系 专业：07材料成型及控制工程（2）班 学制：四年 姓名：徐斌 学号：0706032003 导师：周伟 2010年9 月10 日
目录 一．塑件成型工艺性分析 (3) 二．分型面位置的确定 (3) 三．确定型腔数量和排列方式 (3) 四．模具结构形式的确定 (4) 五．注射机型号的选定 (4) 六．浇注系统的设计 (5) 6.1 主流道设计 (5) 6.2 主流道衬套的形式 (6) 6.3 主流道衬套的固定 (7) 6.4 冷料穴的设计 (7) 6.5 分流道设计 (8) 6.6 浇口的设计 (9) 6.7 浇注系统的平衡 (10) 6.8 浇注系统凝料体积计算 (10) 6.9 ．普通浇注系统截面尺寸的计算与校核 (10) 6.9.1 确定适当的剪切速率r (10) 6.9.2 确定体积流率q (10) 6.9.3 注射时间（充模时间）的计算 (11) 6.9.4 校核各处剪切速率 (11) 七．成型零件的结构设计和计算 (11) 八．合模导向机构的设计 (14) 8.1 导向机构的总体设计 (14) 8.2 导柱的设计 (14) 8.3 导套设计 (14) 九．脱模推出机构的设计 (16) 十．湿度调节系统设计 (17) 总结 (19) 参考文献 (20)
一．塑件成型工艺性分析 该塑件是一壳体，塑件壁属厚壁塑件，生产批量大，材料选PS，考虑到主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型，因此采用下列数据： 二．分型面位置的确定 根据塑件结构形式分型面应选在I上，如下图： 三．确定型腔数量和排列方式 1.该塑件精度要求不高，批量大，可以采用一模多腔，考虑到模具的制造费用和设备的运转费用，定为一模四腔。 2.型腔排列方式的确定如下图：
的产品应用介绍: 随着安全要求日益严格，环保意识 日益增强，近年来各国企业和政府制定 了许多法规和条例，要求凡是加工，储 存和运输可燃气体、液体和蒸汽以及挥 发性溶剂的行业（化学、医药、石油化 工等等）需对安全生产和环保问题给予 更多的重视。FineKay隶属于（天津精 凯科技阀门制造有限公司）研制和开发的新一代安全产品，包括各式阻火器、呼吸阀等，就是在此背景下应运而生。 FineKay在阻火器的开发、设计和测试中充分体现了最新的阻火器测试国际标准ISO16852，以及阻火器使用规范NFPA67，FineKay呼吸阀采用领先的10%超压阀盘技术，性能优越，泄露量小。 尽管国际上对安全装置的标准越来越严格，我们在阻火器选型时仍然非常谨慎，尽量做到量体裁衣，选择和安装正确的阻火器。对呼吸阀的选型也要遵循同样的原则。下面只是一般性的给出了FineKay安全装置的基本原理、阻火器和呼吸阀的基础理论知识。如果您需要更全面的资料和技术咨询，我们可以派专人前往或者提供更详尽的FineKay产品目录。 除了生产标准安全装置外，我们还可以提供特殊标准的阻火器、呼吸阀和其他储罐用设备：也可以根据用户的实际工艺要求进行设计和制造。这些产品既能满足实际工况要求，也符合国际上关于安全的产品和测试标准。 FineKay的技术专家们拥有丰富的工作经验，可对产品进行各类保修和维修。我们可以为客户提供各种产品的详细资料，如操作手册、技术图纸、说明书、安装维修指南等等。我们的售后服务组可以和客户签订安装和维修合同，经过严格培训的FineKay技术人员可以确保我们产品的正确安装，保证无故障运行。
阻火器的选型与应用 1.FineKay阻火器的安全性能 正确选用FineKay阻火器需要考虑以下因素： I燃烧类型，如： 爆轰、爆燃、长时间稳定燃烧 II可燃介质或可燃介质混合物的分类： 依照最大实验安全间隙值(MESG) 1.1按照燃烧类别选型： 可燃气体和空气混合并引燃后，会发生以下几种燃 烧/爆炸： 长时间稳定燃烧 大气（无限空间）爆燃 有限空间爆燃 管道内爆燃 管道内爆轰 I针对长时间稳定燃烧 使用耐长时间稳定燃烧型阻火器 II针对大气（无限空间）爆燃 使用管道式防爆燃型阻火器 III针对有限空间爆燃： 使用防有限空间爆燃型阻火器 IV针对管道爆燃： 使用管道式防爆燃型阻火器 V针对稳定和不稳定爆轰 使用防爆轰型阻火器 安装位置：管端是阻火器，管道式阻火器 管道式防爆燃型阻火器 管道式防爆燃型阻火器用于防止管道内发生爆燃时的火焰击穿。防爆燃型阻火器的安装位置离火源的距离L有严格的限制。当该距离超过规定的L/D的比值n（即L大于n倍管道
