竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备及方法

本发明涉及竹木加工除尘系统防火防爆，特别是涉及一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备及方法。

背景技术：

1、竹木产品的机械加工会产生大量的粉尘，包括锯末、砂光粉尘等各型切屑，为了满足工人的健康需求和环保要求，木工除尘系统被竹木加工企业广泛应用。无论是小型除尘系统还是中央除尘系统，其防火防爆性能是关乎安全生产的重要方面。目前多数木工除尘系统采用负压工作管路和布袋式过滤系统，并配备火花探测器和消防喷淋装置。但在实际运行中，主要存在以下几点问题：

2、1)对于规模较小的厂区，除尘管道长度相对较短，而为了达到良好的除尘效果，除尘管道内的风速通常设定在20米/秒以上，故留给火花探测和消防喷淋启动的响应时间相对有限，常造成火花逃逸而烧着布袋；

3、2)常用火花探测系统主要由火花探测器构成，火花探测器的光学探测面在除尘管道中易受粉尘覆盖而被遮挡，定期清理等间断式清理方法使其存在一定的失效机率，形成火花逃逸风险；

4、3)除尘系统中火花探测触发水喷淋灭火，在单一的水灭火方式下，因水流在除尘管道中的存在形态为粒径较大的液珠，故需要较大用水量来对除尘管路中的火花进行有效灭火处置，此时管路中的粉尘会附着在水液表面，随气流运动到达过滤布袋，含水粉尘颗粒黏附在布袋表面会造成布袋孔隙堵塞，严重影响布袋表面透气性，且难以通过脉冲喷吹清灰方式进行有效去除，进而削弱布袋的滤尘效果。故一般而言，水喷淋灭火一旦启动后需要停止主风机的运转，并及时更换布袋，而这会影响企业的正常生产和增加除尘系统的使用成本。

5、现有专利(公开号：cn115999264a)公开了一种具有灭火功能的布袋除尘器，包括外壳，所述外壳底部的两侧均设置有灰斗，所述外壳的一侧下端设置有进气管，所述外壳另一侧的上端设置有出气管，所述外壳内部的上侧固定安装有安装板，所述安装板上设置有布袋式滤芯。该发明通过设置的灭火机构，可以对布袋式滤芯进行包围，不管在灰斗内部着火，导致灭火机构底部被点燃，还是灭火机构外侧被点燃，随着灭火机构用于包括灭火颗粒的烧毁，最终都会使其中的灭火颗粒从外封套和内封套之间出来，完成对火焰的扑灭，可减少因传感器失灵而导致灭火装置无法自动启动的情况。但上述公开专利不能够解决竹木加工企业气力吸尘系统中除尘管道和集尘料仓内的有效火情监测及高效灭火处置。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备及方法，以解决上述现有技术存在的问题，在火情监测体系必要的响应时间内以及主风机不停运的情况下实现快速有效灭火，尽可能将火情消除在除尘管道中，避免火花逃逸烧着过滤布袋以及大量含水粉尘堵塞过滤布袋，提高竹木加工企业除尘系统的可靠性和安全性，并降低使用成本。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备及方法，主要包括火情感应装置、高压水和高压不燃气体喷射装置、联动装置和辅助装置。所述火情感应装置安装在竹木加工企业气力吸尘系统的除尘管道和集尘料仓内，包括火花探测器、吸气式感烟火灾探测器和温度传感器，组成三级火情监测体系；所述火花探测器的感应面对准金属管道弯头、与产尘设备非直接相连的金属支管并接处和集尘料仓内容易产生火花的位置；所述吸气式感烟火灾探测器的采样管网安装在除尘主管道内和集尘料仓内，可以设定报警灵敏度级别；所述温度传感器安装在除尘主管道内和集尘料仓内，可以设定报警温度值。在火花探测器感应处和吸气式感烟火灾探测器采样进气口设有不间断自洁装置，以提升火情监测灵敏度。在除尘管道和集尘料仓内通过高压不燃气体喷射装置和/或高压水喷射装置进行(联合)灭火。

3、本发明其他方案相对于现有技术取得了以下技术效果：

4、本发明提供的一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备及方法，其中火情感应装置包括火花探测器、吸气式感烟火灾探测器和温度传感器，构成三级火情监测体系。其中，吸气式感烟火灾探测器相较于传统的烟雾传感器，能够适应气流速度大、含有大量粉尘和水雾滞留的木工除尘系统特点。在内置火花探测器感应面和吸气式感烟火灾探测器采样进气口设有不间断自洁装置，提高了火情监测的灵敏度和可靠性。

5、高压不燃气体灭火具有灭火剂(如二氧化碳、氮气等)常温储存、维护方便以及保护范围大的特点，高压不燃气体喷出时快速膨胀扩散，由于焓降的关系，气体温度急剧下降而形成细小固体粒子，还会伴随升华过程在环境中吸取大量热量，在隔绝氧气的同时对火情区域起到冷却降温作用，从而获得出色的灭火效果。选用水、气(高压不燃气体混合高压水)联合灭火，高压液态水在高压不燃气体中充分雾化并一齐扩散，可使用较少用水量实现主风机不停运情况下的高效快速灭火，灭火处置后对原有布袋的过滤效果影响较小，减少了不必要的布袋更换操作。

