凝胶制备喷洒灭火设备的制作方法
【专利摘要】本申请涉及一种凝胶制备喷洒灭火设备,其特征在于包括:溶剂箱,在其中容纳有非极性剂溶剂;凝胶原料箱,在其中容纳有凝胶原料;溶剂输送管,其一端伸入到溶剂箱底部,另一端伸入凝胶原料箱中,所述溶剂输送管包括位于溶剂箱与凝胶原料箱之间的部分处的用于控制非极性剂溶剂从溶剂箱流入凝胶原料箱的输送管阀门;以及出料管,其一端伸入到凝胶原料箱底部,另一端为用于进行凝胶原料与非极性剂溶剂的混合物的排出的出料口,在靠近所述出料口的出料管处具有用于控制所述混合物排出的出料管阀门,其中,在静止状态下,输送管阀门和出料管阀门处于关闭状态,并且凝胶原料箱中的气体的压力P1大于外部压力,溶剂箱内的气体的压力P2>P1。
【专利说明】凝胶制备喷洒灭火设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及防治煤层火灾的技术,更具体地,涉及凝胶制备喷洒灭火设备。
【背景技术】
[0002]对于煤层火灾采用凝胶灭火具有以下优点:速度快、效果好,并可有效预防水灭火时易发生的水煤气爆炸。目前许多矿井采用以电为动力的自动化注胶装备,将粉状高分子胶体灭火剂直接与水混合生成凝胶,注入煤层进行防、灭火。但是煤矿发生火灾时,往往供电中断,为使用该设备快速注胶灭火带来困难。目前尚没有喷洒高分子凝胶的自动化灭火 装直。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题,本实用新型提出一种凝胶制备喷洒灭火设备。该凝胶制备喷洒灭火设备以高压气体为动力将粉状凝胶原料与溶剂和成浆液并与水自动混合喷洒出去来扑灭煤层火灾。该技术对其它A类固体火灾也有比较好的防治效果。
[0004]根据本实用新型的一个方面,提供一种凝胶制备喷洒灭火设备,其特征在于包括:溶剂箱,在其中容纳有溶剂;凝胶原料箱,在其中容纳有凝胶原料;溶剂输送管,其一端伸入到溶剂箱底部,另一端伸 入凝胶原料箱中,所述溶剂输送管包括位于溶剂箱与凝胶原料箱之间的部分处的用于控制溶剂从溶剂箱流入凝胶原料箱的输送管阀门;以及出料管,其一端伸入到凝胶原料箱底部,另一端为用于进行凝胶原料与溶剂的混合物的排出的出料口,在靠近所述出料口的出料管处具有用于控制所述混合物排出的出料管阀门,其中,在静止状态下,输送管阀门和出料管阀门处于关闭状态,并且凝胶原料箱中的气体的压力Pi大于外部压力,溶剂箱内的气体的压力Ρ2>Ρ1。
[0005]在上述凝胶制备喷洒灭火设备中,在使用状态下,所述出料口被配置为与外部的水管连通,所述输送管阀门被配置为处于打开状态,非极性剂溶剂从溶剂箱通过溶剂输送管与凝胶原料箱中的凝胶原料混合,所述出料管阀门被配置为处于打开状态,所述凝胶原料与非极性剂溶剂的混合物通过所述出料口与水管中的水混合来形成凝胶并被喷射。
[0006]在上述凝胶制备喷洒灭火设备中,所述溶剂箱包括位于其上侧的加液口以及位于所述加液口处的用于控制将非极性剂溶剂和/或气体加入溶剂箱的溶剂箱阀门。
[0007]在上述凝胶制备喷洒灭火设备,所述凝胶原料箱包括位于其上侧的用于加入凝胶原料的加料口。
[0008]现有技术均为将粉状凝胶原料与水直接混合,然后注入煤层灭火。与现有技术相t匕,本实用新型有以下优点:
[0009]1.本实用新型以压缩气体为动力,在火灾断电情况下可正常使用。
[0010]2.设备结构简单,具有防爆性,可以做的很轻便,有利于矿井等有爆炸危险的环境中紧急灭火。
[0011]3.将粉状原料和成浆液,然后通过管路输送到水管与水混合,避免了固体料与直接水混合结块现象,可预防喷洒(注)口被堵塞。
[0012]4.粉状凝胶原料与溶剂分开放在不同料箱中,仅在使用前打开阀门使二者混合,可避免溶剂与粉状料长时间混合发生反应,极大地延长了材料的保存期限。根据本实用新型的凝胶制备喷洒灭火设备中的灭火剂常温下可保存2年以上。而常规的有机溶剂混合浆液保存期限不超过6个月。
