喷粉灭火器用非储压式低温燃气发生器的制作方法

本发明是一种消防抑爆设备领域的喷粉灭火器用非储压式低温燃气发生器。

背景技术：

在矿山巷道作业和燃气储运过程中，通常存有瓦斯、液化气、石油气、天然气等环境气氛，喷粉灭火器等消防抑爆设备是其重要配置。传统的喷粉灭火器采用灭火介质抑制燃爆，即采用喷粉抑爆方式来抑制可燃气体的闪燃和闪爆，这就对喷粉抑爆装置在响应时间、工作温度、喷洒力度、喷洒速度和灭火效果等方面提出了很高的性能要求。现有技术中，单台抑爆喷粉装置及其配用的发生器存在以下缺陷：⑴ 灭火响应时间较长：在瓦斯、液化气、石油气、天然气环境中，可燃气体的闪燃和闪爆时间只有30ms～200ms，灭火响应时间超过这范围，显然失去抑爆效果。⑵ 工作介质温度较高：灭火介质通常为超细干粉灭火剂，其工作温度高于90℃,容易对人员和环境造成危害。⑶ 喷洒效率不足：无论储压与否，其共同缺点是：喷洒动力不足，喷洒速度较慢，灭火效果欠佳。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种喷粉灭火器用非储压式低温燃气发生器，它能够有效地加快灭火响应时间，可靠地降低工作介质温度，极大地提高灭火喷洒效率。

本发明的技术方案是：

设计一种喷粉灭火器用非储压式低温燃气发生器，它由胆体组件、底座与密封组件和启动组件组成，其特征在于：胆体组件中，外胆上设置有排气孔，外胆与内胆之间设置有防潮剂，底座与密封组件连接外胆和内胆；底座与密封组件中设置有胆体堵头和密封堵头；启动组件设置有燃气发生剂和启动器，燃气发生剂设置在内胆之中。

外胆设计最高承压可达60MPa，外胆上设置的排气孔为拉瓦尔喷管式结构；内胆中，内胆盖上设置有一定数量和直径的小孔，内胆盖与内胆筒为可调式螺纹紧固连接。

外胆与内胆之间设置的防潮剂为不可逆吸水性防潮剂，所述防潮剂可以吸收外胆内的水份，以保持胆体组件的干燥环境和燃气发生剂的初始性能。底座与密封组件中设置的胆体堵头和密封堵头形成了胆体堵头挤压密封堵头的压变密封垫。启动组件中，内胆中设置的燃气发生剂是一种低温型固体燃气发生剂，启动组件设置的启动器采用中心启动方式。

本发明的有益技术效果是：由于外胆设计最高承压可达60MPa，外胆上设置的排气孔为拉瓦尔喷管式结构，因而提高了胆体的承压能力，优化了外胆上排气孔的排气效果。同时由于底座与密封组件中设置的胆体堵头和密封堵头形成了胆体堵头挤压密封堵头的压变密封垫，因而提高了胆体的承压能力和密封效果。另外由于启动组件采用了低温型固体燃气发生剂和中心启动式启动器，因而具有如下优点：启动性能可靠、触发延滞期短、化学反应温度低、成气性能较高、释放气体无毒、启动器瞬间触发。

附图说明

图1是所述燃气发生器结构示意图；

图2是所述燃气发生器内胆示意图；

图3是所述燃气发生器与喷粉灭火器的装配示意图。

图中，1. 胆体组件, 2. 底座与密封组件, 3. 启动组件,4. 外胆, 5.内胆, 6.排气孔, 7. 防潮剂, 8. 内胆盖, 9.内胆筒, 10. 底座, 11. 胆体堵头, 12. 密封堵头,13. 密封圈,14.燃气发生剂, 15.启动器，16. 喷粉灭火器，17.灭火器壳体，18.灭火器喷嘴部件。

