专利名称:组合分配式氮气灭火系统装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种灭火装置,尤其是涉及组合分配式氮气灭火系统装置。
技术背景目前,许多设施场所存在火灾安全隐患,如布置有大量电缆的隧道、电气 地下室、液压站、润滑油站或油库以及发电厂、核电站、变电所、配电站、计 算机房、数据库、仓库等设施,而这些设施往往给企业和社会带来很大消防安 全隐患,是企业和社会的重点防火区域,上述设置场所一旦发生火灾,会对人 员生命和财产造成重大损失。对上述场所的各种火灾,现在通常使用以下技术进行灭火(1) 水喷雾水喷雾灭火系统是在自动喷水灭火系统基础上发展起来的一种水灭火系 统,可用在各种固体火灾和变压器火灾的场所。因其水滴不够细散,如在电缆 隧道及电气室、地下室等设备场所采用此种方式灭火会使电缆间及电器设备的 绝缘性能下降,给火灾后的生产和恢复带来困难;另外由于灭火用水量较多, 排水困难及需增加排水设备也是水喷雾灭火系统需要解决的问题之一。(2) 细水雾细水雾灭火系统是利用柱塞泵或N2为驱动力,使水流形成雾化颗粒以使火 场温度迅速降低,加之水雾的冲击力以及水雾在燃烧物表面形成的水蒸气层而 使火灾的发展受到限制。细水雾灭火系统灭火的主要原理有以下几个方面水雾的冷却作用。细水雾灭火设备的特点是雾状水的粒径小,且喷雾的面积小。对燃烧物体表面温度有迅速下降的功能,当燃烧物体的温度达到燃点以 下时,火焰熄灭,燃烧终止。水雾的窒息作用细水雾形成的水粒子或雾滴微粒喷到燃烧区后,由于水 雾的温度受热后很快升高,微小粒径的雾状水将迅速汽化,在汽化过程中吸收 大量热,使燃烧区的温度进一步大幅度降低,同时大量水蒸气充斥燃烧空间, 导致氧气浓度下降,火焰因窒息而熄灭。水膜的覆盖作用喷雾射流扩散面积大,在较短的时间内在燃烧物的表面 形成水膜,起到隔绝空气和冷却物体的作用,使可燃物难以继续燃烧。细水雾灭火系统是目前被广泛采用在钢铁冶金企业电缆隧道、电气室、地 下室等设置场所的灭火系统。但是该系统存在对水源质量要求高、控制系统相 对比较复杂、工程造价较高等缺陷。 (3)超细干粉超细干粉的灭火机理如下1、均相机理其作用方式为超细干粉在火焰中 分解汽化、产生大量游离基,进入气相与燃烧产物的游离基相作用,从而终止 燃烧反应链;2、非均相机理高温燃烧产物产生的游离基与干粉的固体表面作 用,终止燃烧反应链;超细干粉灭火作用机理主要体现在以下几个方面1)有 效抑制有焰燃烧超细干粉灭火剂释放后,在常压氮气驱动下,灭火剂与火焰 充分混合,灭火组分迅速捕获燃烧自由基,使得燃烧反应产生的自由基消耗速 度大于产生速度,由于缺乏燃烧所必须的活性自由基,燃烧链式反应过程即告 终止,火焰迅速熄灭。2)对表面燃烧强窒息作用超细干粉对扑灭有焰燃烧有 很好的速率和效率,而且对一般固体物质的表面燃烧(阴燃)有很好的熄灭作 用。当超细干粉粉体与高温燃烧物表面接触时,发生一系列化学反应,在固体 表面的高温作用下被熔化并形成一个玻璃状覆盖层将固体表面与周围空气隔 开,使燃烧窒息。3)遮隔火焰热辐射、冷却被保护物灭火剂释放时产生的高 浓度粉沫与火焰相混合,产生的分解吸热反应有效吸收火焰的部分热量,而在 分解反应产生的一些副产品如二氧化碳、水蒸气等,对燃烧区的氧浓度也具 有部分稀释作用,使火的燃烧反应减弱。超细干粉灭火也存在一些缺陷,例如1) 虽然超细干粉的粉尘无毒无害,但在释放过程中,能见度低,可能会影 响人员逃生,因而在人员密集场所,如办公室、超市等使用会有较大限制。2) 尽管超细干粉可以用于精密电子仪器的消防保护,且对物体无腐蚀、 粉尘也比较好清理,但终究粉尘本身的存在也是令人遗憾的缺陷。(4) 二氧化碳二氧化碳灭火系统是迄今为止灭火效果比较好的气体灭火系统,其主要灭 火机理是窒息和冷却。但该系统组成较复杂,造价相对较高,毒副作用明显, 不适宜在超大空间及经常有人工作的场所采用。总之,上述灭火系统在相对封闭空间内进行灭火都有一定的缺陷和不足。 发明内容本发明要解决的技术问题是提供组合分配式氮气灭火系统装置。该灭火系 统装置的氮气灭火剂本身不具有导电性,也无腐蚀性,在确认火灾被扑灭后可 将氮气直接排放到空气中,不会对周围环境造成污染,不会产生温室效应,也 不会在灭火过程中产生次生灾害;同时,该装置在企业本身没有氮气源的情况 下,利用装置自身制备出压力稳定、使用方便的氮气。.为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案它包括氮气制备系统 和灭火系统;它还包括膜压机、氮气储罐和稳压器;所述的氮气制备系统的氮气出口与膜压机连接相通;所述的膜压机与氮气
