燃气管道阻火塞
技术领域
本实用新型涉及一种燃气管道阻火器及其制造方法，尤其涉及在燃气管道中，允许气体通过，但不允许火焰或爆炸波通过的火焰阻火塞及其制造方法。
背景技术
近年来，人们使用燃气装置，因燃气罐或燃气输送管回火而引起的爆炸事故不断，而造成人身伤亡或财产损失，因此也出现了各种阻火器技术方案，如：《一种螺旋板式热管阻火器》专利申请号201810244461.1，包括阻火壳体和热管，所述阻火壳体为圆筒状，阻火壳体底部设置有底座，阻火壳体顶部设置有盖体；所述阻火壳体内设置有螺旋板，所述螺旋板由第一金属和第二金属板焊接连接后卷绕组成，第一金属板和第二金属板焊接连接的部位形成金属体，所述第一金属板卷绕的部位以金属盒体为中心向外围卷绕，第二金属板卷绕的部位以金属体为中心环绕于第一金属板的外部，所述第一金属板卷绕的部位和第二金属板卷绕的部位之间形成第一螺旋形流道和第二螺旋形流道。在阻火壳体内设置螺旋板，构成螺旋形流道。
再如《燃气管道防爆阻火器》专利号ZL201220392999.5，公开的燃气管道防爆阻火器，带有管道主体，其特征在于：在管道主体侧壁上开设一个用以连接燃气供应管道的供气接口，在供气接口上设有一层安全网，且该安全网由热塑型良好的塑料制成，其为具有圆形通孔的网状结构，而在管道主体另一侧设有以封闭阻火器的端盖，所述阻火芯由波纹钢带制成，且阻火芯上设有横截面为三角形的通孔。
以上两项专利所述技术方案中，都带有壳体，结构复杂，成本及造价高；阻火器虽能由通孔疏通燃气，但阻火方面对阻火器的通孔的长度，对主要技术参数通孔的断面直径或面积的大小，隔板材质、厚度都没有作出明确的限定和公开，当通孔的长度一定时，只要当其中最大的一个阻火芯的通孔直径或面积达到某一值时，会导致火焰是穿过该阻火器的通孔，而引起回火爆炸，所以以上两项专利公开的技术方案是不完整、不充分的，该技术领域的技术人员根据以上公开的技术方案做出的产品，是很有可能因为通孔截面积过大，而达不到预期100％阻隔回火目的，及预期效果的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的不足，提供一种与现有技术相比，成本及造价更低，技术效果能100％达到阻隔回火爆炸火焰，用于燃气软管内的阻火塞及其阻火塞的制造方法。
为达到上述目的，本实用新型对在连接燃气罐上的减压阀或燃气管路上的减压阀与燃气设备之间连通的燃气软管中，既能通燃气，又能阻隔回火的阻火器结构、外壳、通孔断面、及断面半径进行了进一步的改进和限定：
其特征在于：
所述燃气管道阻火塞，由一端带有挤压成形的波浪形条，另一端为平整长条金属条，在中间垂直用两根平行半圆钢棒夹住，并将这两端重叠后，逆时针或顺时针方向旋转，卷绕在直径小于临界直径的两根平行半圆钢棒上，使平整长条金属条的末端点焊在最外层的平整长条金属条的外侧上，最后抽出两根平行半圆钢棒，从而得到一个带有与卷绕方向垂直的至少两个波浪形通孔的螺旋结构圆柱体的阻火器；
所述燃气管道阻火塞，不设有阻火器包括进气口、出气口及主体的外壳，而直接用燃气软管作为阻火器进气端、出气端、及主体的外壳，提出用阻火塞，塞进连接燃气罐或燃气管路与燃气设备之间连通的燃气软管中，使燃气软管的内壁紧紧勒住所述阻火塞的最外层；
所述燃气管道阻火塞，外径等于或大于燃气软管的内直径，所述阻火塞的波浪形通孔轴向与所述燃气软管管芯轴平行，使阻火塞塞入所述燃气软管内不窜滑。
所述燃气管道阻火塞，阻火塞的所有波浪形通孔断面直径都小于临界直径；
所述临界直径为，当所通燃气管径小到某一极限值时，向管壁的散热大到火焰无法传播程度的燃气管直径。
