旋流式阻火器的制作方法

本实用新型涉及柴油机防爆技术领域，具体涉及一种阻火器。

背景技术：

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。阻火器是应用火焰通过阻火片(层)的狭小孔隙时,由于热量损失而熄灭的原理设计制造。阻火器的阻火片(层)结构有砾石型、金属丝网型或波纹型。大功率防爆柴油机要达到ⅡB、ⅡC的安全防爆性能，其进气阻火器必须具备阻止氢气或乙炔等气体等被引爆后产生高爆炸压力引起的冲击传爆。

目前，现有技术制造的防爆波纹阻火器中的阻火片200呈圆盘结构，其上形成有若干三角通道，三角通道与圆盘状结构的轴向方向平行，爆炸时，爆炸气流穿过三角通道，通过热传导降温、破坏大量链式反应。但由于三角通道与圆盘状结构的轴向方向平行，这样爆炸气流流通的方向就会与三角通道一致，构成直线传导，阻火性能较差。因此为了提高阻火性能及阻火片200的易加工，阻火器100通常采用多片阻火片200的组合，而且多组阻火片200是相互紧靠安装(如图1所示)。

大功率防爆柴油机由于多气缸及气缸的容积较大而充气量多，其内部结构形成多个内腔与弯道，所以其缸内的可燃气体被引爆后将会发生较高的爆炸压力与连续增压加速的冲击波。高压有可能将燃烧中的火焰通过进气通道的阻火器传递到机外而引爆外部的可燃气体。采用传统阻火器设计的结构与工艺，要抵抗高压力的冲击传爆，就必须将阻火通道大幅度延长，并减少其气流通道的间隙实施降温阻燃。但又为了保证发动机的进气量，就必须增加阻火器进气的表面积以弥补其增加的阻力，最终的结果是阻火器须耗用大量的材料而导致体积大且造价高。

基于上述的原因，ⅡB、ⅡC级别的大功率防爆柴油机在国际上都主要是因进气阻火器的难题而没有量产。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可提高阻火器阻火防爆性能的阻火带。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种旋流式阻火器，其包括阻火片和外壳体；所述阻火片包括均呈带状的平滑带和阻火带，所述阻火带上压制有沿其长度方向依次排布的条形状斜波纹，所述条形状斜波纹倾斜于所述阻火带的长度方向设置，所述平滑带与所述阻火带叠合并盘卷成圆盘状结构；所述阻火片设于所述外壳体内。

上述的旋流式阻火器中，所述条形状斜波纹与所述阻火带的长度方向之间的倾角为25°～75°。

上述的旋流式阻火器中，所述条形状斜波纹与所述阻火带的长度方向之间的倾角优选为45°。

上述的旋流式阻火器中，所述外壳体内至少设有两层所述阻火片，相邻两层所述阻火片的条形状斜波纹向相反方向倾斜设置。

上述的旋流式阻火器中，相邻两层所述阻火片之间留有中腔。

上述的旋流式阻火器中，所述阻火带的厚度为0.05mm～0.2mm。

上述的旋流式阻火器中，所述条形状斜波纹的高度为0.2mm～0.5mm。

上述的旋流式阻火器中，所述阻火带和所述平滑带的材质为不锈钢。

上述的旋流式阻火器中，所述平滑带的宽度与所述阻火带的宽度一致。

上述的旋流式阻火器中，所述外壳体上设有用于与发动机连接的第一气流开口以及用于与管路连接的第二气流开口，所述第一气流开口处和所述第二气流开口处均设有法兰。

实施本实用新型的旋流式阻火器，相对于现有技术具有如下的优点：

1、通过在阻火带上压制条形状斜波纹，将阻火带与平滑带叠合卷成圆盘状的阻火片，由于条形状斜波纹倾斜于阻火带的长度方向设置，这样阻火带与平滑带之间形成的气流通道就不会与阻火片的轴线方向平行或共面，从而使得气流通道与进入的爆炸气流流通的方向不一致，进而在气流方向上形成100％的迎火面，爆炸时高温高速的气流对迎火面产生高速率的撞击而使能量快速得到衰减，迎火面能有效抵抗高速率的冲击，大大提高阻火防爆的效果；此外，由于发动机正常运行进气时的流量与流速相对于爆炸气流流速和流量来说要低很多，所以不会产生较大的流阻，从而不影响发动机的正常进气；

2、在斜波纹卷绕阻火片的作用下，爆炸产生的气流通过阻火片后会形成旋流，旋流会重复撞击第二层阻火片的迎火面，从而加速爆炸能量的衰减，并间接的延长了气流通过的路程，起到了更好的阻火降温效果。

