[发明专利]具有爆缩回火控制装置的可燃气体压力容器

说明书

技术领域

概括而言，本发明涉及一种可燃气体压力容器。更具体地说，本发明涉及一种具有爆缩回火控制装置的可燃气体压力容器。

背景技术

在压力容器的设计、制造以及使用过程中，压力容器的安全性是一个不可忽略的方面。具体对于可燃气体压力容器而言，其安全性更是一个首要方面。

随着人类生产和生活活动的日益频繁多样，对能源的需求量越来越大。然而，随之而来的现象却是例如煤炭、石油、天然气等的矿石能源的日渐枯竭。而且，矿石能源的生产和使用对环境造成的负面影响也越来越引起广泛的关注和焦虑。可喜的是，加快开发使用清洁的非矿石能源已然成为当今有识之士的共识。“氢燃料”能源由于其制备和贮存相对容易和稳定，且使用领域相对广泛，因而其工业化应用的深度和广度在某种意义上领先于风能、太阳能等清洁能源。

目前对氢燃料能源的推广使用造成制约的一个重大因素是：氢燃料能源的安全性问题尚未得到根本解决。氢燃料能源的一般存在方式是容纳于压力容器中的氢气，或者是容纳于压力容器中的氢气和氧气混合气体(以下称为氢氧混合气)。氢燃料能源的使用一般是将容纳于压力容器中的氢气或者氢氧混合气通过导管导向燃烧装置进行燃烧，进而对燃烧获得的热能加以直接利用，或者再对燃烧获得的热能进行相应转换而获得机械能等其它类型的能量以用于各种用途。

与容纳于压力容器中的其它可燃气体燃料的燃烧类似，氢燃料能源的燃烧也受到回火问题的困扰。这里所说的“回火”是指当容纳在可燃气体燃料的压力容器中的可燃气体燃料的压力不足或者该压力容器与燃烧装置之间的导管中的压力不足时，燃烧装置上的火焰沿逆向导入导管甚至是压力容器，导致危险甚至压力容器的爆炸。氢燃料能源的回火比其它可燃气体燃料的回火更为危险，这是因为由于氢气的易燃易爆特性以及其爆炸的剧烈性，氢燃料能源的回火一般都会酿成剧烈爆炸和各种资源(甚至包括人的生命)的重大损失。

鉴于上述情况，在现有技术中，燃气利用装置通常使用尽可能长的燃气导管(例如，至少30米)，从而在发现回火时通过弯折燃气导管的方法来中断回火。

在氢燃料能源利用装置中，还附加使用一种名为“逆火防止器”的回火防止装置，该逆火防止器一般设置于靠近氢燃料能源压力容器出口处，与导管相连接。从而，一旦发生回火，回火火焰在将要进入压力容器之前被该逆火防止器所抑制而熄灭，从而保护压力容器及设备使之免于爆炸。

然而，上述尽可能长的燃气导管以及逆火防止器的使用并不能保证百分之百地有效。一旦其失效，仍将酿成爆炸和损失，而这是不能接受的从而也是不允许的。

另外，发明人还发现了氢燃料能源压力容器的一种鲜为人知的特性：“爆缩”特性。

氢燃料能源压力容器的“爆缩”的表现是：当由氢燃料能源(尤其是氢氧混合气)压力容器供给的燃烧器发生回火时，该氢燃料能源压力容器中的压力会发生瞬间急剧下降。

由于回火导致氢燃料能源压力容器中的压力瞬间急剧下降，势必导致其回火火焰被吸入压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，从而即使采用了上述两种预防措施，氢燃料能源(尤其是氢氧混合气)压力容器在回火发生后也几乎难以避免地发生爆炸。

虽然发明人发现上述“爆缩”特性突出地存在于氢燃料能源的压力容器中，然而并不能由此而推断对于其它可燃气体能源而言决不存在该现象。

发明内容

有鉴于上述现有技术领域中的困扰，本发明人把可燃气体燃料(尤其是氢燃料能源)的压力容器因回火爆缩而发生爆炸的可能性降至最低甚至排除作为其力图达成的目标甚至是使命。

为实现上述目标，本发明人在此提供一种可燃气体压力容器，所述可燃气体压力容器具有的罐体，该罐体设有与上游的气源相连的进气管路以及与下游的燃烧器相连的供气管路，其中：所述可燃气体压力容器还具有爆缩回火控制装置，所述爆缩回火控制装置是至少一个单向阀，所述单向阀安装于所述可燃气体压力容器的罐体的侧面或两端，所述单向阀的方向设置成：当所述可燃气体压力容器发生爆缩回火时所述单向阀允许周围空气进入所述可燃气体压力容器的罐体的内部，但禁止所述可燃气体压力容器的罐体内部的可燃气体从所述单向阀通过而逸出。

由于当所述可燃气体压力容器发生爆缩回火时，所述单向阀允许周围空气通过所述单向阀进入所述可燃气体压力容器的罐体的内部，因此，所述可燃气体压力容器的罐体内部由于回火所造成的“爆缩”——亦即瞬间压力急剧下降及时地得到抑制，从而回火火焰不会由于出现瞬时负压而被吸入所述可燃气体压力容器，因而，所述可燃气体压力容器得以避免爆炸的危险。