专利名称：具有爆轰波衰减装置的燃气管道阻爆器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃气管道中使用的安全设备。
在生产或运输可燃气体的管道网中，为了确保某些重大设备的安全，需要在管道的适当部位安装阻火器，其作用是阻止在非正常条件下爆燃或爆轰火焰沿管道传播，并使火焰发生淬熄，从而防止发生燃气爆炸事故。管道阻火器与阻爆器的区别在于其所能淬熄的火焰速度不同，阻火器要求能淬熄以亚音速运动的爆燃火焰，阻爆器则要求能淬熄以超音速运动的爆轰火焰，并能承受爆轰波所产生的巨大压力。爆轰火焰速度越大，也意味着爆轰波波面压力越大，对阻爆器的要求也越高。
现有技术中生产和使用的阻火器是“直通式”波纹板阻火器，其进气口、出气口与阻火芯同轴，阻火芯是用薄不锈钢波纹带与平带共同卷制成盘状，它的阻火能力仅仅取决于盘式阻火芯上由波纹形成的三角形截面孔的大小和阻火层厚度。为防止产生过大的燃气流动阻力，上述三角形孔径及阻火层的厚度在实际应用中必须限制在一定范围内，这也就相应地限制了阻火器的淬熄能力。因此现有技术中的阻火器尚不能阻止、淬熄高速运动的爆轰火焰，燃气管道的安全尚不能得到保证。
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种能阻止并淬熄高速运动爆轰火焰的燃气管道用阻爆器。
本实用新型的目的通过以下方式来实现。
本实用新型的燃气管道用阻爆器，它包括设置在小扩张管腔内由波纹带和平带交替卷制成的盘状阻火芯，其特征在于，所述置有盘状阻火芯的小扩张管腔的轴线与燃气管道相垂直，在小扩张管腔火焰入口端与燃气管道间还设有一个同轴双套管式爆轰波衰减装置，该装置由同轴的内、外套管及包容二者的大扩张管腔构成，内、外套管与小扩张管腔同轴线，内套管的直径大于等于燃气管道的直径，外套管上的通气口设在爆轰波来流方向的背面，内套管上能够设有两个以上的通气口，每个通气口均与外套管上的位置相错开，内、外套管上的通气口面积分别大于等于燃气管道的截面积；在外套管正面迎向爆轰波的壁面上能够设置有网格状吸收装置。
本实用新型的燃气管道用阻爆器，当爆轰波在管道中形成并向阻爆器推进时，首先在大扩张管腔中被衰减，其次安装在外套管迎波面上的网格状吸收装置将发挥其吸收功能，这使爆轰波得以进一步衰减。此后，经衰减的爆轰波沿外套管外环路流入外套管背面的通气孔，进入内环路，即内外套管间的夹层，然后经内套管上的多个通气孔进入小扩张管腔中。爆轰波在环路上的绕行并进入又一个扩张管腔，再一次被衰减后才进入阻火芯。此时的爆轰波强度已大为减弱，其火焰面的速度也相应减小，则其较容易被阻火芯淬熄。相比现有技术，本实用新型的燃气管道用阻爆器，能使高速、高强度运动的爆轰波逐级被衰减，以至最后在阻火芯中被成功淬熄，确保燃气管道的安全。它能广泛用于石油、化工、天燃气、煤气、冶金等管道中。
下面通过实施例及其附图作进一步的描述。
图1是本实用新型一种实施例的整体结构示意图，图中使用了全剖视。
图2是
图1的俯视图，图中使用了A-A半剖。
图1中，(1)为一个内腔具有弯通道的壳体，其左右两端设有与燃气管道连接用的同轴线法兰盘，其上部有盖子(2)，它由螺纹连接件(3)及密封件固定连接在壳体(1)上。从右法兰盘内孔进入腔体的通道在台阶孔处被扩大，构成大扩张管腔。在盖子(2)的内表面设有内、外两个同芯套管，内套管(4)的直径等于左右法兰盘的内径，内套管的下端呈锥形放大到一个较大的台阶孔，其外径与壳体下行通道孔的内径配合，即构成小扩张管腔。外套管(5)的下端与内套筒下端的锥体部分相接，从而将整体空腔分割成互不相通的三部分，即大扩张管腔、内环腔和小扩张管腔，三者仅由设在内、外套管上的通气孔沟通。(7)为设在内套管壁上的内通气孔。(9)为设在外套管壁上的外通气孔。内、外套管上的通气口面积分别大于等于燃气管道的截面积。(6)为固连在外套管外圆面上的网格状吸收装置，它正对着右法兰盘的入口。(8)为现有技术中的四级式阻火芯及其支撑机构。
参见图2，该图充分表达了沿两个法兰盘轴线水平剖视后的情况。(10)为大扩张管腔，(11)为内环腔，(12)为内套管内腔。网格状吸收装置(8)紧贴在外套管的外表面上，其宽度约占外套管圆周的1/3。由图能够看出，外套管(5)上设有一个大通气孔，它位于外套管体左侧。内套管上设有三个较小的通气孔，分别位于内套管体的前、后和右侧壁上。图中下半个外形图表达盖子与壳体间使用了12个均布的螺纹连接件固连。
本实施例中，当高速运动的爆轰波从右法兰盘内孔进入腔体时，在大扩张管腔(10)中体积迅速膨胀，与此同时迎面的网格状吸收装置(8)充分发挥吸收功能，使其强度和速度得到第一次衰减。此后，经衰减的爆轰波沿外套管外侧环行进入外套管左侧壁上的通气孔，到达内环腔(11)，然后经内套筒上的3个小通气孔进入内套管内腔(12)中继续下行，并进入又一个较小的扩张管腔中，再一次被衰减后进入四级阻火芯。由于此时的爆轰波强度已大为减弱，其火焰面的速度也相应减小，则其较容易被阻火芯淬熄。
权利要求1.一种具有爆轰波衰减装置的燃气管道用阻爆器，它包括设置在小扩张管腔内由波纹带和平面带交替卷制成的盘状阻火芯，其特征在于，所述置有盘状阻火芯的小扩张管腔的轴线与燃气管道相垂直，在小扩张管腔火焰入口端与燃气管道间还设有一个同轴双套管式爆轰波衰减装置，该装置由同轴的内、外套管及包容二者的大扩张管腔构成，内、外套管与小扩张管腔同轴线，大扩张管腔与燃气管道同轴线，内套管的直径大于等于燃气管道的直径，外套管上的通气口设在爆轰波来流方向的背面，内套管上能够设有两个以上的通气口，每个通气口均与外套管上的位置相错开，内、外套管上的通气口面积分别大于等于燃气管道的截面积。
2.如权利要求1所述的具有爆轰波衰减装置的燃气管道用阻爆器，其特征在于，在外套管正面迎向爆轰波的壁面上能够设置有网格状吸收装置。
专利摘要本实用新型涉及燃气管道中使用的安全设备。它包括现有技术中的盘状阻火芯,置有盘状阻火芯的小扩张管腔轴线与燃气管道垂直,在小扩张管腔入口端与燃气管道间设有一个同轴双套管式爆轰波衰减装置,该装置由同轴的内、外套管及包容二者的大扩张管腔构成,内、外套管与小扩张管腔同轴线,内、外套管上设有位置错开的通气口。本阻爆器能使高速高强度运动的爆轰波逐级被衰减,以至最后在阻火芯中被成功淬熄,确保燃气管道的安全。
文档编号A62C4/02GK2401211SQ99253329
公开日2000年10月18日 申请日期1999年11月16日 优先权日1999年11月16日
发明者周凯元, 李宗芬, 周自全 申请人:中国科学技术大学