储罐连接相通;所述氮气储罐与稳压器相通连接;所述稳压器与灭火系统相通 连接,输出氮气到防护区用于预防或快速灭火。所述的氮气制备系统包括压縮机、 一级过滤器、冷干机、二级过滤器、三 级过滤器、活性炭过滤器、吸附塔和氮气缓冲罐;所述压縮机与一级过滤器通 过管道相通连接;所述一级过滤器与冷干机通过管道相通连接;所述冷干机与 二级过滤器通过管道相通连接;所述二级过滤器与三级过滤器通过管道相通连 接;所述三级过滤器与活性炭过滤器通过管道相通连接;所述活性炭过滤器与 吸附塔通过管道相通连接;所述吸附塔与氮气缓冲罐通过管道相通连接;所述 氮气缓冲罐的出口与膜压机相通连接。所述压縮机是螺杆压缩机。该压縮机运转平稳可靠,噪声小;排气温度低, 出气洁净;操作容易,维修方便;结构紧凑,占地面积小。所述一级过滤器可过滤3v或更大的固态粒子,该过滤器设有自动排污装置, 可靠地排出积聚的杂物;所述二级过滤器过滤精度达lv,同时,能除去100% 的水分;所述三级过滤器过滤精度达0.1v,可除去99%的油分;所述活性炭过 滤器可滤除0. Olv或更大的固态粒子,惨油率达0. 003ppm,该过滤器带有自动 排污装置,可靠地排出积聚的杂物。所述吸附塔是变压吸附制氮装置。所述的膜压机用于氮气源的增压。所述稳压器能使氮气源保持在需要的气压下。所述的灭火系统包括流量计、电磁阀、火灾报警控制器、管道、供气支管、 气体喷头和火灾探测器;该灭火系统由稳压器提供氮气源,所述稳压器通过管 道与电磁阀相连接,所述流量计设置在稳压器和电磁阀之间的连接管道上;所 述电磁阀通过管道与供气支管相连接,所述供气支管与气体喷头相连接;所述 火灾探测器设在相对封闭空间的保护区内部,且该火灾探测器通过数据传输线与火灾报警控制器相连接;所述火灾报警控制器分别通过数据传输线与流量计 和电磁阀相连接;所述供气支管、气体喷头、火灾探测器都设在相对封闭空间 的保护区内部。进一步改进地技术方案,所述电磁阀两端的管道上并联一个气动阀;若电 磁阀出现故障或其它紧急情况,所述气动阀可由火灾报警控制器控制开启或关 闭。进一步改进地技术方案,所述稳压器和电磁阀之间的连接管道上设有压力 继电器;该压力继电器可以随时监视稳压器提供的灭火氮气源压力, 一旦压力 不符合要求,该压力继电器即将数据传到火灾报警控制器上报警,由工作人员 进行技术处理。进一步改进地技术方案,所述电磁阀和供气支管之间的管道上,设有一压 力表;技术人员可通过该表了解系统工作时的N2压力是否适当。进一步改进地技术方案,所述的氮气储罐体积为26m3,所述稳压器出口输 出的N2压力为1.6MPa;这种方案可向体积为800m3的保护区提供灭火所用氮气。进一步改进地技术方案,所述的氮气储罐体积为131m3,所述稳压器出口输 出的&压力为L6MPa;这种方案可向体积为4000 m3的保护区提供灭火所用氮 气。本发明具有如下有益效果由于该灭火系统装置的氮气灭火剂本身不具有导电性,也无腐蚀性,在确 认火灾被扑灭后可将氮气直接排放到空气中,不会对周屈环境造成污染,也不 会在灭火过程中产生次生灾害;同时,该装置在企业本身没有氮气源的情况下, 利用装置自身制备出压力稳定、使用方便的氮气。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明 图l为本发明的结构示意图; 图2为图1中的灭火系统部分放大图。
具体实施方式