具体实施方式

下面通过附图提供的实施例分三个部分对本发明作进一步说明。

第一部分，结构组成。

所述燃气发生器包括: 胆体组件(1), 底座与密封组件(2), 启动组件(3)；

胆体组件(1)包括: 外胆(4),内胆(5),排气孔(6),防潮剂(7),内胆盖(8),内胆筒(9)；

底座与密封组件(2)包括：底座(10), 胆体堵头(11), 密封堵头(12),密封垫(13)；

启动组件(3)包括：燃气发生剂(14),启动器(15)。

喷粉灭火器(16)包括: 灭火器壳体(17), 灭火器喷嘴部件(18)。

第二部分，所述燃气发生器的结构特点。

胆体组件(1)中，由于外胆(4)与内胆(5)之间设置的防潮剂(7)为不可逆吸水性防潮剂，防潮剂(7)可以吸收外胆(4)内的水份，而且吸收的水份在常温储存过程中不会释放出来，以保持胆体组件(1)的干燥环境和燃气发生剂(14)的初始性能，因而所述发生器的胆体组件(1)处于最佳环境状态。

外胆(4)设计最高承压可达60MPa，外胆(4)上设置的排气孔(6)为拉瓦尔喷管式结构，所述排气孔(6)的设计是基于固体火箭发动机所用的带收敛段、直线段与扩散段的拉瓦尔喷管研制而成的。所述排气孔(6)结构可以有效地保证喷洒效果，并且使外胆(4)和内胆(5)腔体内产生的瞬间高压气体经过膨胀、降温、提速过程达到最佳程度。排气孔(6)双排不同朝向与外胆轴向成不同夹角，喷粉灭火器工作时灭火介质的容器内底部位没有残留死角。

内胆盖(8)上设置有一定数量和直径的小孔，以利于内胆(5)中的气体释放；内胆盖(8)与内胆筒(9)为可调式螺纹紧固连接，以适应内胆(5)中燃气发生剂(14)装药量的变化。

底座与密封组件(2)中，胆体堵头(11)和密封堵头(12)形成了胆体堵头(11)挤压密封堵头(12)的压变密封垫，这种密封方式的最高承压达到60MPa，可以使内胆(5)承受低温型燃气发生剂(14)触发后的瞬间高压，以保证所述发生器的可靠性和安全性。

启动组件(3)中，内胆(5)中设置的燃气发生剂(14)是一种低温型固体燃气发生剂(14)，所述燃气发生剂(14)是基于固体火箭推进剂技术研制研制而成的。启动组件(3)设置的启动器(15)采用中心启动方式，所述启动器(15)是基于固体火箭发动机点火器研制而成的。启动组件(3)设置的启动器(15)采用中心启动方式，所述启动器(15)射流可以直接射入低温型固体燃气发生剂(14)正中心，以中心开花的启动方式，使燃气发生剂(14)瞬间全面触发。

启动组件(3)中，内胆(5)中设置的燃气发生剂(14)是一种低温型固体燃气发生剂(14)，所述燃气发生剂(14)是基于固体火箭推进剂技术研制研制而成的，其优点是：触发化学反应的响应时间，即触发延滞期短仅为1ms～2ms；化学反应温度低，能保证工作介质温度低于60℃；成气性能较好，成气量达到1100L/kg；释放气体无毒，其主要气体成分为CO₂、H₂O、N₂、HCl等。

第三部分，所述燃气发生器与喷粉灭火器配置后的抑爆过程。

将所述燃气发生器与喷粉灭火器(16)配置。即将发生闪燃和闪爆时，启动器(15) 启动，所述启动器(15)射流直接射入低温型固体燃气发生剂(14)正中心，燃气发生剂(14)瞬间触发。燃气发生剂(14)触发以后产生高压气体，高压气体推动喷粉灭火器(16)内的超细干粉灭火介质。喷粉灭火器(16)喷洒出超细干粉灭火介质。超细干粉灭火介质喷射距离达15m～20m，覆盖圆锥角为120º，而且喷洒出的超细干粉灭火介质的温度接近常温，喷洒动能强劲，弥散速度极快，能在极短的时间内覆盖空间的各个角落，实现抑燃抑爆功能。