專利名稱：具有爆縮回火控制裝置的可燃?xì)怏w壓力容器的制作方法
具有爆縮回火控制裝置的可燃?xì)怏w壓力容器技術(shù)領(lǐng)域概括而言，本發(fā)明涉及一種可燃?xì)怏w壓力容器。更具體地說，本 發(fā)明涉及一種具有爆縮回火控制裝置的可燃?xì)怏w壓力容器。
背景技術(shù)：
在壓力容器的設(shè)計、制造以及使用過程中，壓力容器的安全性是 一個不可忽略的方面。具體對于可燃?xì)怏w壓力容器而言，其安全性更 是一個首要方面。隨著人類生產(chǎn)和生活活動的日益頻繁多樣，對能源的需求量越來 越大。然而，隨之而來的現(xiàn)象卻是例如煤炭、石油、天然氣等的礦石 能源的日漸枯竭。而且，礦石能源的生產(chǎn)和使用對環(huán)境造成的負(fù)面影 響也越來越引起廣泛的關(guān)注和焦慮?？上驳氖牵涌扉_發(fā)使用清潔的 非礦石能源已然成為當(dāng)今有識之士的共識。"氫燃料"能源由于其制 備和貯存相對容易和穩(wěn)定，且使用領(lǐng)域相對廣泛，因而其工業(yè)化應(yīng)用 的深度和廣度在某種意義上領(lǐng)先于風(fēng)能、太陽能等清潔能源。目前對氫燃料能源的推廣使用造成制約的一個重大因素是氫燃 料能源的安全性問題尚未得到根本解決。氫燃料能源的一般存在方式 是容納于壓力容器中的氫氣，或者是容納于壓力容器中的氫氣和氧氣 混合氣體(以下稱為氫氧混合氣)。氫燃料能源的使用一般是將容納 于壓力容器中的氫氣或者氫氧混合氣通過導(dǎo)管導(dǎo)向燃燒裝置進(jìn)行燃 燒，進(jìn)而對燃燒獲得的熱能加以直接利用，或者再對燃燒獲得的熱能 進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換而獲得機(jī)械能等其它類型的能量以用于各種用途。與容納于壓力容器中的其它可燃?xì)怏w燃料的燃燒類似，氫燃料能 源的燃燒也受到回火問題的困擾。這里所說的"回火"是指當(dāng)容納在 可燃?xì)怏w燃料的壓力容器中的可燃?xì)怏w燃料的壓力不足或者該壓力容 器與燃燒裝置之間的導(dǎo)管中的壓力不足時，燃燒裝置上的火焰沿逆向 導(dǎo)入導(dǎo)管甚至是壓力容器，導(dǎo)致危險甚至壓力容器的爆炸。氫燃料能
源的回火比其它可燃?xì)怏w燃料的回火更為危險，這是因為由于氫氣的 易燃易爆特性以及其爆炸的劇烈性，氫燃料能源的回火一般都會釀成 劇烈爆炸和各種資源(甚至包括人的生命)的重大損失。鑒于上述情況，在現(xiàn)有技術(shù)中，燃?xì)饫醚b置通常使用盡可能長 的燃?xì)鈱?dǎo)管(例如，至少30米)，從而在發(fā)現(xiàn)回火時通過彎折燃?xì)鈱?dǎo) 管的方法來中斷回火。在氫燃料能源利用裝置中，還附加使用一種名為"逆火防止器" 的回火防止裝置，該逆火防止器一般設(shè)置于靠近氫燃料能源壓力容器 出口處，與導(dǎo)管相連接。從而， 一旦發(fā)生回火，回火火焰在將要進(jìn)入 壓力容器之前被該逆火防止器所抑制而熄滅，從而保護(hù)壓力容器及設(shè) 備使之免于爆炸。然而，上述盡可能長的燃?xì)鈱?dǎo)管以及逆火防止器的使用并不能保 證百分之百地有效。 一旦其失效，仍將釀成爆炸和損失，而這是不能 接受的從而也是不允許的。另外，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)了氫燃料能源壓力容器的一種鮮為人知的特 性"爆縮"特性。氫燃料能源壓力容器的"爆縮"的表現(xiàn)是當(dāng)由氫燃料能源(尤 其是氫氧混合氣)壓力容器供給的燃燒器發(fā)生回火時，該氫燃料能源 壓力容器中的壓力會發(fā)生瞬間急劇下降。由于回火導(dǎo)致氫燃料能源壓力容器中的壓力瞬間急劇下降，勢必 導(dǎo)致其回火火焰被吸入壓力容器中的速度比一般燃料的回火火焰被吸 入的速度要快得多，從而即使采用了上述兩種預(yù)防措施，氫燃料能源 (尤其是氫氧混合氣)壓力容器在回火發(fā)生后也幾乎難以避免地發(fā)生雖然發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述"爆縮"特性突出地存在于氫燃料能源的壓 力容器中，然而并不能由此而推斷對于其它可燃?xì)怏w能源而言決不存 在該現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中的困擾，本發(fā)明人把可燃?xì)怏w燃料(尤 其是氫燃料能源)的壓力容器因回火爆縮而發(fā)生爆炸的可能性降至最
低甚至排除作為其力圖達(dá)成的目標(biāo)甚至是使命。為實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明人在此提供一種可燃?xì)怏w壓力容器，所 述可燃?xì)怏w壓力容器具有的罐體，該罐體設(shè)有與上游的氣源相連的進(jìn) 氣管路以及與下游的燃燒器相連的供氣管路，其中所述可燃?xì)怏w壓 力容器還具有爆縮回火控制裝置，所述爆縮回火控制裝置是至少一個 單向閥，所述單向閥安裝于所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體的側(cè)面或兩 端，所述單向閥的方向設(shè)置成當(dāng)所述可燃?xì)怏w壓力容器發(fā)生爆縮回 火時所述單向閥允許周圍空氣進(jìn)入所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體的內(nèi) 部，但禁止所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體內(nèi)部的可燃?xì)怏w從所述單向 閥通過而逸出。