阻火器的分类及选型 1.阻火器的分类 1.0.1 按性能分类 1.0 .1.1 阻爆燃型阻火器:用于阻止亚声速传播的火焰蔓延。 1.0 .1.2 阻爆轰型阻火器:用于阻止声速和超声速传播的火焰蔓延。 1.0.2按使用场所分类 1.0. 2.1放空型阻火器:安装在储罐(或槽车)的放空管道上，用以防止外部火焰传入储罐(或槽车)内，分为管端型和普通型。 管端型: 一端与大气相通，为防止灰尘和雨水进入阻火器内部，顶部安装由温度控制开启的防风雨帽。管端型放空阻火器为阻爆燃型。 普通型:两端与管道相连，通过下游管道与大气相通。分为阻爆燃型和阻爆轰型。 1.0- 2.2管道阻火器:安装在密闭管路系统中，用以防止管路系统一端的火焰蔓延到管路系统的另一端。分为阻爆燃型和阻爆轰型。 1.0.3 按结构分类 1.0-3.1 充填型阻火器 充填型阻火器又称填料型阻火器。 1.0.3.2 板型阻火器 板型阻火器有平行板型和多孔板型两种。 1.0-3.3 金属网型阻火器 这种类型的阻火器熄灭火焰的能力有限，目前已很少使用。 1.0-3.4液封型阻火器 这类阻火器的特点是可以用于含有少量固体粉粒的物料体系。 1.0-3.5波纹型阻火器 以上5种类型的阻火器在工业实践过程中，波纹型阻火器由于其稳定的性能而 得到广泛的应用。本规定以波纹型阻火器为例来说明阻火器的选用、安装和维护。 2. 阻火器的选用 2.0.1 阻火器的选用步骤 2.0.1.1 根据使用场所决定采用放空阻火器还是管道阻火器。 2.0.1.2 确定采用阻爆燃型阻火器还是阻爆轰型阻火器。 火焰波在管道内的传播速度不仅与介质种类、所在管道的温度、压力有关外，还 与阻火器与点火源之间的距离、安装位置、阻火器与点火源间的管道形状有关。因此 选用的阻火器阻火元件的通道直径要能阻止这种情况下的火焰蔓延，这就需要确定 是采用阻爆燃型还是阻爆轰型阻火器，通常由试验或根据经验来确定。 2.0.1.3 根据介质在实际工况条件下的MESG值来选用合适规格的阻火器。 (1)国标《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求)(GB3 836.1 -83)中，对
中北大学 课程设计说明书 学生姓名:学号： 1404 学院: 环境与安全工程学院 专业: 安全工程 题目: 乙烯/空气混合气体管道波纹阻火器设计 指导教师：职称:讲师 2018年1 月14日
目录 1 概论 (1) 2 机械阻火器 (2) 2.1 阻火器的工作原理 (2) 2.2 阻火器的种类 (4) 2.3 阻火器主要应用场所 (4) 2.4 阻火器特点 (5) 3 波纹型阻火器（乙烯/空气）设计 (6) 3.1 GZW-1型波纹型阻火器 (6) 3.2波纹型阻火器结构 (8) 3.3阻火器结构设计 (9) 3.4阻火器性能测试 (15) 4课程设计总结 (16) 参考文献 (17)
1概论 爆炸阻隔是一种利用隔爆装置将设备内发生的燃烧或爆炸火焰实施阻隔，使之无法通过管道传播到其他设备中去的一种防爆技术措施。隔爆技术措施按作用机制不同，分为机械隔爆和化学隔爆两种类型，隔爆装置主要有工业阻火器、主动式隔爆装置和被动式隔爆装置等几种类型。工业阻火器又分为机械阻火器、液封阻火器和料封阻火器等类型，主要用于阻隔燃烧和爆炸初期火焰蔓延；主动式隔爆装置通过传感器探到的爆炸信号实施制动；被动式隔爆装置则依靠爆炸波本身引发制动。本次设计产品为波纹型阻火器（乙烯/空气），为机械阻火器的一种。阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃、易爆物料的设备、管道、容器内，或者阻止火焰在设备和管道闻蔓延。 乙烯极易发生氧化爆炸，当乙烯气体浓度达到爆炸极限，遇到点火源，便可发生氧化爆炸。乙烯在空气中爆炸浓度范围大约为2.74～36.95%（体积）。同时乙烯爆炸所需点火能很低，约0.096 mJ。此外乙烯具有分解爆炸特性，其分解过程不需要助燃剂氧气的参与。一旦局部气体过热使少量气体分解而波及剩余气体，短时间内气体急剧膨胀并且放出大量热量，最终导致爆炸发生[1]。故通过高效、经济的阻火器来阻止乙烯爆炸，或进行爆炸阻隔很有必要。 防火、灭火技术是防火防爆课程的主要研究内容之一，通过本设计，进一步学习防火、灭火的基本理论知识，掌握各类阻火器的工作原理、规格、用途、效能以及使用方法。
摘要 综合应用模具设计、冷冲压模具工艺、模具加工工艺学、工程图学等相关课程知识，对启动电机壳体采用多副模的工艺进行模具设计。本文在已完成开题报告的基础上，着重对复合模工作零件、定位零件、卸料推件零件及模架等主要零件的设计进行说明。在模具的设计中，按照小批量生产类型，对制件的冲压工艺进行分析，确定工艺方案，拟定排样方法，计算冲裁力，确定压力中心，计算凹凸模刃口尺寸及结构尺寸，得出模具闭合高度，选用标准件进行装配，最终画出模具总装图、三维模型及装配和主要零件加工工艺规程卡片。模具采用倒装结构，后侧导柱导套模架，导料销导料，弹顶式档料销档料，凸缘模柄，刚性推件及弹性卸料，在保证生产率的同时，尽可能的是模具、方便，且满足冲裁的要求。 关键词：启动电机壳体；冲压工艺；排样；模具结构； I