技术特征：

1.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备，其特征在于，该灭火设备由火情感应装置、高压水和高压不燃气体喷射装置、联动装置和辅助装置组成，所述的火情感应装置的感应面配备不间断自洁装置，所述的高压水喷射装置和高压不燃气体喷射装置可以单独安装，也可以组合安装，所述的联动装置是火情感应装置、高压水喷射装置和高压不燃气体喷射装置之间实现联动所需要的元器件，所述的辅助装置是火情感应装置、高压水喷射装置、高压不燃气体喷射装置和联动装置实现正常工作所需的安装、定位等机构。

2.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备，其特征在于，其火情感应装置安装在竹木加工企业气力吸尘系统的除尘管道和集尘料仓内，包括火花探测器、吸气式感烟火灾探测器和温度传感器，组成三级火情监测体系，所述火花探测器的感应面对准金属管道弯头、与产尘设备非直接相连的金属支管并接处和集尘料仓内容易产生火花的位置，所述吸气式感烟火灾探测器的采样管网安装在集尘料仓内，可以设定报警灵敏度级别，所述温度传感器安装在除尘主管道内和集尘料仓内，可以设定报警温度值。

3.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备及方法，其特征在于，所述三级火情监测及灭火逻辑：在除尘管道内，仅探测到火花，气力输送主风机不停机，探测位置沿进气方向下游设置的高压不燃气体喷射装置启动，探测到火花并有温度报警或仅有温度报警，则除尘管道内设置的高压水和高压不燃气体喷射装置同步启动，高压不燃气体混合高压水联合灭火，在集尘料仓内，仅探测到火花，气力输送主风机不停机，集尘料仓内设置的高压不燃气体喷射装置启动，烟感和温度中任一报警，则集尘料仓内设置的高压水和高压不燃气体喷射装置启动，高压不燃气体混合高压水联合灭火。

4.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备，其特征在于，所述的高压水和高压不燃气体喷射装置，二者可单独配置，也可组合配置，喷射面垂直于除尘管路截面，高压水喷头的出口位于高压不燃气体喷头出口的周围且呈现小于30°的夹角，所述单独或组合配置的高压水和高压不燃气体喷头，其安装位置在火花探测器沿进气下游8米至12米处，气力输送速度小的取小值，反之取大值。

5.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备，其特征在于，所述的不燃气体包括氮气、二氧化碳等成本较低的不燃气体，所述高压水喷射装置的水压由其压力源的气压决定，该压力源可以是压缩空气，但采用高压不燃气体更佳，高压水喷射装置单独使用时，在高压水喷头前方设置水柱雾化装置，所述高压不燃气体喷射装置的气压是0.5～1.2mpa，不燃气体的压力大小由气力吸尘管径确定，直径大的取大值，直径小的取小值。

6.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备，其特征在于，所述高压水喷射装置的喷射水量为15～45升/秒，气力吸尘管道直径大的取大值，直径小的取小值，所述高压不燃气体喷射装置的喷射不燃气体量是标准压力下，在0.1秒内覆盖前后区域(管道全直径和3～5倍以上管径的管长)的1～1.5倍以上体积，直径大的取大值，直径小的取小值，在气力输送管道内，高压不燃气体联合高压水灭火过程中的喷射范围，需在0.1秒内覆盖火源并通过管道全直径和3～5倍以上管径的管长区域，在集尘料仓内则覆盖全部集尘料仓内部空间。

7.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备，其特征在于，每组高压水喷射装置和高压不燃气体喷射装置的喷头数量根据所需喷射水量和气体量除以各喷头的额定喷射量确定，一般而言，在同一除尘管道和集尘料仓中安装的高压水和高压不燃气体联合灭火装置不超过3组。

8.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备的灭火方法，其特征是火情感应装置在除尘管道内探测到火光或温度异常时，在0.1秒内启动其后置8～12米处的高压不燃气体喷射装置和/或高压水喷射装置的电磁换向阀，电磁换向阀会在0.1秒内实现换向，其控制的高压不燃气体喷向刚进入该区域管道内的火源，或高压不燃气体同时带着雾化的高压水一起喷向刚进入该区域管道内的火源，实现灭火。

9.一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火装置的灭火方法，其特征是火情感应器件在集尘料仓(气、尘分离室)内探测到火光、竹木炭化烟雾或温度异常时，在0.1秒内启动其上方的高压不燃气体喷射装置和高压水喷射装置的电磁换向阀，电磁换向阀会在0.1秒内实现换向，其控制的高压水在高压不燃气体的联合作用下成雾状喷向刚进入该区域料仓内的火源(火花或烟雾)，实现灭火(烟)。

技术总结
本发明公开一种竹木加工企业气力吸尘系统水、气联合灭火设备及方法，涉及竹木加工除尘系统防火防爆技术领域，该灭火设备由火情感应装置、灭火装置、联动装置和辅助装置构成。所述火情感应装置配备不间断自洁装置；所述灭火装置包括安装在除尘管道和集尘料仓内的高压水和高压不燃气体喷射装置，二者可以单独或组合安装；所述联动装置是火情感应装置和水、气联合灭火装置之间实现联动所需的各种元器件；所述的辅助装置是火情感应装置、灭火装置和联动装置实现正常工作所需的各种连接、定位构件。本设备及方法具有火情探测灵敏度高、灭火效果好和不停风机处置火情的特点。

技术研发人员：钱俊,张健
受保护的技术使用者：浙江农林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15