由于當(dāng)所述可燃?xì)怏w壓力容器發(fā)生爆縮回火時，所述單向閥允許 周圍空氣通過所述單向閥進(jìn)入所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體的內(nèi)部， 因此，所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體內(nèi)部由于回火所造成的"爆縮" ——亦即瞬間壓力急劇下降及時地得到抑制，從而回火火焰不會由于 出現(xiàn)瞬時負(fù)壓而被吸入所述可燃?xì)怏w壓力容器，因而，所述可燃?xì)怏w 壓力容器得以避免爆炸的危險。本發(fā)明人在此提供的用于可燃?xì)怏w壓力容器的防爆裝置還可包括 以下可選特征。-所述可燃?xì)怏w為下列選項中的一種乙炔、天然氣、液化石油氣、 氫氣、氫氣和氧氣的混合氣。-所述可燃?xì)怏w優(yōu)選為氫氣和氧氣的混合氣。-所述單向閥的開啟壓力范圍為0.00035 MPa至0.035 MPa。- 一種可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個如上所述的可燃 氣體壓力容器。-在所述的可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)中，所述可燃?xì)怏w為下列選項中 的一種乙炔、天然氣、液化石油氣、氫氣、氫氣和氧氣的混合氣。-在所述的可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)中，所述可燃?xì)怏w優(yōu)選為氫氣和 氧氣的混合氣。-在所述的可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)中，所述單向閥的開啟壓力范圍為0.00035 MPa至0.035 MPa。下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理以及
有益效果作進(jìn)一步的說明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的具有爆縮回火控制裝置的可 燃?xì)怏w壓力容器的示意圖。其中為清楚顯示和易于理解起見，各組成 部件并未按照比例繪制。
具體實施方式
圖1以例示性的方式示出了本發(fā)明的一種可燃?xì)怏w壓力容器，所述壓力容器的受壓標(biāo)準(zhǔn)為1.05 MPa。所述可燃?xì)怏w壓力容器具有罐體 1,該罐體l一般為細(xì)長形，并設(shè)有與上游的氣源2相連的進(jìn)氣管路以 及與下游的燃燒器3相連的供氣管路，其中在進(jìn)氣管路中可設(shè)置一單 向閥4，在供氣管路中可設(shè)置一單向閥5，單向閥4的方向設(shè)定為允 許可燃?xì)怏w從氣源2流動到罐體1而禁止反向流動，單向閥5的方向 設(shè)定為允許可燃?xì)怏w從罐體1流動到燃燒器3而禁止反向流動。所述可燃?xì)怏w壓力容器還設(shè)有爆縮回火控制裝置，所述爆縮回火 控制裝置是至少一個單向閥6。所述單向閥6安裝于所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體1的側(cè)面(如 圖1中所示)或者所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體1的兩端，所述單向 閥6的方向設(shè)置成當(dāng)所述可燃?xì)怏w壓力容器發(fā)生爆縮回火時，所述 單向閥6允許周圍空氣通過所述單向閥6進(jìn)入所述可燃?xì)怏w壓力容器 的罐體1的內(nèi)部，但禁止所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體1內(nèi)部的可燃 氣體從所述單向閥6通過而逸出。由于當(dāng)所述可燃?xì)怏w壓力容器發(fā)生爆縮回火時，所述單向閥6允 許周圍空氣通過所述單向閥6進(jìn)入所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體1的 內(nèi)部，因此，所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體1內(nèi)部由于回火所造成的 "爆縮"——亦即瞬間壓力急劇下降及時地得到抑制，從而回火火焰 不會由于出現(xiàn)瞬時負(fù)壓而被吸入所述可燃?xì)怏w壓力容器，因而，所述 可燃?xì)怏w壓力容器得以避免爆炸的危險。所述可燃?xì)怏w優(yōu)選為氫氣和氧氣的混合氣，換言之，本發(fā)明的在 解決氫氧混合氣壓力容器的回火爆縮問題中效果尤為顯著。 如上所述，本發(fā)明的爆縮回火控制裝置也可以用于乙炔、天然氣、 液化石油氣等可燃?xì)怏w。所述單向閥6的開啟壓力范圍可以為0.00035 MPa至0.035 MPa。另外，本發(fā)明的爆縮回火控制裝置還可以應(yīng)用于可燃?xì)怏w壓力容 器系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括多個如上所述的可燃?xì)怏w壓力容器。這些可 燃?xì)怏w壓力容器可以彼此并聯(lián)或者串連布置。在所述的可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)中，所述可燃?xì)怏w可以選自乙炔、 天然氣、液化石油氣、氫氣、氫氣和氧氣的混合氣。