[发明专利]一种主动抑制有毒有害气体爆炸的系统

说明书

本发明提供一种主动抑制有毒有害气体爆炸的系统，属于抑制爆炸技术领域。该系统包括真空管道段、惰性粉尘管道段、输送气体管道段、压力感应阀、空气泵、止回阀和半球型喷头，有毒气体从输送气体管道段左侧进入，并在左侧发生燃烧，输送气体管道段与真空管道段连接处有一压力感应阀，空气泵保持真空管道段里一直处于真空状态，惰性粉尘管道段与输送气体管道段连接处是一个止回阀和半球形喷头，真空管道段与惰性粉尘管道段连接处为压力感应阀，此压力感应阀与止回阀相连。该发明抑制了有毒有害气体在输送过程中的爆炸，从而降低了事故后果的严重程度。

技术领域

本发明涉及抑制爆炸技术领域，特别是指一种主动抑制有毒有害气体爆炸的系统。

背景技术

工业上的事故大多是由爆炸造成的，尤其是有毒有害气体的爆炸带来的危害影响更为深远，所以防止事故发生尤为重要。爆炸灾害的防治涉及到许多复杂的物理和化学过程,通常有隔爆、抑爆、泄爆三种防治措施,其中，抑爆是重要手段。抑爆的基本工作原理是在爆炸传播通道上预先形成由惰性粉尘构成的抑爆带,扑灭和衰减随即到达的爆炸火焰与冲击波,从而达到控制爆炸作用范围、降低爆炸程度的目的。抑爆可以分为主动式抑爆和被动式抑爆两大类。主动式抑爆是通过传感器等敏感元件及时地探测到爆炸压力、爆炸火焰等爆炸信号,随即通过控制单元触发抑爆剂喷洒装置动作,将抑爆剂以高压引射或爆炸抛撒等方式快速地喷洒出去,从而达到抑爆的目的。被动式抑爆则是利用冲击波自身的能量弥散抑爆剂,冲击波因能量消耗而衰减,所形成的抑爆区也有抑制随后到达的爆炸火焰的作用。

在管道中安置真空室可以有效地抑制气体燃烧火焰繁殖以及冲击波的传播。真空室在爆炸初期有效地吸收冲击波和爆炸能量,从而起到抑制燃烧与爆炸的作用。在一定的抑爆带区域加载合适浓度的惰性粉尘后,由于气、粒两相之间的动量、能量传递,燃烧火焰得以减速,冲击波与火焰之间的距离逐渐增大而失去其能量支持,同时粉尘颗粒也有吸收冲击波能量的作用,两种效应同时进行、相互反馈,冲击波得以迅速衰减,抑爆成功。抑爆剂粉尘浓度低于某临界值时,虽然对爆炸有一定的抑制作用,但终究不能使之完全被抑制,冲击波穿过抑爆区后在充满输送气体管道段内会重新成长，且最终趋于稳定。只有抑爆剂粉尘浓度大于某值时,冲击波才能完全被抑制,且不会在管内重新成长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种主动抑制有毒有害气体爆炸的系统，该系统抑制了有毒有害气体在输送过程中的爆炸，降低了事故后果的严重程度。

该系统包括空气泵、真空管道段、压力感应阀、惰性粉尘管道段、止回阀、输送气体管道段及半球型喷头，输送气体管道段分别与真空管道段和惰性粉尘管道段相连，输送气体管道段与真空管道段连接处设置压力感应阀，压力感应阀与空气泵之间通过线路相连，空气泵保持真空管道段处于真空状态，惰性粉尘管道段与输送气体管道段连接处设置止回阀和半球型喷头，真空管道段与惰性粉尘管道段连接处设置压力感应阀，压力感应阀与止回阀之间用线路连接。

输送气体管道段和真空管道段的连接处距离输送气体管道段和惰性粉尘管道段的连接处的距离不宜过大，一般为2-3m。

真空管道段、惰性粉尘管道段和输送气体管道段的管道内径为0.14m。

止回阀的方向是由惰性粉尘管道段通向输送气体管道段，是单向的，止回阀和输送气体管道段之间设置半球型喷头。

惰性粉尘管道段中的惰性粉尘为碳酸钙粉尘颗粒，碳酸钙粉尘颗粒浓度为0.526kg/m³。在此浓度下，惰性粉尘对抑制有毒有害气体的爆炸有很好的效果。

半球型喷头为空心半球，表面钻有80-90个直径在1-1.8mm均匀分布的小孔，半球型喷头的半球面朝向输送气体管道段，保证惰性粉尘在喷头的扇形喷洒范围内分布基本均匀。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：