一种保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置的制作方法

本实用新型属于灭火装置技术领域，具体涉及一种能够保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置。

背景技术：

干粉灭火系统是指由干粉供应源通过输送管道连接到固定的喷嘴上，通过喷嘴喷放干粉的灭火系统。干粉灭火剂的灭火机理包括：化学抑制作用、隔离作用和冷却窒息作用。干粉灭火系统是一种不需要水泵、内燃机等动力源，而借助于惰性气体压力的驱动，并由这些气体携带干粉灭火剂形成气粉两相混合流，通过管道输送经喷嘴喷出实施灭火的固定或半固定式灭火系统。由于干粉灭火系统具有灭火速度快、不导电、对环境要求不严格等特点，可扑灭一般火灾，还可扑灭油、气等燃烧引起的火灾，广泛应用于油田、油库、炼油厂、化工厂、化工仓库、船舶、飞机场及工矿企业等，在某些场合，如敞口的易燃液体容器，不宜用水扑救的室外变压器等处，设置干粉灭火系统较经济。另外，与其他灭火系统相比，干粉灭火系统较经济。如附图1所示，传统的干粉灭火系统，氮气通过进气口c进入干粉罐a，在罐内冲击卷携干粉形成气固两相流，达到一定压力后冲出储罐，通过出粉管b输送至不同防护区域。喷出干粉的充分流体化和空间分布密度的均匀程度，是影响干粉灭火系统灭火效率的最重要因素。氮气进入干粉罐时，应保证能使干粉适当地流体化，同时在干粉从干粉罐放出之前，使整个罐内形成相同的压力。对于传统的干粉灭火系统工艺所存在的缺陷是，如果干粉上方的压力增加地过快，就不会保证干粉适当地流体化，当放出干粉时管道或手提软管内的压力会下降过快，造成干粉流速太慢，达不到应有的灭火效果。如果在干粉罐的顶部适当地加压之前允许氮气导入出口，则气流携带的干粉就会不足，灭火效果也会大大降低，干粉气固两相流体的充分混合均匀，是制约传统干粉灭火系统灭火效果的最重要因素。同时，对于传统的干粉灭火系统，一旦装置启动，特别是装置误操作时，储罐内全部干粉都将会喷撒出去，往往会造成干粉大量浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决传统的干粉灭火系统存在灭火效率低和干粉大量浪费的技术问题，提供了一种保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置，包括氮气瓶组、干粉储罐、安全膜和出粉管，其还包括集气管、混合罐、喷粉管、放散管、输粉管、三个电磁球阀、两个减压阀和自动控制系统，所述氮气瓶组各高压氮气出口分别通过瓶头电磁球阀与集气管进气口相连，集气管出口管线分为两路，一路与第一减压阀进口相连，第一减压阀出口管线与干粉储罐压缩气进口相连，干粉储罐出口与第一电磁球阀进口相连，第一电磁球阀出口连接高压氮气管线，集气管出口另一路管线与第二减压阀进口相连，第二减压阀出口管线与第一电磁球阀出口管线汇合后与第二电磁球阀进口相连，第二电磁球阀出口管线与喷粉管进口相连，喷粉管的封闭端沿罐体底部中心伸入罐体内腔，且使其开口端位于罐体外部并垂直安装，放散管安装在混合罐顶部的中间，安全膜安装在混合罐上部另一侧的出口上，混合罐的出口通过安全膜连接出粉管进口，出粉管的出口与第三电磁球阀进口相连，第三电磁球阀出口与输粉管第一进口连接，自动控制系统控制干粉灭火装置各电磁球阀的启闭。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括第四电磁球阀，第二减压阀出口管线与第一电磁球阀出口管线汇合后的另一路管线通过第四电磁球阀与输粉管的第二进口连接。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括火灾探测器，所述火灾探测器与氮气瓶组的瓶头电磁球阀连接。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括用于检测干粉储罐内干粉量的料位计。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括安装在混合罐上部一侧的压力变送器，用以监测混合罐压力。