[0013]5.凝胶原料与溶剂料箱分别加压,溶剂压力大于粉状料压力。既保证了二者混合后有一定的压力,又可促进打开输送管阀门时溶剂迅速喷入凝胶原料箱,无需人工搅拌,二种原料会快速自动地混合均匀。
[0014]6.两种原料混合液在开启出料管阀门后会迅速流出与水管中的水混合,混合液形成凝胶被喷射出去,起到灭火作用。压力气体既是凝胶原料与溶剂浆液流出的动力,又促进了其与水混合的凝胶雾化发散开,提高了灭火效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是根据本实用新型的第一实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的示意图。
[0016]图2是根据本实用新型的第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的示意图。
[0017]图3是根据本实用新型的第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的使用状态下的示意图。
[0018]图4是根据本实用新型的使用凝胶制备喷洒灭火设备来制备凝胶的操作的流程图。
[0019]图5是根据本实用新型的第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的制造操作的流程图。
【具体实施方式】
[0020]现在将按照附图详细描述本实用新型的优选实施例。注意,实施例中的组件的相对布置和器件的形状仅被描述为例子,并且并不旨在将本实用新型的范围限制于这些例子。此外,相似的附图标记和字母在图中指代类似的项,由此,只要在一个图中定义一项,则无需对于后续的图讨论该项。
[0021]首先描述根据本实用新型的凝胶制备喷洒灭火设备的第一实施例。
[0022]图1是根据本实用新型的第一实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的示意图。如图1所示,根据第一实施例的凝胶制备喷洒灭火设备包括:溶剂箱1,溶剂输送管2,凝胶原料箱3和出料管4,在溶剂箱I中容纳有溶剂(图中虚线所示部分)。在凝胶原料箱3中容纳有凝胶原料(图中阴影部分),溶剂输送管2的一端伸入到溶剂箱I底部,另一端伸入凝胶原料箱3中。所述溶剂输送管2包括位于溶剂箱I与凝胶原料箱3之间的部分处的用于控制溶剂从溶剂箱I流入凝胶原料箱3的输送管阀门201。出料管4的一端伸入到凝胶原料箱底部,另一端为用于进行凝胶原料与溶剂的混合物的排出的出料口 401。在靠近所述出料口401的出料管4处具有用于控制所述混合物排出的出料管阀门402。
[0023]在溶剂箱I中的溶剂可以为非极性剂溶剂。所用非极性剂溶剂为不燃材料,其本身也是灭火剂,如四氯化碳等。在凝胶原料箱中的凝胶原料可以为可吸水形成凝胶(如高分子凝胶)的分装材料(如西安森兰科贸有限责任公司生产的MCJ12型。高分子胶体灭火剂)的粉状凝胶原料。所用凝胶原料有较强的吸水性,吸水倍数达100以上。另选地,溶剂可以为其他作为不燃材料和灭火剂的材料。
[0024]在静止状态下,输送管阀门201和出料管阀门402处于关闭状态,并且凝胶原料箱3中的气体的压力Pl大于外部气压,例如大气压力。溶剂箱I内的气压P2>P1。所述气体可以为惰性气体(N2、C02等)
[0025]优选地,凝胶原料箱3中的气压Pl>2MPa (兆帕斯卡)。
[0026]所述溶剂箱I内的溶剂和气体为预先注入的。凝胶原料箱3中的凝胶原料和气体也是预先注入的。凝胶原料箱中的气压Pl是通过从出料口 401加入气体来设为Pl>2兆帕斯卡的,溶剂箱I中的气压P2被预设为P2>P1,以便在后续使用过程中,溶剂由于P2>P1而从溶剂箱I流入凝胶原料箱3。并且由于凝胶原料箱3中的气压Pl>2兆帕斯卡,而使溶剂与凝胶原料的混合物从出料管401流出。
