一种空气预热器消防系统的制作方法

本实用新型涉及热交换设备，更具体地说，它涉及一种空气预热器消防系统。

背景技术：

空气预热器（air pre-heater）就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。管箱预热器工作原理：烟气从管箱外部流经，空气从管箱内部通过，通过温差不同传热，从而达到对从管箱内部通过的空气加热的目的。

在公开号为CN2328971的中国专利中公开了一种水滴形管空气预热器,其结构特点是由若干根截面形状为水滴形的空气流通管构成空气通道,水滴形管横截面的大端冲向烟气来流方向,烟气在水滴形管外侧流动,横向冲刷水滴形管,达到加热管内空气的目的。但是在使用中，烟气里掺杂的未燃烧完全的煤屑等可燃物在水滴形管空气预热器的内壁累积，由于刚从锅炉输送来的烟气温度较高，如未及时对尾部烟道内进行吹灰处理，水滴形管空气预热器的内壁累积的可燃物容易自燃，导致发生火灾，但该水滴形管空气预热器缺乏相应的消防器具，安全性低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种空气预热器消防系统，可以在空气预热器内发生火灾时及时对其内部进行灭火，提高了空气预热器的安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种空气预热器消防系统，包括具有烟气进风口、烟气排风口、空气进风口和空气出风口的空气预热器，所述烟气进风口和所述烟气排风口串接在锅炉的尾部烟道中，所述烟气进风口上方的尾部烟道的侧壁上开设有喷水窗口，所述喷水窗口的上端铰接有用来封闭所述喷水窗口的密封窗，所述喷水窗口内设置有连接着水泵的喷头，所述喷头对着所述烟气进风口所在的方向，所述水泵耦接有监控系统，所述监控系统包括：温度检测装置，包括一温度传感器，用于检测所述烟气排风口处的温度，并在所述温度传感器的信号输出端输出温度检测信号；处理电路，耦接于所述温度传感器的信号输出端，用于接收所述温度检测信号并根据所述温度检测信号控制所述水泵的启闭。

通过采用上述技术方案，当温度传感器检测到烟气排风口处的温度上升到预定温度时，表明此时空气预热器内已发生火灾，通过处理电路启动水泵，经连接着水泵的喷头喷出水柱，在水柱的冲击力作用下密封窗被冲开，使喷头可以向烟气进风口内冲水，从而达到了灭火的效果，即可以对空气预热器内部发生的火灾进行及时处理，大大提高了空气预热器的安全性；而当火灭后，温度传感器检测到烟气排风口处的温度低于预定温度，关闭水泵，密封窗在重力的作用下重新降下并将喷水窗口密封，防止尾部烟道内的烟尘进入到喷水窗口内，便于维护和提高系统的密封性。

进一步的，所述温度检测装置还包括盘在所述烟气进风口下方的导热管，所述导热管的端部固定于所述烟气进风口下方的尾部烟道的侧壁上，所述温度传感器的检测探头设置在所述导热管端部内。

通过采用上述技术方案，通过盘在烟气进风口下方的导热管的导热，导热管所经的任意区域的温度上升经导热管的导热都可以被温度传感器及时检测到，大大提高了温度传感器的灵敏度和检测范围。

进一步的，所述喷水窗口内设置有一圈第一密封边，所述第一密封边上设置有一圈与所述密封窗相抵接的第一橡胶密封圈，所述密封窗含有铁的成分，所述第一橡胶密封圈与所述第一密封边之间设置有与所述密封窗相吸引的磁铁。

通过采用上述技术方案，当喷头没有喷水时，在磁铁与含有铁的密封窗的相吸引下，密封窗紧密抵接在第一橡胶密封圈上，实现提高了喷水窗口密封性的作用；而当喷头喷水时，只需适当调节水泵输出的水的水压仍可冲开密封窗。

进一步的，所述处理电路包括：比较电路，耦接于所述温度传感器的信号输出端，用于生成一阈值参考信号，并将所述气压检测信号与所述阈值参考信号比较后，在其输出端输出一比较信号；控关电路，耦接于所述比较电路的输出端，用于根据所述比较信号控制所述水泵与电源之间的通断。

进一步的，所述比较电路包括：阈值参考信号生成电路，具有一第一电阻R1，其一端耦接于一直流电VCC_1，另一端与一第二电阻R2串联后接地，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生所述阈值参考信号；比较器A，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于所述温度传感器的信号输出端，反相输入端耦接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，输出端输出所述比较信号。

进一步的，所述控关电路包括：NPN三极管Q3，其发射极接地，基极通过一第七电阻R7耦接于比较器A的输出端并通过一第八电阻R8与发射极共地；常开继电器KM1，其线圈的第一端耦接于一直流电VCC_2，其线圈的第二端耦接于NPN三极管Q3的集电极，其常开触点开关S1串接于所述水泵与电源之间；第一二极管D1，其正极耦接于常开继电器KM1的线圈的第一端，负极耦接于常开继电器KM1的线圈的第二端。