所述喷粉管为一端封闭、另一端开口的直管，在喷粉管的侧壁密设有喷粉口，喷粉管的封闭端沿罐体底部中心伸入罐体内腔，且使开口端位于罐体外部并垂直安装；高压氮气卷携干粉进入喷粉管后，被从喷粉口均匀吹出，在罐体内形成均匀分布的干粉气固两相流。

如上所述的出粉管、输粉管材质均为304不锈钢，干粉储罐和混合罐设计压力为2.5MPa，高压氮气压力为13-15MPa，从混合罐内喷出的干粉压力为1.6-2.5MPa。

本实用新型采用以上技术方案，与背景技术相比，具有以下优点：

1)本实用新型设置一混合罐，利用氮气瓶组中的高压氮气卷携干粉储罐内的干粉流动，通过喷粉管的均匀喷撒，在混合罐中形成了充分流体化和空间分布密度均匀的干粉灭火剂，当混合罐内压力达到一定值后，干粉冲破安全膜喷出混合罐，通过输粉管输送到不同的防护区域；保证可以制备出充分流体化和空间分布密度均匀的干粉灭火剂，提高了装置的灭火效率；当火灾被扑灭之后，立刻关闭干粉储罐的出口电磁球阀，干粉不再流出，仅有管线中残存的高压氮气通过管路输送至防护区，减少了干粉浪费；

2)本实用新型单独氮气管线的设置，可以针对某些特殊情况，单独使用氮气进行灭火工作，不需消耗干粉；

3)本实用新型利用自控系统控制电磁球阀启闭，提高了装置运行的反应速度和准确性，特别是当装置发生误操作时，能够及时制止，减少装置运营费用浪费；

4)本实用新型设置火灾探测器，火灾探测器探测到火灾发生后，通过自控系统，将氮气瓶组的瓶头电磁球阀打开，进行灭火；

5)本装置利用自控系统控制电磁球阀的启闭，提高了装置运行的反应速度和准确性，特别是当装置发生误操作时，能够及时制止，减少装置运营损失。

附图说明

图1传统干粉罐结构示意图；

图2本实用新型第一种实施方式的结构示意图；

图3本实用新型第二种实施方式的结构示意图；

图4本实用新型喷粉管结构示意图。

图1中：a是干粉罐，b是出粉管，c是进气口；

图2中：1-氮气瓶组，2-自动控制系统，3、6-两个减压阀，4-料位计，7-干粉储罐，10-压力变送器，11-喷粉管，12-混合罐，13-放散管，14-安全膜，16-火灾探测器，17-输粉管，18-出粉管，19-集气管，5、8、15-四个电磁球阀；

图3中：1-氮气瓶组，2-自动控制系统，3、6-两个减压阀，4-料位计，7-干粉储罐，10-压力变送器，11-喷粉管，12-混合罐，13-放散管，14-安全膜，16-火灾探测器，17-输粉管，18-出粉管，19-集气管，5、8、9、15-四个电磁球阀；

图4中：11-1--喷粉口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施过程进行进一步说明。

实施例1

如图2所示，本实施例中的一种保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置，包括氮气瓶组1、干粉储罐7、安全膜14和出粉管18，其还包括集气管19、混合罐12、喷粉管11、放散管13、输粉管17、三个电磁球阀5、8、15，两个减压阀3、6和自动控制系统2，所述氮气瓶组1各高压氮气出口分别通过瓶头电磁球阀与集气管19进气口相连，集气管19出口管线分为两路，一路与第一减压阀3进口相连，第一减压阀3出口管线与干粉储罐7压缩气进口相连，干粉储罐7出口与第一电磁球阀5进口相连，第一电磁球阀5出口连接高压氮气管线，集气管19出口另一路管线与第二减压阀6进口相连，第二减压阀6出口管线与第一电磁球阀5出口管线汇合后与第二电磁球阀8进口相连，第二电磁球阀8出口管线与喷粉管11进口相连，喷粉管11的封闭端沿罐体12底部中心伸入罐体12内腔，且使其开口端位于罐体12外部并垂直安装，放散管13安装在混合罐12顶部的中间，安全膜14安装在混合罐12上部另一侧的出口上，混合罐12的出口通过安全膜14连接出粉管18进口，出粉管18的出口与第三电磁球阀15进口相连，第三电磁球阀15出口与输粉管17第一进口连接，自动控制系统2控制干粉灭火装置各电磁球阀的启闭。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括火灾探测器16，所述火灾探测器16与氮气瓶组1的瓶头电磁球阀连接。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括用于检测干粉储罐7内干粉量的料位计4。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括安装在混合罐12上部一侧的压力变送器10，用以监测混合罐12压力。