Abstract Comprehensive application of mold design, cold stamping mold process, mold processing technology, engineering, graphics and other related courses knowledge, start the motor housing using a plurality of mold process for mold design. In this paper, on the basis of complete opening report on the design of the main parts of the composite mold parts, positioning parts, discharge push parts and moldbase instructions. In mold design, in accordance with the type of small batch production parts stamping process analysis, to determine the process plan, intended nesting method to calculate the punching power, to determine the center of pressure, calculated the bump Edge size and structure size may the mold shut height, the choice of standard parts for assembly, and ultimately draw card of the mold assembly chart, the three-dimensional model and assembly and main parts process planning. Mold flip structure, the rear side of the guide pins and bushings mold, the stock guide pin guide material, playing the top-of-file material off of file material, the flange of the handle, rigid push pieces and elastic unloading, ensuring the productivity, although possible mold, convenient, and satisfying the requirements of the punched. Key words:Start the motor housing; stamping process; nesting; guide pins and bushings；mold structure；
主要用途： 阻火器是用来阻止易燃气体、液体的火焰蔓延回火而引起爆炸的安全装置。通常使用在输送或排放易燃易燃气体的储罐或管线上。如火炬、加热燃烧系统、石油气体回收系统或其它易燃气体系统。 主要特点： 我公司综合引进英国、德国等公司的先进技术，配之先进的加工设备和完善的检测装置，生产的防爆波纹阻火器，具有结构紧凑，可靠性高，阻火芯件防爆、防腐、阻火性能强、便于清洗等优点，特别适合于氢氧、氧气、液化气等特殊介质。 技术参数： 阻火层材质：304不锈钢、316不锈钢。 防爆级别：BS 5501；IIA、IIB、IIC。 法兰标准：GB、HG、SH、HGJ、JB、ANSL、JIS等标准。（用户指定，请注明压力等级） 制造、检测标准：按（石油储罐阻火器）GB13347-92、（石油储罐阻火器阻火性能和试验方法）GB5908-86等标准进行制造和验收：或用户指定标准。 尺寸表： 阻火器的维护保养方法： 1、为了确保阻火器的性能达到使用目的，在安装阻火器前，必须认真阅读厂家提供的说明书，并仔细核对标牌与所装管线要求是否一致。 2、阻火器上的流向标记必须与介质流向一致。 3、每隔半年应检查一次。检查阻火层是否有堵塞、变形或腐蚀等缺陷。 4、被堵塞的阻火器阻火层应清洗干净，保证每个孔眼畅通，对于变形或腐蚀的阻火层应更换。 5、清洗阻火器芯件时，应采用高压蒸汽、非腐蚀性溶剂或压缩空气吹扫，不得采用锋利的硬件刷洗。 6、重新安装阻火器时，应更新垫片并确认密封面已清洁和无损伤，不得漏气。 订货须知： 订货时请注明产品尺寸、操作压力及材质。 当需要其他标准法兰、材质或操作压力时，请在订货时注明。