[0027]下面描述根据第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备。图2是根据本实用新型的第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的示意图。
[0028]根据第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备与根据第一实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的不同之处在于在溶剂箱I的上侧具有加液口 101,并且在加液口 101处存在用于控制将非极性剂溶剂和/或气体加入溶剂箱I的溶剂箱阀门102。此外,在凝胶原料箱3的上侧存在加料口 301和用于盖住加料口 301的加料口盖302。除此之外的其余部分与图1的第一实施例的凝胶制备喷洒灭火设备相同,因此不再赘述。
[0029]在第一实施例中,溶剂箱I内的溶剂和气体以及凝胶原料箱3中的凝胶原料和气体是预先注入的。在第二实施例中,凝胶原料箱3存在加料口 301。这样可以在需要时调整凝胶原料箱3内的凝胶原料的量以及凝胶原料箱3内的气压。例如,初始时凝胶原料箱3内可以为空。在需要时将加料口盖302打开以注入凝胶原料。此后关闭加料口盖302。还可以在需要时再添加凝胶原料。并且通过从出料口 401加入气体来调整凝胶原料箱3内的气压P1。
[0030]类似地,溶剂箱I存在加液口 101,这样可以在需要时调整溶剂箱I内的溶剂的量以及溶剂箱I内的气压P2。例如,初始时溶剂箱I内可以为空,在需要时将阀门102打开从而从加液口 IOI加入溶剂,并且向溶剂箱内注入气体(例如,惰性气体(N2、C02等)),使得气压P2>P1。并且可以在需要时再添加溶剂,或者对其中的气压进行改变。
[0031]下面将参照图5和图2详细描述上述添加溶剂和凝胶原料以及设定气压的操作。
[0032]图5是根据本实用新型的第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备的制造操作的流程图。如图5所示,首先在步骤S501中,关闭输送管阀门201,以使得溶剂箱I与凝胶原料箱3分离开。然后,在步骤S502中,将溶剂通过加液口 101加入溶剂箱1,并且通过加料口301将分装凝胶原料加入凝胶原料箱3。随后,在步骤S503中,打开阀门402从出料口 401向凝胶原料箱3加入气体(例如,惰性气体(N2、C02等))使得凝胶原料箱3内的气压Pl>2MPa(兆帕斯卡)。在步骤S504中,关闭出料管阀门402。在步骤S505中,打开溶剂箱阀门102以从加液口 101向溶剂箱I中加入气体(例如,惰性气体(N2、C02等)),使得溶剂箱I内的气压P2>P1。在步骤S505中,关闭溶剂箱阀门102。
[0033]通过上述的制造凝胶制备喷洒灭火设备的方法,使得溶剂和凝胶原料分别被注入溶剂箱I和凝胶原料箱3中。并且通过关闭输送管阀门201使两者分离开来。从而在溶剂箱内形成的气压P2大于凝胶原料箱3内的气压,并且凝胶原料箱3的气压大于外部气压(优选地,2兆帕斯卡)。从而,所述凝胶制备喷洒灭火设备被制造好以用于后续的凝胶喷射操作。
[0034]下面描述如何使用本实用新型的凝胶制备喷洒灭火设备来制备凝胶并进行喷洒的操作。图3是根据本实用新型的使用状态下的凝胶制备喷洒灭火设备的示意图。图4是根据本实用新型的使用凝胶制备喷洒灭火设备来制备凝胶的操作的流程图。虽然以本实用新型的第二实施例的凝胶制备喷洒灭火设备为例进行描述。但是本领域技术人员可以理解,同样可以使用第一实施例的凝胶制备喷洒灭火设备来制备凝胶并进行喷射。
[0035]如图3所示,凝胶制备喷洒灭火设备与消防水管6连接来制备凝胶以进行喷洒。具体地,所述消防水管6包括喷枪头601和凝胶出口 602。消防水管6通过高压软管5与凝胶制备喷洒灭火设备的出料口 401连接。所述高压软管5包括与出料口 401连接的第一接头501和与消防水管6连接的第二接头502。