附图说明

图1是现有阻火器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的阻火器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第一层阻火片的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第二层阻火片的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第一层阻火片的阻火带的局部结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的第二层阻火片的阻火带的局部结构示意图；

其中，100、阻火器；200、阻火片；11、第一层阻火片；12、第二层阻火片；13、中腔；14、阻火带；15、平滑带；16、条形状斜波纹；2、外壳体；3、发动机；4、第二气流开口；5、第一气流开口；6、法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的优选实施例，如图2所示，一种旋流式阻火器，其包括阻火片和外壳体2；阻火片包括均呈带状的平滑带15和阻火带14(如图3和4所示)，阻火带14上压制有沿其长度方向依次排布的条形状斜波纹16，条形状斜波纹16倾斜于阻火带14的长度方向设置(如图5和图6所示)，平滑带15与阻火带14叠合并盘卷成圆盘状结构；阻火片设于外壳体2内。这样，通过在阻火带14上压制条形状斜波纹16，将阻火带14与平滑带15叠合卷成圆盘状的阻火片，由于条形状斜波纹16倾斜于阻火带14的长度方向设置，这样阻火带14与平滑带15之间形成的气流通道就不会与阻火片的轴线方向平行或共面，从而使得气流通道与爆炸气流流通的方向不一致，进而在气流方向上形成迎火面，爆炸时，高温高速的气流对迎火面产生高速率的撞击而使能量快速得到衰减，迎火面能有效抵抗高速率的冲击，大大提高阻火防爆的效果，同时还能增加气流通过的路程，有利于降温；此外，由于发动机3正常运行进气时的流量与流速相对于爆炸气流流速和流量来说要低很多，所以不会产生较大的流阻，从而不影响发动机3的正常进气；进一步的，在阻火片的作用下，爆炸产生的气流在阻火器内会形成高速旋转的气流，从而间接的延长了气流通过的路程，有利于能量衰减，起到了更好的阻火降温效果。

本实施例中，条形状斜波纹16与阻火带14的长度方向之间的倾角为25°～75°。在这个角度范围内热传导效率高，阻火效果好。优选的，倾角为45°。

外壳体2内至少设有两层阻火片，相邻两层阻火片的条形状斜波纹16向相反方向倾斜设置。如此，相邻两层阻火片的气体流道总体上形成折弯通道，从而有效防止强冲击的火焰瞬时穿透另一块阻火片。具体地，爆炸产生的气体通过同心卷绕的斜波纹阻火片后会形成高速旋转的气流，气流被动高速旋转，首先有利于能量衰减，另一方面，气体连续撞击另一层旋转方向相反的阻火片时，进一步增强了能量衰减，由此产生良好的抵抗传爆的效果。

本实施例以两层阻火片为例，为第一层阻火片11和第二层阻火片12，第一层阻火片11和第二层阻火片12之间留有中腔13，也就是两层阻火片之间需相隔一定距离。在发动机3正常进气运行时，该中腔13是防涡流的静压区，以保证发动机3的进气不会在两层非直通的阻火片之间撞击产生涡流而增加流通阻力。在发动机3气缸缸体内的气体被引爆时，该中腔13是阻止传爆的减压区。具体来说，由于缸体与外壳体2内的气流互通，那么阻火片之间的中腔13同样存有易燃易爆的气体，当发动机3缸体内的气体被引爆，强大的爆炸冲击力可突破首层阻火片将火焰传爆于中腔13，中腔13的燃气将被引发二次燃爆，但中腔13的气体含量很少，所以二次爆炸的压力就远远小于第一次的爆炸压力，因此，中腔13就成为了强压爆炸的减压区，那么下一层阻火片就能轻松地阻止二次燃爆的传爆。

本实施例中，阻火带14的厚度为0.05mm～0.2mm。如此厚度的阻火带14既能保证良好的热传导效率，又能形成足够气流通道数量的阻火片，提高进气和出气效果，而且还便于后续盘卷加工形成阻火片。

本实施例中，条形状斜波纹16的高度为0.2mm～0.5mm。设计这样的波纹高度，可以形成合适大小的气流通道，在提高阻火防爆性能的同时还能保证发动机3的进气量。

本实施例中，阻火带14和平滑带15的材质为不锈钢。既能起到良好热传导作用，还能提高阻火器的使用寿命。

本实施例中，平滑带15的宽度与阻火带14的宽度一致。从而能方便地盘卷形成阻火片，形成厚度一致的阻火片，提高阻火效果。

本实施例中，外壳体2上设有用于与发动机3连接的第一气流开口5以及用于与管路连接的第二气流开口4，第一气流开口5处和第二气流开口4处均设有法兰6。法兰6的设置可使本实施例的阻火器能方便的与发动机3和管路连接。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。