阻火器 一、阻火器的作用 阻火器又名防火器，阻火器是用来阻止易燃气体，液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全装置。 阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备、管道内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。 二、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:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。 1传热作用 燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,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。 2 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一定程度时,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。 3 最大实验安全间隙—MESG值 火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到一定程度时,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,当通道窄到一定程度时,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,把在一定条件下(0. 1 MPa ,20 ℃) 刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为“最大实验安全间隙”(MESG,Maximum Exp erimental 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
阻火器的选用 （天津市精凯阀门制造有限公司） 工程师：李志强 1 阻火器的工作原理 关于阻火器的工作原理,目前主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。 1. 1 传热作用 燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,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。 1. 2 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一定程度时,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。 2 阻火器的分类 目前有几类分类方法。依使用场合不同可分放空阻火器和管道阻火器;依阻火元件可划分为:填充型、板型、金属丝网型、液封型和波纹型等5种。其中,波纹型阻火器性能稳定,在石油化工装置中应用较多。这里以波纹型阻火器为例,说明其在石油化工装置设计中的选用。 3 阻火器的选用 3. 1 最大实验安全间隙—MESG值 火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到一定程度时,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
项目四计算器外壳塑料模具设计 能力目标 1. 分析壳体类塑件模具设计方案 2. 熟悉三板模的结构特点 知识目标 1. 掌握点浇口的设计方法 2. 掌握斜顶杆的设计方法 3. 掌握利用EMX5.0进行三板模具的设计 一项目引入 某企业接到一批计算器外壳订单，要求制件具有足够的强度和耐磨性能，外表面美观、无瑕疵，设计一套成型该塑件的注塑模具。 产品零件图如图4-1所示。 图4-1计算器外壳零件图 设计要求： 材料：ABS 生产批量：中等批量 未注公差取MT5级精度 二项目设计方案分析 计算器外壳的整体形状结构较简单，该壳体平均壁厚为1.6mm，包含多个纵向通孔和盲孔，尺寸精度和表面质量要求较高，零件尺寸中等偏大，根据壳体的结构特点，拟定如下设计方案。
项目设计方案方案分析 分型面分型面应设在零件最大投影面，如图所示，塑料包紧型芯而留在动模，较易推出。 型腔布局塑件中等尺寸，产量不大，采用一模一腔即可满足生产需要。 浇注系统采用点浇口，塑件质量易保证，从零件上端进料，料流比较顺畅，不易产生熔接痕和气泡等缺陷。 推出机构除了直顶杆外，由于塑件有四个侧孔，还要设计四个斜顶杆，在顶出过程中侧向抽芯，使制件脱出。 冷去装置将冷却水路设计型芯和型腔内部，更接近塑件，冷却效果较好 任务二：设计圆外壳的成型零件 要求：将本产品合理分型，并设计出成型零件。