参见图l、 2所示,本发明包括氮气制备系统100和灭火系统200;它还包括膜压机l、氮气储罐2和稳压器3;所述的氮气制备系统100的氮气出口与膜压机1连接相通;所述的膜压机1 与氮气储罐连2接相通;所述氮气储罐2与稳压器3相通连接;所述稳压器3与灭火系统200相通连接;输出氮气到防护区300用于预防或快速灭火。所述的氮气制备系统100包括压缩机11、 一级过滤器12、冷干机13、 二级 过滤器14、三级过滤器15、活性炭过滤器16、吸附塔17和氮气缓冲罐18;所 述压縮机11与一级过滤器12通过管道相通连接;所述一级过滤器12与冷干机13通过管道相通连接;所述冷干机13与二级过滤器14通过管道相通连接;所述二级过滤器14与三级过滤器15通过管道相通连接;所述三级过滤器15与活 性炭过滤器16通过管道相通连接;所述活性炭过滤器16与吸附塔17通过管道 相通连接;所述吸附塔17与氮气缓冲罐18通过管道相通连接;所述氮气缓冲 罐18的出口与膜压机1相通连接。所述压縮机ll是螺杆压縮机。该压縮机运转平稳可靠,噪声小;排气温度 低,出气洁净;操作容易,维修方便;结构紧凑,占地面积小。所述一级过滤器12可过滤3v或更大的固态粒子,该过滤器12带有自动排污装置,可靠地排出积聚的杂物;所述二级过滤器14过滤精度达lv,同时,能除去100%的水分;所述三级过滤器15过滤精度达0. lv,可除去99%的油分 所述活性炭过滤器16可滤除().Olv或更大的固态粒子,残油率达0.003ppm,该 过滤器16带有自动排污装置,可靠地排出积聚的杂物。所述吸附塔17是变压吸附制氮装置。所述的膜压机1用于氮气源的增压。所述稳压器3能使氮气源保持在需要的气压下。参见图2所示,所述的灭火系统200包括流量计21、电磁阀22、火灾报警 控制器23、管道24、供气支管25、气体喷头26和火灾探测器27;该灭火系统 200由稳压器3提供氮气源,所述稳压器3通过管道24与电磁阀22相连接,所 述流量计21设置在稳压器3和电磁阀22之间的连接管道上;所述电磁阀22通 过管道与供气支管25相连接,所述供气支管25与气体喷头26相连接;所述火 灾探测器27设在相对封闭空间的保护区300内部,且该火灾探测器27通过数 据传输线与火灾报警控制器23相连接;所述火灾报警控制器23分别通过数据 传输线与流量计21和电磁阀22相连接;所述供气支管25、气体喷头26、火灾 探测器27都设在相对封闭空间的保护区300内部。所述电磁阀22两端的管道上并联一个气动阀28;若电磁阀22出现故障或 其它紧急情况,所述气动阀28可由火灾报警控制器23控制开启或关闭。所述稳压器3和电磁阀22之间的连接管道上设有压力继电器29;该压力继 电器29可以随时监视稳压器3提供的灭火氮气源压力, 一旦压力不符合要求, 该压力继电器29即将数据传到火灾报警控制器23上报警,由工作人员进行技 术处理。所述电磁阀22和供气支管25之间的管道上,设有一压力表30;技术人员 可通过该表了解系统工作时的N.,压力是否适当。一种具体实施本发明的方案是,所述的氮气储罐体积为26m3,储罐充满氮 气的时间为lh或8h。所述稳压器出口输出的NJ玉力为1.6MPa,这种方案可向 体积为800 m3的保护区提供灭火所用氮气。另一种具体实施本发明的方案是,所述的氮气储罐体积为131m',储罐充满 氮气的时间为lh或8h。所述稳压器出口输出的N2压力为1.6MPa,这种方案可 向体积为4000 1113的保护区提供灭火所用氮气。显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并 非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述 说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施 方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动 仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1、组合分配式氮气灭火系统装置,它包括氮气制备系统和灭火系统,其特征在于它还包括膜压机、氮气储罐和稳压器;所述的氮气制备系统的氮气出口与膜压机连接相通;所述的膜压机与氮气储罐连接相通;所述氮气储罐与稳压器相通连接;所述稳压器与灭火系统相通连接,输出氮气到防护区用于预防或快速灭火。