当燃气软管通H2和空气按化学计量比混合时，所述临界直径为0.9mm；当燃气软管通CH4和空气按化学计量比混合时，所述临界直径为3.5mm；当燃气软管通炼焦煤气和空气按化学计量比混合时，所述燃气临界直径为2mm，以防止回火爆炸。
用于燃气软管内的阻火塞的长度为至少3mm，以方便塞入燃气软管内；
用于燃气软管内阻火塞制作的金属条为不易在燃烧中氧化的导热性好的金属。
所述燃气软管为有弹性的阻燃材料的。
用于燃气管道内阻火塞的制造方法：
①用一块宽3mm以上，厚度为0.2mm至2mm之间，包括0.2mm和2mm，足够长的金属条，以满足卷绕后的阻火塞外径比燃气软管内径大，一端用一对齿轮波浪形齿分别凹凸错开，中间为金属条，旋转啮合齿轮挤压波浪齿轮之间的金属条，挤压成波浪形长条，波浪形长条的波纹长度由步进电机控制，齿轮波浪齿的直径小于临界直径；
②用两根直径小于临界直径长度大于金属条宽为3mm的同高对齐的平行半圆钢棒，分别夹在金属条的由平整长条一端变为波浪形的一端的变形中间处，然后逆时针或顺时针方向卷绕夹紧的金属条，由辊轧的辊压住金属条移动，使金属条分为至少两层相间卷绕在两个对齐的平行半圆钢棒上；
③使平整长条金属条末端点焊在最外层的平整长条金属条的外侧上，使平整长条金属条为最外层，内层为平整层与波浪层相间的螺旋卷层的，使之形成为带有与卷绕方向垂直的至少带有2个波浪形通孔的矩阵、整体为螺旋结构圆柱形的阻火塞，最后松开辊轧的辊，从一端抽出两平行半圆钢棒，制造完毕。
下面是阻火塞的使用方法。阻火塞的最外层的直径等于或比通燃气的软管的内径大，以使阻火塞塞进燃气软管内壁后，不至于在燃气软管中窜滑，阻火塞的最外层紧贴、并撑大燃气软管的直径，使阻火塞的波浪形矩阵通孔接通燃气软管的进气端和出气端，所有阻火塞的波浪形通孔的断面直径都小于临界直径，具体使用的燃气的临界直径，金属条的材质如上已述，从略。
用于燃气软管内的阻火塞工作原理：利用孔径小于临界直径的金属网柱结构，金属网柱壁吸收了阻火塞向外的爆炸回火的热量，使其回火火焰降温、熄灭，而制止回火火焰通过，从而保障阻火塞向燃气源一侧的燃气罐或燃气管路无火焰点燃，隔断火焰的传播，最终达到防爆的目的。
本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，由于直接在燃气软管中塞入阻火塞，省去了阻火器外壳，使阻火器结构更简单，成本及造价更低；由于使用通过试验证实了的临界直径数据，限定了阻火塞的疏气通道的直径及断面面积，所以使得疏通各种燃气时都具有绝对防回火爆炸的安全保障。
附图说明
图1为本实用新型燃气管道阻火塞的结构示意图。
图2为制造图1中阻火塞第一步挤压成形的金属条结构侧视图。
图3为制造图1中阻火塞第二步卷绕金属条结构示意图。
图4为制造图1中阻火塞第三步点焊固定的断面及燃气管道断面图。
图中：
1、阻火塞；2、燃气软管；
3、平整长条；4、挤压成形的波浪形长条；
5、平行半圆钢棒；6、半圆形钢棒孔；
7、波浪形通孔；8、燃气；
9、回火火焰；10、燃气罐上的减压阀；
11、燃气管路上的减压阀； 12、进气端；
13、出气端； 14、波浪形通孔矩阵；
15、焊点； 16、燃气设备；
17、辊轧的辊； 18、燃气源。
具体实施方式
