一种防爆电梯系统及其使用方法与流程

本发明属于电梯，涉及一种防爆电梯系统及其使用方法。

背景技术：

1、在石油化工生产装置中通常设置很多塔器、反应器、容器、油品储罐以及其它相关的高层结构(以下简称为大型设备或高层建筑)，这些大型设备或高层建筑往往处于易燃易爆火灾危险场所及有毒危险场所。当遇到火灾或可燃及有毒气体泄漏等紧急事故发生时，如果操作人员处于大型设备或高层建筑的顶层，或处于其它高层操作平台上时，将处于极其危险的境地，需要迅速救援。通常，操作人员只能依靠常规的操作平台、楼梯通道等选择逃生路线逃生，逃生效率低。且在对事故发生的趋势难以预判的情况下，有可能误判逃生方向、延误救援时间、错过最佳的救援机会。有时，操作人员会选择极其危险的方式进行逃生(例如抱着大型设备或高层建筑旁边的立柱或排水管道等逃生)，在没有任何安全防护设施和减速机构作用的情况下，可能危及操作人员的身体健康甚至生命安全。我国高空救援装备和抢险救灾专用设备不足，工厂内很少配备举高消防车以及抢险救灾专用车辆等。此外，大型设备或高层建筑的高处火场侦察能力较弱，目前尚很少有用于消防救援等任务的消防直升飞机投用。

2、近些年来，不少大型设备或高层建筑设置了防爆电梯。防爆电梯为特种设备，通常由来自市政或工厂电网的三相交流电源供电。一旦三相交流电源因火灾或其它事故断电，防爆电梯就会停止运行、无法使用。因此，现有的防爆电梯只能在三相交流电源正常供电时供操作人员日常使用。另外，防爆电梯会因三相交流电源断电或其它故障而停止运行、无法使用，因此也不能用作消防电梯供消防人员使用，以救援操作人员、进行消防和侦察等操作；消防人员需要爬多层楼梯步行接近发生火灾或可燃及有毒气体泄漏的事故现场，浪费了消防救援时间、增大了劳动强度。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种防爆电梯系统及其使用方法，以解决现有的防爆电梯所存在的三相交流电源断电时防爆电梯无法使用、不能用作消防电梯的问题。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种防爆电梯系统，设有防爆电梯，防爆电梯设有电梯井道、轿厢、轿厢曳引机动力系统、轿厢升降系统、供电回路，轿厢曳引机动力系统设有轿厢电动机，供电回路包括主电源回路和轿厢电动机主供电回路，主电源回路电缆的输入端与三相交流电源相连，主电源回路电缆的输出端与轿厢电动机主供电回路电缆的输入端相连，轿厢电动机主供电回路电缆的输出端与轿厢电动机相连，其特征在于：防爆电梯系统还设有吊钩、操纵盒和卷扬机起重系统，卷扬机起重系统控制吊钩和操纵盒的开停和升降，卷扬机起重系统设有吊钩电动机，轿厢上设有逃生窗和/或逃生门，正常工况下，吊钩和操纵盒始终位于逃生窗或逃生门附近，供电回路还包括吊钩电动机主供电回路和备用供电回路，吊钩电动机主供电回路电缆的输入端与主电源回路电缆的输出端相连，吊钩电动机主供电回路电缆的输出端与吊钩电动机相连，备用供电回路电缆的输入端与备用动力电池组相连，备用供电回路电缆的输出端分别与轿厢电动机主供电回路电缆和吊钩电动机主供电回路电缆相连。

3、上述防爆电梯系统的使用方法，其特征在于：三相交流电源正常供电时，三相交流电源通过主电源回路和轿厢电动机主供电回路向轿厢电动机供电，还通过主电源回路和吊钩电动机主供电回路向吊钩电动机供电，三相交流电源断电时，备用动力电池组通过备用供电回路和轿厢电动机主供电回路向轿厢电动机供电，还通过备用供电回路和吊钩电动机主供电回路向吊钩电动机供电，正常工况下，吊钩和操纵盒与轿厢同步开停和升降，吊钩和操纵盒始终位于轿厢上的逃生窗或逃生门附近。

4、当轿厢因故障无法移动、吊钩电动机由三相交流电源或备用动力电池组供电时，轿厢内的人员打开逃生窗或逃生门逃出，挷挂在吊钩上，使用操纵盒单独操纵吊钩电动机的开停和转向，使人员、吊钩和操纵盒在电梯井道内升降。