设计参照如下 设计流程1----加载参照模型 步骤01 建立工作目录 打开pro/E软件，接着在菜单栏中依次选择“文件/设置工作目录”选项，弹出“选取工作目录”对话框，然后选择指定一个自已建的目标文件夹，单击确定按钮完成工作目录的设置，并将任务二建立的“jsqwk.prt”模型复制到工作目录中。 步骤02 新建文件 在菜单栏中依次选择“文件/新建”选项或在“文件”工具条中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。接着选中“制造”单选按钮，在“子类型”选项区中选择“模具型腔”单选按钮，在“名称”文本框中输入“jsqwk_mold”，接着选择mmns-mfg-mold（公制）模板，然后单击按钮进入模具设计界面。 图 步骤03 打开参照零件 在”模具/铸件制造”工具条中单击“选取零件”按钮，弹出”打开”对话框，选取工作目录中的然“jsqwk.prt”文件，单击，打开“布局”对话框，点击“预览”按钮，发现开模方向指向壳体侧边，方向不正确，如图所示。
前言：管道阻火器标准、管道阻火器作用、管道阻火器原理、管道阻火器尺寸 管道阻火器（又名：管道防火器）主要作用是防 止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备、管道 内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。适用于石化、 化工、轻工等行业的可燃气体输送过程中的安全 装置。我厂生产制造的管道阻火器是经过严谨的 阻火理论设计和精密专用的机械设备加工制造 而成的。根据阻火性能和阻火等级可分为阻爆燃 (ZHQ-B)型和阻爆轰(GZ-II)型两大类。 【管道阻火器结构设计】 管道阻火器由芯件和壳体两部份组成，芯件是核 心，是由两层超薄的不锈钢带，一条被压成波N 形，另一条平面钢带则将它围绕圆心紧紧缠绕而 成。从而构成无数个端面，是小三角形直通流道， 而且在芯件内部有一个十字结构的支架（或在表 面压上丫形架）借以增强芯件的牢靠性，避免芯 件被点燃的介质所产生的爆炸压力冲散。介质从三角形狭道中通过，阻火器也正是通过它来阻止火焰在管道中的蔓延，其原理为“器壁效应”，就是火焰与器壁的碰撞进行能量转换，降低了温度。以此原理来设计三角形孔的高度阻止火焰的通过，再加上足够的流道长度来吸收火焰的热量，使其在芯件中熄灭，避免了气体在芯件的另一端被复燃的可能性。 【管道阻火器结构特点及性能】 1、结构合理、重量轻、耐腐蚀。 2、易检修，安装方便。 3、阻火器芯子采用不锈钢材料，耐腐蚀，易于清洗。 4、防爆性能合格，能连续13次阻爆性能试验每次都能成功阻火。 5、耐烧性能合格，耐烧试验1小时无回火现象。 6、壳体水压试验性能合格。 【管道阻火器结构图】
管道阻火器尺寸列表： 注：DN500-1200需定制 【管道阻火器适用范围】 输送可燃性气体的管道上，包括火炬系统、油气回收系统、加热炉燃料气的管网上，气体净化通化系统、煤矿瓦斯排放系统及乙炔、氢气系统等。 阻火器工作原理： 1传热作用 燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,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。 2 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一定程度时,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。 阻火器主要技术参数： 适用于储存闪点低于60℃的石油化工产品，如汽油、煤油、轻柴油、甲苯等。 工作温度≤480℃
阻火器的分类及选型文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
阻火器的分类及选型 1.的分类 1.0.1 按性能分类 1.0 .1.1 :用于阻止亚声速传播的火焰蔓延。 1.0 .1.2 阻爆轰型阻火器:用于阻止声速和超声速传播的火焰蔓延。 :安装在储罐(或槽车)的放空管道上，用以防止外部火焰传入储罐(或槽车)内，分为管端型和普通型。 管端型: 一端与大气相通，为防止灰尘和雨水进入阻火器内部，顶部安装由温度控制开启的防风雨帽。管端型放空阻火器为阻爆燃型。 普通型:两端与管道相连，通过下游管道与大气相通。分为阻爆燃型和阻爆轰型。 1.0- 2.2:安装在密闭管路系统中，用以防止管路系统一端的火焰蔓延到管路系统的另一端。分为阻爆燃型和阻爆轰型。 1.0.3 按结构分类 1.0-3.1 充填型阻火器 充填型阻火器又称填料型阻火器。 板型阻火器有平行板型和多孔板型两种。 1.0-3.3 金属网型阻火器 这种类型的阻火器熄灭火焰的能力有限，目前已很少使用。 1.0-3.4液封型阻火器 这类阻火器的特点是可以用于含有少量固体粉粒的物料体系。 1.0-3.5波纹型阻火器