通过采用上述技术方案，当温度传感器检测到烟气排风口处的温度上升到预定温度时，温度传感器的信号输出端输出的气压检测信号的电压值大于阈值参考信号，比较器A输出高电平并导通NPN三极管Q3，导通常开继电器KM1的线圈，使常开继电器KM1的常开触点开关S1闭合，从而实现启动水泵来及时灭火的目的；当温度传感器检测到烟气排风口处的温度低于预定温度时，温度传感器的信号输出端输出的气压检测信号的电压值小于阈值参考信号，比较器A输出低电平，NPN三极管Q3截止，常开继电器KM1的常开触点开关S1断开，从而达到及时关闭水泵的目的。

进一步的，第一电阻R1为可变电阻器。

通过采用上述技术方案，通过调节第一电阻R1阻值可以调整阈值参考信号的电压大小，从而调节导通水泵所对应的烟气排风口处的触发温度，实现触发温度可上下调节，使监控系统可以根据具体使用环境的温度进行触发温度校准，使监控系统的判断与控制更加准确。

进一步的，所述监控系统还包括警报电路，所述警报电路包括：发光二极管LED1和蜂鸣器H1；NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第三电阻R3耦接于比较器A的输出端，其集电极串接一第四电阻R4后耦接于所述发光二极管LED1的阴极，所述发光二极管LED1的阳极耦接于直流电VCC_2；NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过一第五电阻R5耦接于比较器A的输出端，其集电极串接一第六电阻R6和蜂鸣器H1后耦接于所述直流电VCC_2。

通过采用上述技术方案，当温度传感器检测到烟气排风口处的温度上升到预定温度时，温度传感器的信号输出端输出的气压检测信号的电压值大于阈值参考信号，比较器A输出高电平并导通NPN三极管Q1和NPN三极管Q2，分别点亮发光二极管LED1和使蜂鸣器H1发出蜂鸣声，以提示工作人员空气预热器发生了火灾，让工作人员对空气预热器进行进一步清理处理，消除安全隐患。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

（1）尾部烟道的侧壁上开设有喷水窗口，喷水窗口的上端铰接有封闭喷水窗口的密封窗，喷水窗口内设置有连接着水泵的喷头，水泵耦接有监控系统，可以自动对空气预热器内部发生的火灾进行及时的灭火处理，大大提高了空气预热器的安全性；

（2）关闭水泵后，密封窗在重力的作用下重新降下并将喷水窗口密封，便于维护和提高系统的密封性；

（3）温度检测装置包括盘在烟气进风口下方的导热管和检测探头设置在导热管端部内的温度传感器，大大提高了温度传感器的灵敏度和检测范围；

（4）喷水窗口内设置有一圈第一密封边，第一密封边上设置有一圈与密封窗相抵接的第一橡胶密封圈，密封窗含有铁，第一橡胶密封圈与第一密封边之间设置有与密封窗相吸引的磁铁，提高了系统的密封性；

（5）第一电阻R1为可变电阻器，监控系统可以根据具体使用环境的温度进行触发温度校准，使监控系统的判断与控制更加准确；

（6）监控系统还包括警报电路，通过警报电路在空气预热器发生了火灾时及时提示工作人员，让工作人员对空气预热器进行进一步处理，消除安全隐患。

附图说明

图1为本实施例的空气预热器消防系统的结构示意图；

图2为本实施例的空气预热器消防系统的仰视图；

图3为本实施例的空气预热器消防系统沿图2中A-A线剖开的内部结构示意图；

图4为图3中B部的放大图；

图5为本实施例的导热管的内部结构示意图；

图6为图3中C部的放大图；

图7为本实施例的箱体的内部结构示意图；

图8为本实施例的监控系统的电路图。

附图标记：1、烟气进风口；2、烟气排风口；3、空气进风口；4、空气出风口；5、空气预热器；6、尾部烟道；7、喷水窗口；8、密封窗；9、箱体；10、水管；11、水泵；12、喷头；13、监控系统；14、温度检测装置；15、温度传感器；16、处理电路；17、导热管；18、安装片；19、第一密封边；20、第一橡胶密封圈；21、磁铁；22、比较电路；23、控关电路；24、阈值参考信号生成电路；25、警报电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

如图1、图6和图7所示，一种空气预热器消防系统，包括具有烟气进风口1、烟气排风口2、空气进风口3和空气出风口4的板式空气预热器5，烟气进风口1和烟气排风口2串接在锅炉的尾部烟道6中。烟气进风口1上方的尾部烟道6的侧壁上开设有喷水窗口7，喷水窗口7的上端铰接有用来封闭喷水窗口7的密封窗8。喷水窗口7外侧罩有箱体9，箱体9内固定有通过水管10连接着水泵11的喷头12，喷头12对着烟气进风口1所在的方向。

如图4、图5和图8所示，水泵11耦接有控制其启闭的监控系统13，监控系统13包括：温度检测装置14，包括一温度传感器15，温度传感器15的检测探头处的温度越高输出的温度检测信号的电压值越大，用于检测烟气排风口2处的温度，并在温度传感器15的信号输出端输出温度检测信号；处理电路16，耦接于温度传感器15的信号输出端，用于接收温度检测信号并根据温度检测信号控制水泵11的启闭。