5、采用本发明，具有如下的有益效果：(1)一般情况下，防爆电梯由市政或工厂电网的三相交流电源供电。当三相交流电源因火灾或其它事故断电时，防爆电梯由备用动力电池组供电。因此，在三相交流电源无法供电时，防爆电梯也可以正常操作。(2)本发明的防爆电梯系统设有备用动力电池组、卷扬机起重系统、吊钩、操纵盒、逃生窗、逃生门、前室、疏散廊道等，使防爆电梯可用作消防电梯，以救援操作人员、进行消防和侦察等操作(详见本说明书具体实施方式部分的说明)；可以减轻消防人员的劳动强度，提高工作效率。(3)在三相交流电源正常供电、无事故发生的情况下，本发明的防爆电梯也可作为普通客梯或客货两用电梯供操作人员日常使用，以节省人力、减轻劳动强度、提高效率。

6、本发明主要用于石油化工等行业中处于易燃易爆火灾危险场所及有毒危险场所的大型设备或高层建筑。

7、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

技术特征：

1.一种防爆电梯系统，设有防爆电梯，防爆电梯设有电梯井道(1)、轿厢(5)、轿厢曳引机动力系统(4)、轿厢升降系统(3)、供电回路，轿厢曳引机动力系统(4)设有轿厢电动机(41)，供电回路包括主电源回路和轿厢电动机主供电回路，主电源回路电缆的输入端与三相交流电源(15)相连，主电源回路电缆的输出端与轿厢电动机主供电回路电缆的输入端相连，轿厢电动机主供电回路电缆的输出端与轿厢电动机(41)相连，其特征在于：防爆电梯系统还设有吊钩(66)、操纵盒(67)和卷扬机起重系统(6)，卷扬机起重系统(6)控制吊钩(66)和操纵盒(67)的开停和升降，卷扬机起重系统(6)设有吊钩电动机(61)，轿厢(5)上设有逃生窗(51)和/或逃生门(52)，正常工况下，吊钩(66)和操纵盒(67)始终位于逃生窗(51)或逃生门(52)附近，供电回路还包括吊钩电动机主供电回路和备用供电回路，吊钩电动机主供电回路电缆的输入端与主电源回路电缆的输出端相连，吊钩电动机主供电回路电缆的输出端与吊钩电动机(61)相连，备用供电回路电缆的输入端与备用动力电池组(9)相连，备用供电回路电缆的输出端分别与轿厢电动机主供电回路电缆和吊钩电动机主供电回路电缆相连。

2.根据权利要求1所述的防爆电梯系统，其特征在于：轿厢电动机(41)和吊钩电动机(61)为三相异步电动机，备用动力电池组(9)为直流电池组，轿厢电动机主供电回路电缆自输入端至输出端依次设有第一断路器(141)、第一接触器(191)和第一热保护器(161)，吊钩电动机主供电回路电缆自输入端至输出端依次设有第二断路器(142)、第二接触器(192)和第二热保护器(162)，备用供电回路电缆的第一输出端与轿厢电动机主供电回路电缆位于第一接触器(191)和第一热保护器(161)之间的部分相连，备用供电回路电缆的第二输出端与吊钩电动机主供电回路电缆位于第二接触器(192)和第二热保护器(162)之间的部分相连，备用供电回路电缆自输入端至第一输出端依次设有逆变器(18)、变压器(17)和第三接触器(193)。

3.根据权利要求1所述的防爆电梯系统，其特征在于：轿厢电动机(41)和吊钩电动机(61)为直流电动机，备用动力电池组(9)为直流电池组，主电源回路电缆自输入端至输出端依次设有总断路器(143)、变压器(17)和整流器(20)，轿厢电动机主供电回路电缆自输入端至输出端依次设有第一接触器(191)和第一热保护器(161)，吊钩电动机主供电回路电缆自输入端至输出端依次设有第二接触器(192)和第二热保护器(162)，备用供电回路电缆的第一输出端与轿厢电动机主供电回路电缆位于第一接触器(191)和第一热保护器(161)之间的部分相连，备用供电回路电缆的第二输出端与吊钩电动机主供电回路电缆位于第二接触器(192)和第二热保护器(162)之间的部分相连，备用供电回路电缆位于输入端和第一输出端之间的部分设有第三接触器(193)。

4.根据权利要求1或2或3所述的防爆电梯系统，其特征在于：操纵盒(67)带有线控电缆(68)，线控电缆(68)的一端与操纵盒(67)相连，线控电缆(68)的另一端与吊钩电动机(61)的控制系统相连，操纵盒(67)通过线控电缆(68)操纵吊钩电动机(61)的开停和转向，或者是，操纵盒(67)遥控操纵吊钩电动机(61)的开停和转向。