2、 根据权利要求l所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于所 述的氮气制备系统包括压縮机、"级过滤器、冷干机、二级过滤器、三级过滤 器、活性炭过滤器、吸附塔和氮气缓冲罐;所述压縮机与一级过滤器通过管道 相通连接;所述一级过滤器与冷干机通过管道相通连接;、所述冷干机与二级过 滤器通过管道相通连接;所述二级过滤器与三级过滤器通过管道相通连接;所 述三级过滤器与活性炭过滤器通过管道相通连接;所述活性炭过滤器与吸附塔 通过管道相通连接;所述吸附塔与氮气缓冲罐通过管道相通连接;所述氮气缓 冲罐的出口与膜压机相通连接。
3、 根据权利要求2所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于所述压縮机是螺杆压縮机。
4、 根据权利要求2所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于所 述一级过滤器是可过滤3v或更大的固态粒子的过滤器,该过滤器设有自动排污 装置;所述二级过滤器是过滤精度达lv且能除去100%水分的过滤器;所述三 级过滤器是过滤精度达0. lv且能除去99%的油分的过滤器;所述活性炭过滤器 可滤除0. Olv或更大的固态粒子且惨油率达0. 003ppm的过滤器,该过滤器设有 自动排污装置。
5、 根据权利要求2所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于所 述吸附塔是变压吸附制氮装置。
6、 根据权利要求l所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于所 述的灭火系统包括流量计、电磁阀、火灾报警控制器、管道、供气支管、气体 喷头和火灾探测器;该灭火系统由稳压器提供氮气源,所述稳压器通过管道与 电磁阀相连接,所述流量计设置在稳压器和电磁阀之间的连接管道上;所述电 磁阀通过管道与供气支管相连接,所述供气支管与气体喷头相连接;所述火灾 探测器设在相对封闭空间的保护区内部,且该火灾探测器通过数据传输线与火 灾报警控制器相连接;所述火灾报警控制器分别通过数据传输线与流量计和电 磁阀相连接;所述供气支管、气体喷头、火灾探测器都设在相对封闭空间的保 护区内部。
7、 根据权利要求6所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于所 述电磁阀两端的管道上并联一个气动阀。
8、 根据权利要求6或7所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于 所述稳压器和电磁阀之间的连接管道上设有压力继电器;所述电磁阀和供气支 管之间的管道上,设有一压力表。
9、 根据权利要求1所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于所 述的氮气储罐体积为26m3,储罐充满氮气的时间为lh或8h,所述稳压器出口输 出的&压力为1.6MPa,可向体积为800 m3的保护区提供灭火所用氮气。
10、 根据权利要求1所述的组合分配式氮气灭火系统装置,其特征在于 所述的氮气储罐体积为131m3,储罐充满氮气的时间为lh或8h,所述稳压器出 口输出的N2压力为1.6MPa,可向体积为4000 1113的保护区提供灭火所用氮气。
全文摘要
组合分配式氮气灭火系统装置,它包括氮气制备系统和灭火系统,它还包括膜压机、氮气储罐和稳压器;所述的氮气制备系统的氮气出口与膜压机连接相通;所述的膜压机与氮气储罐连接相通;所述氮气储罐与稳压器相通连接;所述稳压器与灭火系统相通连接;输出氮气到防护区用于预防或快速灭火。本发明具有如下有益效果由于该灭火系统装置的氮气灭火剂本身不具有导电性,也无腐蚀性,在确认火灾被扑灭后可将氮气直接排放到空气中,不会对周围环境造成污染,也不会在灭火过程中产生次生灾害;同时,该装置在企业本身没有氮气源的情况下,利用装置自身制备出压力稳定、使用方便的氮气。
文档编号A62C35/02GK101161309SQ200710177100
公开日2008年4月16日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者申 王 申请人:北京海安高科消防技术有限公司