在所述的可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)中，所述可燃?xì)怏w優(yōu)選為氫氣和 氧氣的混合氣。在所述的可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)中，所述單向閥的開啟壓力范圍 可以為0.00035 MPa至0.035 MPa。另外，根據(jù)使用需要，可以在任一個所述可燃?xì)怏w壓力容器上布 置多個所述單向閥6。所述單向閥6可以安裝于所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體1的側(cè)面(如圖1中所示)及/或所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體 1的兩端。另外，還可在供氣管路中所設(shè)置的單向閥5與所述可燃?xì)怏w壓力 容器的罐體1之間增設(shè)一壓力調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)下游燃燒器3處的可 燃?xì)怏w壓力。雖然上述已結(jié)合一個例示性的實施方案對本發(fā)明的理念進(jìn)行了例 示，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在具體實施方式
中所例示的結(jié)構(gòu) 僅僅是可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的的一個優(yōu)選示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 在本發(fā)明的實質(zhì)精神的范圍內(nèi)作出各種等效的修改或變化。這些修改 和變化理應(yīng)落入本發(fā)明應(yīng)予保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種可燃?xì)怏w壓力容器，所述可燃?xì)怏w壓力容器具有的罐體，該罐體設(shè)有與上游的氣源相連的進(jìn)氣管路以及與下游的燃燒器相連的供氣管路，其特征在于所述可燃?xì)怏w壓力容器還具有爆縮回火控制裝置，所述爆縮回火控制裝置是至少一個單向閥，所述單向閥安裝于所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體的側(cè)面或兩端，所述單向閥的方向設(shè)置成當(dāng)所述可燃?xì)怏w壓力容器發(fā)生爆縮回火時所述單向閥允許周圍空氣通過所述單向閥進(jìn)入所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體的內(nèi)部，但禁止所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體內(nèi)部的可燃?xì)怏w從所述單向閥通過而逸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的可燃?xì)怏w壓力容器，其特征在于所述可 燃?xì)怏w為下列選項中的一種乙炔、天然氣、液化石油氣、氫氣、氫 氣和氧氣的混合氣。
3. 如權(quán)利要求1所述的可燃?xì)怏w壓力容器，其特征在于所述可 燃?xì)怏w為氫氣和氧氣的混合氣。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項所述的可燃?xì)怏w壓力容器，其特征在于所述單向閥的開啟壓力范圍為0.00035 MPa至0.035 MPa。
5. —種可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個如權(quán)利要求1 所述的可燃?xì)怏w壓力容器。
6. 如權(quán)利要求5所述的可燃?xì)怏w壓力容器系統(tǒng)，其特征在于所述可燃?xì)怏w為下列選項中的一種乙炔、天然氣、液化石油氣、氫氣、氫氣和氧氣的混合氣。
7. 如權(quán)利要求5所述的可燃?xì)怏w壓力容器，其特征在于所述可燃?xì)怏w為氫氣和氧氣的混合氣。
8.如權(quán)利要求5至7中的任一項所述的可燃?xì)怏w壓力容器，其特征在于所述單向閥的開啟壓力范圍為0.00035 MPa至0.035 MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可燃?xì)怏w壓力容器，所述可燃?xì)怏w壓力容器具有罐體，該罐體設(shè)有與上游的氣源相連的進(jìn)氣管路以及與下游的燃燒器相連的供氣管路，其中，所述可燃?xì)怏w壓力容器還具有爆縮回火控制裝置，所述爆縮回火控制裝置是至少一個單向閥，所述單向閥安裝于所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體的側(cè)面或兩端，所述單向閥的方向設(shè)置成當(dāng)所述可燃?xì)怏w壓力容器發(fā)生爆縮回火時所述單向閥允許周圍空氣通過所述單向閥進(jìn)入所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體的內(nèi)部，但禁止所述可燃?xì)怏w壓力容器的罐體內(nèi)部的可燃?xì)怏w從所述單向閥通過而逸出。
文檔編號F17C1/00GK101210647SQ20061015658
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者楊炳霖 申請人:楊炳霖