5.根据权利要求4所述的防爆电梯系统，其特征在于：在每一层操作平台(21)和地面(22)上的电梯井道(1)上的电梯门(7)的外部设有前室(11)，每个前室(11)在不与电梯井道(1)共用的侧壁上设有防火门(8)。

6.根据权利要求5所述的防爆电梯系统，其特征在于：第一层前室(11)的一个防火门(8)的外部的地面(22)上设有疏散廊道(13)，疏散廊道(13)的入口端通过所述的防火门(8)与所述的前室(11)相通，疏散廊道(13)的两个侧壁或一个侧壁上设有防火门(8)。

7.根据权利要求6所述的防爆电梯系统，其特征在于：疏散廊道(13)采用防火结构，长度l为30～50米，在疏散廊道(13)设有防火门(8)的一个侧壁上，相邻两个防火门(8)之间的距离t为5～10米。

8.根据权利要求6所述的防爆电梯系统，其特征在于：每个前室(11)在不面对大型设备或高层建筑(12)的侧壁上设有防火门(8)，疏散廊道(13)在不面对大型设备或高层建筑(12)的侧壁上以及出口端设有防火门(8)。

9.根据权利要求8所述的防爆电梯系统，其特征在于：防火门(8)的开门方向背朝大型设备或高层建筑(12)。

10.根据权利要求5或6所述的防爆电梯系统，其特征在于：电梯井道(1)的一个侧壁面对大型设备或高层建筑(12)，与上述侧壁相对的电梯井道(1)设有电梯门(7)的侧壁的外部设有前室(11)，与上述电梯井道(1)设有电梯门(7)的侧壁相对的第一层前室(11)的侧壁的外部设有疏散廊道(13)，或者是如图3所示，电梯井道(1)的一个侧壁面对大型设备或高层建筑(12)，与上述侧壁邻接的电梯井道(1)设有电梯门(7)的侧壁的外部设有前室(11)，与上述电梯井道(1)设有电梯门(7)的侧壁邻接且不面对大型设备或高层建筑(12)的第一层前室(11)的侧壁的外部设有疏散廊道(13)，或者是，电梯井道(1)的一个侧壁面对大型设备或高层建筑(12)，与上述侧壁邻接的电梯井道(1)设有电梯门(7)的侧壁的外部设有前室(11)，与上述电梯井道(1)设有电梯门(7)的侧壁相对的第一层前室(11)的侧壁的外部设有疏散廊道(13)。

11.根据权利要求5或6所述的防爆电梯系统，其特征在于：机房(2)内设有压缩空气输入装置(131)和喷淋装置(132)，前室(11)内设有消防灭火器、防护服、呼吸面罩、防毒面罩、氧气瓶、梯子、绳索、压缩空气输入装置(131)和喷淋装置(132)，疏散廊道(13)内设有消防灭火器、防护服、呼吸面罩、防毒面罩、氧气瓶、梯子、绳索、压缩空气输入装置(131)和喷淋装置(132)，疏散廊道(13)外设有消火栓、消防泡沫罐或低压蒸汽系统，在每层操作平台(21)和地面(22)靠近前室(11)的位置设有消火栓、消防泡沫罐或低压蒸汽系统，所述的压缩空气输入装置(131)用于实施正压通风。