[0036]下面参照图4描述使用凝胶制备喷洒灭火设备来棚舍凝胶的操作。
[0037]在步骤S401中,通过高压软管5将出料口 401与消防水管6连通。在步骤S402中,首先打开输送管阀门201。由于溶剂箱I内的气压P2大于凝胶原料箱3内的气压P1,由于压力差,溶剂箱I内的溶剂通过溶剂输送管2进入凝胶原料箱3以与凝胶原料混合。随后在步骤S403中,打开出料管阀门402。由于凝胶原料箱内的气压Pl大于外部气压(即,高压软管5与消防水管6中的气压),所以凝胶原料与溶剂的混合物被通过高压软管5送入消防水管6以与消防水管6中的水混合形成凝胶。在高压的作用下,所述凝胶从喷枪头601的凝胶出口 602喷射出去,实现了快速灭火功能。凝胶原料和溶剂吸收了大量水分,有良好的吸热降温功能,并且与煤体有较强的附着力,其灭火效果较好,并且这种胶体材料高温下不会与煤快速反应而产生大量爆炸性气体,故灭火过程无水煤气爆炸危险,灭火过程安全性好。
[0038]与现有技术相比,本实用新型有以下优点。本实用新型以压缩气体为动力,在火灾断电情况下可正常使用。装置结构简单,具有防爆性,可以做的很轻便,有利于矿井等有爆炸危险的环境中紧急灭火。将粉状原料和成浆液,然后通过管路输送到水管与水混合,避免了固体料与直接水混合结块现象,可预防喷洒(注)口被堵塞;粉状凝胶原料与溶剂分开放在不同料箱中,仅在使用前打开阀门使二者混合,可避免溶剂与粉状料长时间混合发生反应,极大地延长了材料的保存期限。凝胶原料与溶剂料箱分别加压,溶剂压力大于粉状料压力。既保证了 二者混合后有一定的压力,又可促进打开输送管阀门时溶剂迅速喷入凝胶原料箱,无需人工搅拌,二种原料会快速自动地混合均匀。两种原料混合液在开启出料管阀门后会迅速流出与水管中的水混合,混合液形成凝胶自喷枪头出,起到灭火作用。压力气体既是凝胶原料与溶剂浆液流出的动力,又促进了其与水混合的凝胶雾化发散开,提高了灭火效果。
[0039]本实用新型并不仅限于上述【具体实施方式】,本领域普通技术人员在本实用新型的实质范围内作出的变化、改型、添加或替换,也应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种凝胶制备喷洒灭火设备,其特征在于包括: 溶剂箱,在其中容纳有非极性剂溶剂; 凝胶原料箱,在其中容纳有凝胶原料; 溶剂输送管,其一端伸入到溶剂箱底部,另一端伸入凝胶原料箱中,所述溶剂输送管包括位于溶剂箱与凝胶原料箱之间的部分处的用于控制非极性剂溶剂从溶剂箱流入凝胶原料箱的输送管阀门;以及 出料管,其一端伸入到凝胶原料箱底部,另一端为用于进行凝胶原料与非极性剂溶剂的混合物的排出的出料口,在靠近所述出料口的出料管处具有用于控制所述混合物排出的出料管阀门, 其中,在静止状态下,输送管阀门和出料管阀门处于关闭状态,并且凝胶原料箱中的气体的压力Pl大于外部压力,溶剂箱内的气体的压力P2>P1。
2.根据权利要求1所述的凝胶制备喷洒灭火设备,其特征在于, 在使用状态下,所述出料口被配置为与外部的水管连通,所述输送管阀门被配置为处于打开状态,非极性剂溶剂从溶剂箱通过溶剂输送管与凝胶原料箱中的凝胶原料混合,所述出料管阀门被配置为处于打开状态,所述凝胶原料与非极性剂溶剂的混合物通过所述出料口与水管中的水混合来形成凝胶并被喷射。
3.根据权利要求1所述的凝胶制备喷洒灭火设备,其特征在于, 所述溶剂箱包括位于其上侧的加液口以及位于所述加液口处的用于控制将非极性剂溶剂和/或气体加入溶剂箱的溶剂箱阀门。
4.根据权利要求1所述的凝胶制备喷洒灭火设备,其特征在于, 所述凝胶原料箱包括位于其上侧用于加入凝胶原料的加料口。
【文档编号】E21F5/00GK203403905SQ201320391560
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】文虎, 张辛亥, 邓军, 金永飞 申请人:西安森兰科贸有限责任公司, 西安科技大学