图1中，先将燃气软管2的一端加热，使其软化膨胀，再将阻火塞的波浪形通孔7与燃气软管2的管芯轴平行，从燃气软管2的一端的进气端12或出气端13塞入阻火塞1，使燃气软管2的内壁紧紧勒住阻火塞的最外层，而不致于阻火塞1在燃气软管2内窜滑，燃气源18连通燃气罐的减压阀10，或燃气管路上的减压阀11，燃气软管2的进气端12连通燃气罐上的减压阀10，或连通燃气管路上的减压阀11；燃气软管2的出气端13连通燃气设备16，阻火塞1内置于燃气软管2内的进气端12与出气端13之间，当阻火塞1到出气端13之间有回火时，由于阻火塞1中的半圆形通孔矩阵14中的每个波浪形通孔7的直径都小于临界直径，从出气端13传播过来的回火火焰在通过阻火塞1的波浪形通孔7的内壁时，由于平整长条3和挤压成形的波浪形长条4组成的波浪形通孔7 内壁的金属网柱，吸收了大量的回火火焰9的热量，使回火火焰9散热到火焰无法通过波浪形通孔7，再向燃气源18传播的程度，而使回火火焰9在波浪形通孔7中熄灭，此时的波浪形通孔的管径称为临界直径，根据《燃气燃烧与燃烧装置》标准书号ISBN978-7-111-27542-8中第34页倒数第6行所述，如燃气软管2中通过的是H2和空气按化学计量比混合时，临界直径为0.9mm；通过的是CH4和空气按化学计量比混合时，临界直径为3.5mm；通过的是炼焦煤气和空气按化学计量比混合时，临界直径为2mm。通过利用孔径小于临界直径的金属网柱，即阻火塞1制止了回火火焰9的通过，有效地防止了回火爆炸事故的发生；同时由于波浪形通孔矩阵14中，各波浪形通孔7的通气性，而不影响正常工作时由燃气罐上的减压阀10，或燃气管路上的减压阀11通过燃气软管2向燃气设备16供应燃气8。
图2中，将一块宽至少3mm，厚0.2～2mm的金属条，长度为卷绕后的阻火塞1外径比燃气软管2内径大的，一端为平整的金属长条3；另一端用一对波浪形齿轮挤压成形的波浪形长条4的齿轮挤压成波浪形，其波浪断面的直径小于临界直径，其波纹的长度由驱动一对波浪形齿轮的步进电机和齿轮箱控制。金属条17为不易燃烧氧化的金属，如镁除外，最好采用不锈钢、或铁、或铜、或铝的。
图3和图4中，用两根直径小于临界直径，长度大于金属条的宽度为至少 3mm的同高对齐的一对平行半圆钢棒5，分别夹在金属平整长条3与挤压成形的波浪形长条4之间的两侧，然后逆时针或顺时针方向卷绕夹紧的金属条，使金属条分为两层相间卷绕在两个对齐平行半圆钢棒5上，在平整长条3的外侧设有与平行半圆钢棒5轴平行的辊轧的辊17，用于弹性滚动抵压被卷绕的二层重叠的金属条的外侧，步进电动机通电，带动齿轮箱，齿轮箱驱动固定有两平行半圆钢棒5的轮，旋转两平行半圆钢棒5，卷绕后，将平整长条3的金属条末端焊点15处点焊，且焊点15在最外层的平整长条3的金属条的外侧上，使平整长条3的金属条为最外层，内层为平整长条3与挤压成形的波浪形长条4相间螺旋卷层，使之形成为带有与卷绕方向垂直的波浪形通孔7螺旋结构矩阵14，整体为圆柱形的阻火塞1，最后松开辊轧的辊17，从一端抽出一对平行半圆钢棒5，平行半圆钢棒5的直径比临界直径小，平行半圆钢棒5上可涂有润滑油剂，或一头粗，一头细，以便于阻火塞1的中间两孔从细的一端中抽出。
本实用新型所述燃气管道阻火塞及其制造方法，包括在燃气加热、气焊、气割设备上的应用等。
本实用新型所述燃气软管最好是带弹性的阻燃橡胶的。
本实用新型燃气管道阻火塞，省去了外壳，以弹性的阻燃橡胶连接管为外壳，使成本和造价大幅度降低，给安装使用带来方便，根据已有的实际试验数据，限定了阻火塞波浪形通孔的临界直径，使阻火塞100％起到阻隔燃气回火，杜绝回火爆炸的作用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以限制本实用新型的权利要求保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换、改进，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