以上5种类型的阻火器在工业实践过程中，由于其稳定的性能而 得到广泛的应用。本规定以波纹型阻火器为例来说明阻火器的选用、安装和维护。 2. 阻火器的选用 2.0.1 阻火器的选用步骤 2.0.1.1 根据使用场所决定采用放空阻火器还是管道阻火器。 火焰波在管道内的传播速度不仅与介质种类、所在管道的温度、压力有关外，还 与阻火器与点火源之间的距离、安装位置、阻火器与点火源间的管道形状有关。因此 选用的阻火器阻火元件的通道直径要能阻止这种情况下的火焰蔓延，这就需要确定 是采用阻爆燃型还是阻爆轰型阻火器，通常由试验或根据经验来确定。 (1)国标《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求)(GB3 836.1 -83)中，对爆炸 性气体混合物按最大试验安全间隙(MESG)分成不同的技术安全等级，见表4.O.t (2) 阻火器的鉴定书上已注明该产品适用的MESG值。因此，选用阻火器的原 则是要求介质在操作工况下的MESG值大于阻火器鉴定书上标明的MESG 值。 例如阻火器的鉴定书上标明适用的MESG值为0.65mm，这表明该产品适用于 在操作工况(温度、压力和管径大小、管道长度、配管形状及安装位置
阻火器说明 阻火器又名防火器，阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备、管道内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。阻火器是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时,由于热量损失而熄灭的原理设计制造。阻火器的阻火层结构有砾石型、金属丝网型或波纹型。适用于可燃气体管道，如汽油、煤油、轻柴油、笨、甲笨、原油等油品的储灌或火炬系统、气体净化通化系统、气体分析系统、煤矿瓦斯排放系统、加热炉燃料气的管网上、也可用在乙炔、氧气、氮气、天然气的管道用品。本阀可与呼吸阀配套使用,亦可单独使用。 主要性能:1、阻爆性能合格,连续13次阻爆性能试验每次均能阻火。2、耐烧性能合格，耐烧试验1小时无回火现象。3、壳体水压试验合格。本产品结构合理，重量轻、耐腐蚀。易检修，安装方便。阻火器芯子采用不锈钢材料, 耐腐蚀易于清洗 一，阻火器工作原理[/title]关于阻火器的工作原理,目前主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。 1，传热作用[/title]燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,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。 2 ，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一定程度时,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。 3. 最大实验安全间隙?MESG值火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到一定程度时,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,当通道窄到一定程度时,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,把在一定条件下(0. 1 MPa ,20 ℃) 刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为“最大实验安全间隙”(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级。目前国际上经常采用两类方法。一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级(A ,B ,C ,D) ;另一类是国际电工协会( IEC) 的方法,它也将气体分为四个等级( IIC , IIB , IIA 及I) 。两种标准划分的各类气体的MESG 值及测试气体如表1所示。 表1 两种MESG分类标准 NEC IEC MESG/ mm 测试气体