如图4所示，所述喷粉管11为一端封闭、另一端开口的直管，在喷粉管11的侧壁密设有喷粉口11-1，喷粉管11)的封闭端沿罐体12底部中心伸入罐体12内腔，且使开口端位于罐体12外部并垂直安装；高压氮气卷携干粉进入喷粉管11后，被从喷粉口11-1均匀吹出，在罐体12内形成均匀分布的干粉气固两相流。

如上所述的出粉管18、输粉管17材质均为304不锈钢，干粉储罐7和混合罐12设计压力为2.5MPa，高压氮气压力为13-15MPa，从混合罐12内喷出的干粉压力为1.6-2.5MPa。

实施例2

如图3所示，本实施例中的一种保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置，包括氮气瓶组1、干粉储罐7、安全膜14和出粉管18，其还包括集气管19、混合罐12、喷粉管11、放散管13、输粉管17、三个电磁球阀5、8、15、两个减压阀3、6和自动控制系统2，所述氮气瓶组1各高压氮气出口分别通过瓶头电磁球阀与集气管19进气口相连，集气管19出口管线分为两路，一路与第一减压阀3进口相连，第一减压阀3出口管线与干粉储罐7压缩气进口相连，干粉储罐7出口与第一电磁球阀5进口相连，第一电磁球阀5出口连接高压氮气管线，集气管19出口另一路管线与第二减压阀6进口相连，第二减压阀6出口管线与第一电磁球阀5出口管线汇合后与第二电磁球阀8进口相连，第二电磁球阀8出口管线与喷粉管11进口相连，喷粉管11的封闭端沿罐体12底部中心伸入罐体12内腔，且使其开口端位于罐体12外部并垂直安装，放散管13安装在混合罐12顶部的中间，安全膜14安装在混合罐12上部另一侧的出口上，混合罐12的出口通过安全膜14连接出粉管18进口，出粉管18的出口与第三电磁球阀15进口相连，第三电磁球阀1出口与输粉管17第一进口连接，自动控制系统2控制干粉灭火装置各电磁球阀的启闭。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括第四电磁球阀9，第二减压阀6出口管线与第一电磁球阀5出口管线汇合后的另一路管线通过第四电磁球阀9与输粉管17的第二进口连接。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括火灾探测器16，所述火灾探测器16与氮气瓶组1的瓶头电磁球阀连接。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括用于检测干粉储罐7内干粉量的料位计4。

所述保证干粉充分混合流体化的多功能干粉灭火装置还包括安装在混合罐12上部一侧的压力变送器10，用以监测混合罐12压力。

如图4所示，所述喷粉管11为一端封闭、另一端开口的直管，在喷粉管11的侧壁密设有喷粉口11-1，喷粉管11的封闭端沿罐体12底部中心伸入罐体12内腔，且使开口端位于罐体12外部并垂直安装；高压氮气卷携干粉进入喷粉管11后，被从喷粉口11-1均匀吹出，在罐体12内形成均匀分布的干粉气固两相流。

如上所述的出粉管18、输粉管17材质均为304不锈钢，干粉储罐7和混合罐12设计压力为2.5MPa，高压氮气压力为13-15MPa，从混合罐12内喷出的干粉压力为1.6-2.5MPa。

