安全高效除尘降温灭火多功能系统的制作方法

文档序号:11117076阅读:1336来源:国知局
安全高效除尘降温灭火多功能系统的制造方法与工艺

本发明属于除尘降温兼灭火设备技术领域,具体涉及一种安全高效除尘降温灭火多功能系统。



背景技术:

随着现代工业的快速发展,工业粉尘污染成为安全生产和环境保护的瓶颈问题,粉尘的主要特征在于粒度小、重量轻,而工业粉尘表面积大、其吸附空气的能力较强,并在其表面一般形成一层空气膜。因此,工业粉尘不易降落,可以长时间的悬浮于空气中。直径大于10μm的粉尘,在静止的空气中里加速下降,很快落到底板;直径在0.1-10μm之间的呈等速下降;直径小于0.1μm的尘粒基本不下降。由于工业粉尘的表面积增大,其中游离的二氧化硅易作用于人体肺细胞,使肺部引起中毒病变形成硅肺病,通常把粒径在5μm以下的称为呼吸性粉尘,它是引起尘肺的病因。同时高浓度的可燃性粉尘易燃易爆,在高浓度可燃性粉尘环境中,灭火工作也是我们必须研究的一个问题,悬浮在空气中的可燃性粉尘,当达到爆炸下限以上,遇点火源瞬间发生燃烧,产生高温致使有限空间内燃烧后产生的混合气体迅速膨胀,压力增大,产生爆炸过程。此外,在很多作业场所,由于很多大型设备的运转,导致周围环境过高,而过高的温度不仅会影响工人的作业效率,还会诱发各种灾害。所以,作业现场的除尘、降温和及时灭火对于安全高效的生产有着极其重要的作用。

对此,关于除尘降温,现有多种除尘降温方式,其中喷雾除尘降温比较普遍,但现有的喷雾除尘有如下几个特点:

1、雾化效果差:传统的喷雾除尘及降温设施难以保证水压的稳定,水压过大或过小都会对雾化效果有很大的影响。

2、耗水量大:传统的喷雾除尘及降温设施不能实现启停喷雾全过程的自动控制,并且由于降尘效率低,需要长时间的进行喷雾,因此往往会造成水资源的浪费。

3、通信不便:在人工远程控制喷雾过程中,操作人员之间交流不方便,

4、难以降低呼吸性粉尘:由于雾化效果差,降低了水雾对呼吸性粉尘的捕捉能力,会造成大量呼吸性粉尘残留。

而关于灭火,现有的灭火技术也存在着以下几个缺点:

1、会产生有害气体:部分灭火剂在灭火的同时,会和燃烧物发生链式反应而产生对人有害的气体。

2、污染环境:部分灭火方法在灭火后会产生一些污染环境的物质。

3、灭火效能低:部分灭火技术抑制能力差,反应时间长,不能完全的防止火灾复燃。

因此,要在传统喷雾降尘设施和灭火技术的基础上,加以改进,以实现更好的降尘和灭火效果。



技术实现要素:

针对上述现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种安全高效的除尘灭火复合系统。

所述的安全高效除尘降温灭火多功能系统,其特征在于由感应单元Ⅰ、冷却单元Ⅱ、动力单元Ⅲ、磁化单元Ⅳ和螺旋雾化球形喷头Ⅴ配合构成,各单元之间分别设置气、水连接管路及电缆线路。

所述的安全高效除尘降温灭火多功能系统,其特征在于所述的感应单元Ⅰ包括粉尘浓度感应部分ⅰ、温度感应部分ⅱ和火源感应部分ⅲ。进水管的电磁阀3与蒸发器11的载冷水箱相连接。

所述的安全高效除尘降温灭火多功能系统,其特征在于所述的粉尘浓度感应部分ⅰ包括粉尘浓度传感器1、自动除尘设备控制器2、电磁阀3、纯水液压泵6;温度感应部分ⅱ包括温度传感器4、自动降温设备控制器5、电磁阀3;火源感应部分ⅲ包括电磁阀3、自动灭火设备控制器7、红外传感器8、纯水液压泵6。