当温度传感器15检测到烟气排风口2处的温度上升到预定温度时，表明此时空气预热器5内已发生火灾，通过处理电路16启动水泵11，经连接着水泵11的喷头12喷出水柱，在水柱的冲击力作用下密封窗8被冲开，使喷头12可以向烟气进风口1内冲水，从而达到了灭火的效果，即可以对空气预热器5内部发生的火灾进行及时处理；而当火灭后，温度传感器15检测到烟气排风口2处的温度低于预定温度，关闭水泵11，密封窗8在重力的作用下重新降下并将喷水窗口7密封，防止尾部烟道6内的烟尘进入到喷水窗口7内，便于维护和提高系统的密封性。

如图3、图4和图5所示，温度检测装置14还包括安装在烟气进风口1下方呈“U”形的导热管17，导热管17的两个端部均固连有两个安装片18，安装片18通过螺栓固定于烟气进风口1下方的尾部烟道6的侧壁上。温度传感器15的检测探头螺纹连接在导热管17端部内。通过盘在烟气进风口1下方的导热管17的导热，导热管17所经的任意区域的温度上升经导热管17的导热都可以被温度传感器15及时检测到，大大提高了温度传感器15的灵敏度和检测范围。

如图6和图7所示，喷水窗口7内焊接有一圈第一密封边19，第一密封边19上固定有一圈用来与密封窗8相抵接的第一橡胶密封圈20，密封窗8由铁制成且外部涂有防锈漆。第一橡胶密封圈20与第一密封边19之间固定有与密封窗8相吸引的磁铁21。当喷头12没有喷水时，在磁铁21与含有铁的密封窗8的相吸引下，密封窗8紧密抵接在第一橡胶密封圈20上，实现提高了喷水窗口7密封性的作用；而当喷头12喷水时，只需适当调节水泵11输出的水的水压仍可冲开密封窗8。

如图8所示，处理电路16包括：比较电路22，耦接于温度传感器15的信号输出端，用于生成一阈值参考信号，并将气压检测信号与阈值参考信号比较后，在其输出端输出一比较信号；控关电路23，耦接于比较电路22的输出端，用于根据比较信号控制水泵11与电源之间的通断。

比较电路22包括：阈值参考信号生成电路24，具有一第一电阻R1，其一端耦接于一直流电VCC_1，另一端与一第二电阻R2串联后接地，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生阈值参考信号；比较器A，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于温度传感器15的信号输出端，反相输入端耦接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，输出端输出比较信号。

控关电路23包括：NPN三极管Q3，其发射极接地，基极通过一第七电阻R7耦接于比较器A的输出端并通过一第八电阻R8与发射极共地；常开继电器KM1，其线圈的第一端耦接于一直流电VCC_2，其线圈的第二端耦接于NPN三极管Q3的集电极，其常开触点开关S1串接于水泵11与电源之间；第一二极管D1，其正极耦接于常开继电器KM1的线圈的第一端，负极耦接于常开继电器KM1的线圈的第二端。

监控系统13还包括警报电路25，警报电路25包括：发光二极管LED1和蜂鸣器H1；NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第三电阻R3耦接于比较器A的输出端，其集电极串接一第四电阻R4后耦接于发光二极管LED1的阴极，发光二极管LED1的阳极耦接于直流电VCC_2；NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过一第五电阻R5耦接于比较器A的输出端，其集电极串接一第六电阻R6和蜂鸣器H1后耦接于直流电VCC_2。

当温度传感器15检测到烟气排风口2处的温度上升到预定温度时，温度传感器15的信号输出端输出的气压检测信号的电压值大于阈值参考信号，比较器A输出高电平并导通NPN三极管Q1、NPN三极管Q2和NPN三极管Q3，一方面导通常开继电器KM1的线圈，使常开继电器KM1的常开触点开关S1闭合，从而实现启动水泵11来及时灭火的目的，另一方面点亮发光二极管LED1和使蜂鸣器H1发出蜂鸣声，以提示工作人员空气预热器5发生了火灾，让工作人员对空气预热器5进行进一步清理处理，消除安全隐患；当温度传感器15检测到烟气排风口2处的温度低于预定温度时，温度传感器15的信号输出端输出的气压检测信号的电压值小于阈值参考信号，比较器A输出低电平，NPN三极管Q1、NPN三极管Q2和NPN三极管Q均截止，常开继电器KM1的常开触点开关S1断开，从而达到及时关闭水泵11的目的，同时发光二极管LED1和使蜂鸣器H1也均停止工作。

上述电路中，第一比较器A为有源电压比较器，电源接入端耦接于直流电VCC_1，接地端接地；第一电阻R1为可变电阻器。通过调节第一电阻R1阻值可以调整阈值参考信号的电压大小，从而调节导通水泵11所对应的烟气排风口2处的触发温度，实现触发温度可上下调节，使监控系统13可以根据具体使用环境的温度进行触发温度校准，使监控系统13的判断与控制更加准确。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。