阻火器工作原理：傳熱作用及器壁效應

阻火器工作原理
關于阻火器的工作原理,主要有兩種觀點:一是基于傳熱作用;一是基于器壁效應。
傳熱作用
燃燒所需要的必要條件之一就是要達到一定的溫度,即著火點。低于著火點,燃燒就會停止。依照這一原理,只要將燃燒物質(zhì)的溫度降到其著火點以下,就可以阻止火焰的蔓延。當火焰通過阻火元件的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。設計阻火器內(nèi)部的阻火元件時,則盡可能擴大細小火焰和通道壁的接觸面積,強化傳熱,使火焰溫度降到著火點以下,從而阻止火焰蔓延。
器壁效應
燃燒與爆炸并不是分子間直接反應,而是受外來能量的激發(fā),分子鍵遭到破壞,產(chǎn)生活化分子,活化分子又分裂為壽命短但卻很活潑的自由基,自由基與其它分子相撞,生成新的產(chǎn)物,同時也產(chǎn)生新的自由基再繼續(xù)與其它分子發(fā)生反應。當燃燒的可燃氣通過阻火元件的狹窄通道時,自由基與通道壁的碰撞幾率增大,參加反應的自由基減少。當阻火器的通道窄到一定程度時,自由基與通道壁的碰撞占主導地位,由于自由基數(shù)量急劇減少,反應不能繼續(xù)進行,也即燃燒反應不能通過阻火器繼續(xù)傳播。
隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應分子之間碰撞幾率隨之減少, 而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加, 這樣就促使自由基反應減低。當通道尺寸減少到某一數(shù)值時, 這種器壁效應就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件, 火焰即被阻止。因此器壁效應是防止火焰的主要機理。