1.设计目的 阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃、易爆物料的设备、管道、容器内，或者阻止火焙在设备和管道闻蔓延。氢气阻火器作为极其重要的爆炸保护装置，已被广泛应用于冶金、石化、化工、电子、机械、医疗、采煤、轻工等行业的生产过程中。最近的发展趋势是将阻火器和一些“主动系统”连用，诸如温度传感器、差分式压力表[1]。 根据国家规定，氢气放空管应设阻火器。阻火器应设在管口处。有明火的用氢设备还应设阻火器。众所周知，氢气是易燃易爆气体，氢气的火焰传播速度快，火焰速度可达每秒千米，并伴有30 MPa(G)或更高压力的冲击波。一旦回火便迅速传至整个系统，后果严重。因此，为了防止氢气管道中氢气的燃烧、毁坏设备和威胁生命安全，在使用氢气的过程中，应考虑氢气阻火器的设置。例如，应用于氢气站的管道车或集装格供应氢气汇流排管道上的放空管，现场制氢装置(甲醇裂解，水电解，氨分解)放空管均应采用管端式氢气阻火器。不锈钢生产中的光亮退火炉、光电照明生产、电子磁性材料、医疗器材、光纤对接生产设备氢气输送均应采用管道式氢气阻火器等等[2]。 目前，国内生产的氢气阻火器多为金属丝网式、填料式、水封罐式等。这些阻火器都存在着不同的缺点(如金属丝网式易塞，阻力较大，不便清洗，而且寿命短，操作的可靠性较低；水封罐式在冬天必须有保温措施)，最主要的是缺乏严谨的阻火设计技术和精密的专业机械加工测试标准和设备，致使阻火器性能及可靠性存在着潜在的问题，正被逐渐淘汰[3]。现在国家有关部门已经重视阻火器的研究试制。 爆炸阻隔是爆炸防护技术的主要措施之一，通过本设计，进一步学习防火防爆的基本理论知识，了解机械阻火器的工作原理、分类方法，主要掌握波纹型阻火器的工作原理、结构等。 此次设计的是一种可靠性高、结构紧凑的氢气阻火器——波纹型氢气/空气阻火器。
管道防爆波纹阻火器（GZW-1型） 主要用途： 阻火器是用来阻止易燃气体、液体的火焰蔓延回火而引起爆炸的安全装置。通常使用在输送或排放易燃易燃气体的储罐或管线上。如火炬、加热燃烧系统、石油气体回收系统或其 它易燃气体系统。 主要特点： 综合引进英国、德国等公司的先进技术，配之先进的加工设备和完善的检测装置，生产的防爆波纹阻火器，具有结构紧凑，可靠性高，阻火芯件防爆、防腐、阻火性能强、便于清 洗等优点，特别适合于氢氧、氧气、液化气等特殊介质。 技术参数： NO 1 2 3 4 5 6 构件Component 壳体 Body 阻火芯件 Fire Arresting Matenal 密封件 Seal Material 工作温度（℃） Ambient Temperature 操作压力 Operating Pressure 连接方式 Joint type 材质Material 碳钢CS 不锈钢304 不锈钢316L 铝合金Aluminums 不锈钢防爆阻火波纹板 SUS304（SUS316）corrugated plate with flame arrestig and anti-explosion 金属缠绕垫 Metal enlace 聚四氟乙烯 PTFE ≤480℃ 0.6～5.0MPa (150LB~600LB) 法兰连接 Flange joint 对焊连接 Butt Welding joint 螺纹连接 Threaded joint 法兰标准：GB、HG、SH、HGJ、JB、ANSL、JIS等标准。（用户指定，请注明压力等级）
制造、检测标准：按（石油储罐阻火器）GB13347-92、（石油储罐阻火器阻火性能和试验方 法）GB5908-86等标准进行制造和验收：或用户指定标准。 尺寸表： DN 20 25 40 50 80 100 150 200 250 500 1050 L 140 140 160 180 210 230 260 280 300 740 1170 H 110 120 155 170 208 228 310 350 435 500 860 阻火器的维护保养方法： 1、为了确保阻火器的性能达到使用目的，在安装阻火器前，必须认真阅读厂家提供的 说明书，并仔细核对标牌与所装管线要求是否一致。 2、阻火器上的流向标记必须与介质流向一致。 3、每隔半年应检查一次。检查阻火层是否有堵塞、变形或腐蚀等缺陷。 4、被堵塞的阻火器阻火层应清洗干净，保证每个孔眼畅通，对于变形或腐蚀的阻火层 应更换。 5、清洗阻火器芯件时，应采用高压蒸汽、非腐蚀性溶剂或压缩空气吹扫，不得采用锋 利的硬件刷洗。 6、重新安装阻火器时，应更新垫片并确认密封面已清洁和无损伤，不得漏气。 订货须知： 1、订货时请注明产品尺寸、操作压力及材质。 2、当需要其他标准法兰、材质或操作压力时，请在订货时注明。