若需要使用干粉进行灭火时，干粉储存在干粉储罐7内，当火灾探测器16探测到火灾发生后，报警信号传回自动控制系统2，控制瓶头电磁球阀打开，氮气瓶组1内的高压氮气通过瓶头电磁球阀打后进入集气管19，氮气瓶组1内储存氮气压力约为13-15MPa，集气管19上装有安全阀，当集气管19内气体压力超过一定值时，集气管19上的安全阀起跳，释放出超高压氮气，集气管19内高压氮气出气管线分为两路，一小部分高压氮气通过第一减压阀3后，氮气压力调整为2.0MPa左右，此时氮气进入干粉储罐7，高压氮气挤压干粉储罐7内干粉从出口流出，干粉通过第一电磁阀5后，进入高压氮气管线，干粉储罐7上安装有料位计4，用以监测储罐内干粉量，当干粉量低于一定值后，第一电磁球阀5自动关闭。另一路管线连接第二减压阀6后，压力调整为2.0MPa左右，此时氮气吹扫扫卷携干粉储罐7流出的干粉，通过第二电磁球阀8后，进入喷粉管11，喷粉管11另一端封闭，干粉在高压气体的压缩之下，从喷粉管11上的喷粉口喷出，从附图3可看出，喷粉管11上各个方向均匀分布喷粉口11-1，这就保证，喷出的干粉在混合罐12内，能够形成充分流体化和空间分布密度均匀的干粉气固两相流，当混合罐12内气体压力达到2.25MPa左右时，干粉两相流冲破安全膜14，进入出粉管18，并通过第三电磁球阀15后进入输粉管17，输粉管17上连接有通向不同方位的分输管，干粉通过输粉管17的分配，通过分输管电磁球阀后进入分输管，然后被输送至不同的防护区域。混合罐12上安装有安全阀，当混合罐12内压力略大时该安全阀起跳，混合罐12安装有压力变送器10，用以监测混合罐12压力，当混合罐12内压力超高时，第二电磁球阀8自动关闭，放散管13上的电磁球阀18打开，混合罐12内气体从储罐放散管13排出泄压，保证混合罐12的使用安全，分输管17上安装有分输管压力变送器，用以监测各个分输管压力，并且用以帮助确定各个分输管的工作状态。当火灾被扑灭之后，自控控制系统2立刻控制关闭瓶头电磁球阀和第一电磁球阀5，干粉不再从干粉储罐7内流出，高压氮气不再从氮气瓶组1内流出，管线内残留的高压氮气继续吹撒混合罐内干粉排出，直至干粉排净，整个装置系统关闭。

对于仅使用氮气进行灭火时，氮气能够稀释燃烧反应区的氧气的浓度，使得氧气浓度低于燃烧所需的最低浓度，破坏了燃烧三角形中的助燃物环节，而且其无色、无味、无毒、无腐蚀，是一种绿色灭火剂。特别适用于某些特殊场合，如电子计算机房，广播通讯机房和电子设备密集场所的电气火灾的扑救。当火灾探测器16探测到火灾发生后，报警信号传回自控控制系统2，控制瓶头电磁球阀打开，氮气瓶组1内的高压氮气通过瓶头电磁球阀打后进入集气管19，氮气瓶组1内储存氮气压力约为13-15MPa，集气管19上装有安全阀，当集气管19内气体压力超过一定值时，该安全阀起跳，释放出超高压氮气，保证集气管19使用安全，集气管19内高压氮气通过第二减压阀6后，压力调整为2.0MPa左右后，此时氮气通过第四电磁球阀9进入输粉管17，输粉管17上连接有通向不同方位的分输管，氮气通过输粉管17的分配，通过分输管电磁球阀后进入分输管，然后被输送至不同的防护区域。当火灾被扑灭之后，自控控制系统2立刻控制关闭瓶头电磁球阀，高压氮气不再从氮气瓶组1内流出，管线内残留的高压氮气继续被排出，直至排净，整个装置系统关闭。