12.一种防爆电梯系统的使用方法，其特征在于：三相交流电源(15)正常供电时，三相交流电源(15)通过主电源回路和轿厢电动机主供电回路向轿厢电动机(41)供电，还通过主电源回路和吊钩电动机主供电回路向吊钩电动机(61)供电，三相交流电源(15)断电时，备用动力电池组(9)通过备用供电回路和轿厢电动机主供电回路向轿厢电动机(41)供电，还通过备用供电回路和吊钩电动机主供电回路向吊钩电动机(61)供电，正常工况下，吊钩(66)和操纵盒(67)与轿厢(5)同步开停和升降，吊钩(66)和操纵盒(67)始终位于轿厢(5)上的逃生窗(51)或逃生门(52)附近。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：当轿厢(5)因故障无法移动、吊钩电动机(61)由三相交流电源(15)或备用动力电池组(9)供电时，轿厢(5)内的人员打开逃生窗(51)或逃生门(52)逃出，挷挂在吊钩(66)上，使用操纵盒(67)单独操纵吊钩电动机(61)的开停和转向，使人员、吊钩(66)和操纵盒(67)在电梯井道(1)内升降。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：轿厢电动机(41)和吊钩电动机(61)为三相异步电动机，备用动力电池组(9)为直流电池组，三相交流电源(15)正常供电时，第一断路器(141)、第二断路器(142)、第一接触器(191)、第二接触器(192)、第一热保护器(161)和第二热保护器(162)闭合，第三接触器(193)打开，三相交流电源(15)输出的交流电通过主电源回路和轿厢电动机主供电回路进入轿厢电动机(41)，还通过主电源回路和吊钩电动机主供电回路进入吊钩电动机(61)，当三相交流电源(15)断电时，第一断路器(141)和第二断路器(142)闭合或打开，第一接触器(191)和第二接触器(192)打开，第一热保护器(161)、第二热保护器(162)和第三接触器(193)闭合，备用动力电池组(9)输出的直流电由逆变器(18)变为交流电，再由变压器(17)变压，通过备用供电回路以及轿厢电动机主供电回路位于备用供电回路电缆的第一输出端和轿厢电动机(41)之间的部分进入轿厢电动机(41)，还通过备用供电回路以及吊钩电动机主供电回路位于备用供电回路电缆的第二输出端和吊钩电动机(61)之间的部分进入吊钩电动机(61)。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：轿厢电动机(41)和吊钩电动机(61)为直流电动机，备用动力电池组(9)为直流电池组，三相交流电源(15)正常供电时，总断路器(143)、第一接触器(191)、第二接触器(192)、第一热保护器(161)和第二热保护器(162)闭合，第三接触器(193)打开，三相交流电源(15)输出的交流电由变压器(17)变压、再由整流器(20)变为直流电，通过主电源回路和轿厢电动机主供电回路进入轿厢电动机(41)，还通过主电源回路和吊钩电动机主供电回路进入吊钩电动机(61)，当三相交流电源(15)断电时，总断路器(143)闭合或打开，第一接触器(191)和第二接触器(192)打开，第一热保护器(161)、第二热保护器(162)和第三接触器(193)闭合，备用动力电池组(9)输出的直流电通过备用供电回路以及轿厢电动机主供电回路位于备用供电回路电缆的第一输出端和轿厢电动机(41)之间的部分进入轿厢电动机(41)，还通过备用供电回路以及吊钩电动机主供电回路位于备用供电回路电缆的第二输出端和吊钩电动机(61)之间的部分进入吊钩电动机(61)。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：三相交流电源(15)正常供电时，第一断路器(141)、第二断路器(142)、总断路器(143)、第一接触器(191)、第二接触器(192)、第三接触器(193)、第一热保护器(161)和第二热保护器(162)全部闭合，主电源回路、轿厢电动机主供电回路、吊钩电动机主供电回路和备用供电回路都接通，当轿厢电动机(41)和吊钩电动机(61)处于电动驱动工况时，主要由三相交流电源(15)供电，当三相交流电源(15)的电量不稳定或不足时由备用动力电池组(9)补充供电，当轿厢电动机(41)处于制动发电工况时，轿厢电动机(41)为备用动力电池组(9)充电。

17.根据权利要求12或13所述的方法，火灾或可燃及有毒气体泄漏事故发生时，其特征在于：消防人员通过各层前室(11)的防火门(8)进入各层前室(11)，然后再进入轿厢(5)，通过轿厢(5)或吊钩(66)的升降操作执行任务。

18.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：防爆电梯系统与工厂的火灾探测报警系统、可燃气体探测报警系统及有毒气体探测报警系统实施联动，当火灾或可燃及有毒气体泄漏事故发生时，通过上述报警系统向防爆电梯系统的控制系统发出联动控制信号，防爆电梯系统的控制系统控制轿厢(5)返回第一层供消防人员使用。

19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：备用动力电池组(9)的容量可使轿厢(4)、吊钩(66)和操纵盒(67)连续升降移动0.5～1.5小时。

20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：机房(2)、前室(11)、疏散廊道(13)实施正压通风后，内部压力为0.05～0.1mpa。

技术总结
本发明公开了一种防爆电梯系统及其使用方法。防爆电梯系统设有防爆电梯，防爆电梯设有电梯井道(1)、轿厢(5)、轿厢曳引机动力系统(4)、轿厢升降系统(3)、供电回路，防爆电梯系统还设有吊钩(66)、操纵盒(67)和卷扬机起重系统(6)。轿厢上设有逃生窗(51)和/或逃生门(52)，正常工况下，吊钩和操纵盒始终位于逃生窗或逃生门附近。供电回路包括主电源回路、轿厢电动机主供电回路、吊钩电动机主供电回路和备用供电回路，以及三相交流电源和备用动力电池组(9)。本发明公开了上述防爆电梯系统的使用方法。本发明主要用于石油化工等行业中处于易燃易爆火灾危险场所及有毒危险场所的大型设备或高层建筑。

技术研发人员：张欣,吴广宇,杨路
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13