阻火器的选用 1 阻火器的作用及工作原理 阻火器的作用 阻火器是用来阻止易燃气体、液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全装置。通常装在输送或排放易燃易爆气体的储罐和管线上。作用是防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备、管道内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。阻火器是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时,由于热量损失而熄灭的原理设计制造。阻火器的阻火层结构有砾石型、金属丝网型或波纹型。 石油化工装置的设计中，阻火器是用于阻止可燃气火焰继续传播的安全装置，自1928 年首先应用于石油工业以来，由于其简便易行而被石油及化工装置大量采用。国内石油化工装置中，阻火器应用已很普通，但在装置设计中，尤其是在线(管道) 阻火器选型中的某些细节问题还容易被忽视。 阻火器的工作原理 关于阻火器的工作原理，目前主要有两种观点：一是基于传热作用；一是基于器壁效应。 1、传热作用 燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度，即着火点。低于着火点，燃烧就会停止。依照这一原理，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。 2、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一定程度时，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。 2 阻火器的分类 按性能分类 1、阻爆燃型阻火器:用于阻止亚声速传播的火焰蔓延。 2、阻爆轰型阻火器:用于阻止声速和超声速传播的火焰蔓延。 按使用场所分类 1、放空阻火器：安装在储罐(或槽车)的放空管道上，用以防止外部火焰传入储罐(或槽车)内，分为管端型和普通型。 （1）管端型：一端与大气相通，为防止灰尘和雨水进入阻火器内部，顶部安装由温度 控制开启的防风雨帽。管端型放空阻火器为阻爆燃型。 （2）普通型：两端与管道相连，通过下游管道与大气相通。分为阻爆燃型和阻爆轰型。2、管道阻火器：安装在密闭管路系统中，用以防止管路系统一端的火焰蔓延到管路系统的另一端。分为阻爆燃型和阻爆轰型。 按结构分类 1、充填型阻火器：又称填料型阻火器。 2、板型阻火器：有平行板型和多孔板型两种。 3、金属网型阻火器：这种类型的阻火器熄灭火焰的能力有限，目前已很少使用。 4、液封型阻火器：这类阻火器的特点是可以用于含有少量固体粉粒的物料体系。 5、波纹型阻火器。 以上5种类型的阻火器在工业实践过程中，波纹型阻火器由于其稳定的性能而得到广泛的应用。本规定以波纹型阻火器为例来说明阻火器的选用、安装和维护。
目录 1 引言 (1) 2 阻火器相关知识 (1) 2.1机械阻火器工作原理 (1) 2.2机械阻火器主要应用场所 (1) 2.3机械阻火器分类方法 (1) 2.4金属网型阻火器的工作原理 (2) 2.5 金属网型阻火器的结构 (2) 3 金属网型阻火器的性能参数及其计算过程 (3) 3.1气体熄灭直径及其计算过程 (3) 3.2火焰传播速度及其确定方法 (4) 3.3阻火器壳体尺寸及其计算过程 (4) 3.4阻火层厚度及其计算过程 (5) 4 阻火性能测试方法 (5) 5 己烷/空气在标准燃烧速率下的金属网型阻火器的设计 (6) 结论 (9) 体会 (9) 附图 (11) 参考文献 (13)
1 引言 爆炸阻隔（隔爆）,是一种利用隔爆装置将设备内发生的燃烧或爆炸火焰实施阻隔，使之无法通过管道传播到其它设备中去的一种防爆技术措施。隔爆技术措施按作用机制不同，分为机械隔爆和化学隔爆两种类型[1]。本课题通过了解机械阻火器的工作原理、主要应用场所、分类方法，金属网型阻火器的结构、工作原理，从而进一步学习金属网型阻火器的性能参数及其计算过程；最后，应用相关知识，设计己烷/空气在标准燃烧速率下的金属网型阻火器 2 阻火器相关知识 2.1机械阻火器的工作原理 机械阻火器常由大量只允许气体但不允许火焰通过的细小通道或孔隙固体材料组成，当火焰进入这些细小通道后就会形成许多细小火焰流，由于通道或孔隙传热面积相对增大，火焰通过道壁时加速了热交换，使温度迅速下降到着火点以下而使火焰熄灭；另一方面，可燃气体在外界能源激发作用下，会因分子键受到破坏而产生活化分子，这些具有反应能力的活化分子发生化学反应时，首先分裂成自由基，这些自由基与反应分子碰撞几率随阻火器通道尺寸减小而下降，当通道尺寸减小到火焰最大熄灭直径时，这种器壁效应就为阻止火焰继续传播创造了条件。 2.2机械阻火器主要应用场所 1、输送易燃或可燃气体管道； 2、存储石油和石油产品油罐； 3、爆炸危险系统通风管口； 4、加热炉中的可燃气体网管； 5、油气回收系统及内燃机排气系统。 2.3机械阻火器分类方法 ﹝1﹞按用途不同分类 ①隔爆型：主要用于阻隔可燃物燃烧或爆炸火焰的传播，且能承受一定的爆炸压力的作用