所述的安全高效除尘降温灭火多功能系统,其特征在于所述的冷却单元Ⅱ包括蒸发器11、节流阀12、压缩机15、冷凝器16,蒸发器11的载冷水箱与磁化器17的水输入端管路相连接。所述的安全高效除尘降温灭火多功能系统,其特征在于所述的动力单元Ⅲ设有电动马达13和气动马达14。

所述的安全高效除尘降温灭火多功能系统,其特征在于所述的磁化单元Ⅳ包括一个磁化器17,磁化器17的水输入端管路与压缩机15的水输出端管路相连接,磁化器17的水输出端管路与螺旋雾化球形喷头Ⅴ相连接。

所述的安全高效除尘降温灭火多功能系统,其特征在于所述的自动除尘设备控制器2、自动降温设备控制器5、自动灭火设备控制器7和自动风压调节控制器9中配有PLC自动控制系统,对除尘、降温和灭火的整个过程可实现自动控制。

本发明是一种安全高效除尘降温灭火多功能系统,具有以下几个优点:

①该装置的自动除尘设备控制器、自动降温设备控制器、自动灭火设备控制器和自动风压调节控制器中配有PLC自动控制系统,实现了启停喷雾与进风全自动化过程,可以降低工作人员的劳动强度,并且还能够有效地减少水的浪费量。

③该装置采用了一整套循环冷却设备,在喷雾降尘及灭火的过程中,还能降低周围环境的温度,给予工作人员更舒适更安全的工作条件。

④该装置使用了螺旋雾化球形喷头,具有较强的扩散能力和卷吸周围介质参与流动的能力,并能够形成较大的冲击面积,产生良好的雾化效果。

⑤该装置采用了磁化装置,产生的磁化水可以改善水的表面张力、延长喷雾水滴在风流中存在的时间;磁化水喷雾可以提高粉尘表面的亲水能力、改善水雾与尘粒的接触和凝并条件。

⑥该装置的红外传感器可以精确感知周围环境的温度,能准确的定位着火位置。

⑦该装置利用高压水雾灭火,具有灭火效能高,用水量少,反应时间快,安全无危害等特点。

附图说明

图1为本发明的系统设计示意图;

图2为本发明的感应单元的结构示意图;

图3为本发明的冷却单元的结构示意图;

图4为本发明的动力单元的结构示意图;

图5为本发明的磁化单元的结构示意图;

图6为本发明的喷头的结构示意图;

图7位螺旋雾化球形喷头剖面结构示意图。

图中:1-粉尘浓度传感器,2-自动除尘设备控制器,3-电磁阀,4-温度传感器,5-自动降温设备控制器,6-纯水液压泵,7-自动灭火设备控制器,8-红外传感器,9-自动风压调节控制器,10-水压表,11-蒸发器,12-节流阀,13-电动马达,14-气动马达,15-压缩机,16-冷凝器,17-磁化器,18-螺旋雾化球形喷头,Ⅴ1-喷嘴固定外壳,Ⅴ2-球形喷嘴,Ⅴ3-O形密封圈,Ⅴ4-圆锥形螺旋水道,Ⅴ5-O形密封圈,Ⅴ6-加旋元件,Ⅴ7-直段管,Ⅴ8-O形密封圈,Ⅴ9-喷嘴接头座。

具体实施方式

现结合说明书附图,详细说明本发明的具体实施方式:

图1所示的安全高效除尘降温灭火多功能系统由感应单元Ⅰ、冷却单元Ⅱ、动力单元Ⅲ、磁化单元Ⅳ和螺旋雾化球形喷头Ⅴ配合构成,各单元之间分别设置气、水连接管路及电缆线路。所述的感应单元Ⅰ包括粉尘浓度感应部分ⅰ、温度感应部分ⅱ和火源感应部分ⅲ。进水管的电磁阀3与蒸发器11的载冷水箱相连接。所述的粉尘浓度感应部分ⅰ包括粉尘浓度传感器1、自动除尘设备控制器2、电磁阀3、纯水液压泵6;温度感应部分ⅱ包括温度传感器4、自动降温设备控制器5、电磁阀3;火源感应部分ⅲ包括电磁阀3、自动灭火设备控制器7、红外传感器8、纯水液压泵6。所述的冷却单元Ⅱ包括蒸发器11、节流阀12、压缩机15、冷凝器16,压缩机15、冷凝器16、蒸发器11和节流阀12之间通过循环管路连接,形成蒸发式压缩冷却循环系统,蒸发器11的载冷水箱与磁化器17的水输入端管路相连接。所述的动力单元Ⅲ设有电动马达13和气动马达14。所述的磁化单元Ⅳ包括一个磁化器17,磁化器17的水输入端管路与压缩机15的水输出端管路相连接,磁化器17的水输出端管路与螺旋雾化球形喷头Ⅴ相连接。

图2所示的螺旋雾化喷头由Ⅴ1-喷嘴固定外壳,Ⅴ2-球形喷嘴,Ⅴ3-O形密封圈,Ⅴ4-圆锥形螺旋水道,Ⅴ5-O形密封圈,Ⅴ6-加旋元件,Ⅴ7-直段管,Ⅴ8-O形密封圈,Ⅴ9-喷嘴接头座。喷嘴接头座Ⅴ9与直管段Ⅴ7螺纹连接,中间并O形密封圈Ⅴ8进行密封;在直管段Ⅴ7腔体内设有加旋元件Ⅴ6;直管段Ⅴ7与圆锥形螺旋水道Ⅴ4螺纹连接,中间并用O形密封圈Ⅴ5进行密封;圆锥形螺旋水道Ⅴ4与球形喷嘴Ⅴ2螺纹连接,中间并用O形密封圈Ⅴ3进行密封;圆锥形螺旋水道Ⅴ4与嘴固定外壳Ⅴ1螺纹连接。

整个工作流程是这样的:

对于降尘过程:粉尘浓度传感器1实时监测工作环境中的粉尘浓度,当监测到粉尘浓度超标时,自动除尘设备控制器2自动控制进风管与进水管的电磁阀3打开。风流通过风管带动气动马达14的运转,运转的气动马达14又使压缩机10工作,压缩机10运转后,通过循环管路促使冷却循环系统工作;水流通过纯水液压泵6后,变成高压水,高压水流通过水管进入蒸发器11的载冷水箱,经冷却后进入磁化器17,磁化后的水经螺旋雾化球形喷头18喷出。当风压不足以提供动力时,通过启动电力马达13来使冷却循环系统工作。

对于降温过程:温度传感器4实时监测工作环境的温度,当环境温度达到或高于所设定的温度值时,自动降温设备控制器5自动控制进风管与进水管的电磁阀3打开。风流通过风管带动气动马达14的运转,运转的气动马达14又使压缩机10工作,压缩机10运转后,通过循环管路促使冷却循环系统工作;水流通过水管进入蒸发器11的载冷水箱,经冷却后进入磁化器17,磁化后的水经螺旋雾化球形喷头18喷出。当风压不足以提供动力时,通过启动电力马达13来使冷却循环系统工作。

对于灭火过程:红外传感器8实时对工作环境中的温度分布进行成像处理,当监测到温度达到着火临界值时,自动灭火设备控制器7自动控制进风管与进水管的电磁阀3打开。风流通过风管带动气动马达14的运转,运转的气动马达又使压缩机15工作,压缩机15运转后,通过循环管路促使冷却循环系统工作;水流通过纯水液压泵6后,变成高压水,高压水通过水管进入蒸发器11的载冷水箱,经冷却后进入磁化器17,磁化后的水经螺旋雾化球形喷头18喷出。当风压不足以提供动力时,通过启动电力马达13来使冷却循环系统工作。

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