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:阻火器的阻火原理
大多数阻火器是由一种能通过气体的具有许多细小通道或缝隙的固体材料(阻火元件或阻火层)组成,当火焰进入阻火器的被阻火元件(要求细小通道或缝隙尽量小)分成许多细小的火焰流,由于传热作用(气体或蒸汽被冷却)和器壁效应,火焰流猝灭。
传热作用是火焰进入细小通道后形成细小的火焰流,通过通道壁进行热交换后,温度下降,到一定温度时火焰被熄灭。实验表明:当把阻火元件的传热性能提高460倍时,其熄灭直径(即火焰熄灭的通道直径)仅改变2.6%,说明材质的性能是次要,同时也说明传热作用是熄灭火焰的一种原因,但不是主要原因,对材质的要求主要是机械强度和气体介质的耐腐蚀性。
器壁效应是熄灭火焰的主要原因。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、电能、化学反应能等)的激发下,使分子键受到破坏,产生具备反应能力的分子发生反应时,首先分裂为十分活泼但寿命短的自由基。化学反应的继续是靠着这些自由基进行的。自由基与另一分子作用,其结果除了生成物外还能产生新的自由基。新的自由基参与分子反应后又产生新的自由基,如此这样自由基又消耗又生成。新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数就是易燃混合物自行燃烧的条件(没有外界能源作用下)。随着阻火元件通道尺寸的减少,自由基与分子之间的碰撞几率随之减少,而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加,促使自由基数减小,当通道尺寸减小到某一数值时,达到这种器壁效应使火焰不能继续进行的条件,火焰就被阻止蔓延。
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