CN103432701A - 超细干粉自动灭火装置 - Google Patents

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陈涛
夏建军
傅学成
赵力增
包志明
王荣基
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Abstract

本发明是超细干粉自动灭火装置，压力罐设有倒锥形的底部，压力罐倒锥形底部设有支撑底座，压力罐充装有超细干粉灭火剂和驱动气体；所述瓶头阀设有球阀和连接于球阀出口的充入驱动气体的聚合物软管，聚合物软管的尾端设有充气单向阀和连接于该阀出口的气压表，所述瓶头阀设有充气接口、气压表接口及其气压表和检测接口及其压力传感器，所述压力传感器输出的电信号连接于报警显示器。本发明采用聚合物软管将具有高效灭火作用的超细干粉灭火剂直接输送并喷射到早期火灾发生处，显著增强了对火灾尤其是早期火灾的探测及灭火扑救效果，可以针对封闭、半封闭空间内关键危险源或危险区域实现全方位、全天候的火灾探测和灭火保护。圆锥型底部的压力罐设计和虹吸方式，解决了超细干粉灭火剂喷射剩余率过大影响灭火效果的问题。

Description

超细干粉自动灭火装置
技术领域
本发明属于消防灭火设备，具体地说是一种用于扑救早期火灾的超细干粉自动灭火装置。
背景技术
超细干粉灭火剂粒径小、单位质量的比表面积大、活性高，具有灭火速度快、效能高的特点，并且超细干粉灭火剂经释放后，其大部分细微颗粒能迅速分散和悬浮在空气中形成相对较稳定的灭火气溶胶，因此超细干粉灭火剂既可针对受限空间进行全淹没灭火防护，也可针对特定保护对象进行局部灭火保护，具有广阔的应用前景。
现有的超细干粉灭火设备主要包括：管网式灭火***、柜式灭火装置、感温自启动干粉灭火装置、手提式和推车式灭火器等。其中，管网式干粉灭火***包括设置于被保护区域各个分区的火源探测器、被保护区域的温度探测器和控制器、供气装置和雾混罐及各分区电动阀控制的喷嘴。管网式干粉灭火***和柜式超细干粉灭火***是针对整个防护区或房间进行火灾探测并实施灭火，存在***庞大复杂、灭火剂设计用量大、不能针对主要危险源进行点对点灭火防护的实际问题。
感温自启动干粉灭火装置通常采用玻璃泡、易熔合金等感温元件作为火灾探测元件，由于玻璃泡、易熔合金等感温元件的火灾探测范围有限，往往是在火灾比较大的时候才启动灭火装置，从而错过了最佳灭火时期，与在火灾初期阶段实施灭火相比，在火灾较大时实施灭火的难度要大很多。
手提式和推车式干粉灭火器不属于自动灭火装置，必须在有人值守的场所使用，而在无人值守或人不常在的场所则无法发挥作用。
目前，气体灭火技术领域的直接探火管式自动灭火装置是采用一种直径6mm的聚合物软管作为火灾探测元件，使用时将该管直接布置在防护区域及火灾危险源周围，当危险源出现火灾或异常高温且达到软管破裂温度时，该装置就会启动，气体灭火剂从软管破裂口喷出直接作用于火源或热源，将火患扑灭在萌芽阶段，可以实现真正意义上的扑救早期火灾的目的。
然而，由于Halon1301、Halon1211气体灭火剂的淘汰，目前用于直接探火管式自动灭火装置的气体灭火剂主要是七氟丙烷和二氧化碳，这两种灭火剂均存在一定不足：
（1）灭火效能低。七氟丙烷在全淹没灭火时的灭火设计浓度需要达到0.7kg/m3，七氟丙烷灭火剂极少用于局部灭火；二氧化碳由于只具有物理灭火作用，其灭火效能则更低，在全淹没灭火时二氧化碳的灭火设计浓度需要打到1.5kg/m3；与这两种气体灭火剂相比，超细干粉灭火剂只需要0.15kg/m3以内，有些超细干粉灭火剂可达0.06kg/m3，且超细干粉灭火剂既可用于全淹没灭火，也可用于局部灭火；
（2）七氟丙烷属于强效的温室气体（GWP为2900），并且在灭火过程会中会产生大量氟化氢有毒气体，易造成二次损害，因此七氟丙烷只是哈龙灭火剂的临时替代物；二氧化碳灭火***实际应用时的***压力较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，公开一种用于对早期火灾施以快速、高效扑救的超细干粉自动灭火装置。
本发明为实现上述目的采取以下技术方案：一种超细干粉自动灭火装置，包括压力罐、瓶头阀和连接于瓶头阀的虹吸管，特征是，所述压力罐设有倒锥形的底部，压力罐倒锥形底部设有支撑底座，压力罐充装有超细干粉灭火剂和驱动气体；所述瓶头阀设有球阀和连接于球阀出口的充入驱动气体的聚合物软管，聚合物软管的尾端设有充气单向阀和连接于该阀出口的气压表，所述瓶头阀设有充气接口、气压表接口及其气压表和检测接口及其压力传感器，所述压力传感器输出的电信号连接于报警显示器。
本发明还可以采取以下技术措施：
所述瓶头阀设有安全泄压阀。
所述瓶头阀的顶部和侧面分别设有球阀，各球阀出口分别设有充入驱动气体的聚合物软管，各聚合物软管的尾端分别设有充气单向阀和连接于该阀出口的气压表。
所述虹吸管底端至压力罐筒体倒锥形底部的距离为1～10mm，虹吸管底端口具有30°斜角，虹吸管上部对应压力罐中驱动气体的位置至少设有一个直径为0.05mm～1mm的进气微孔。
所述压力罐和聚合物软管的驱动气体压力范围为0.8～2.5Mpa。
所述聚合物软管是消防灭火***用温感灭火管或探火管。
所述超细干粉灭火剂为BC类或ABC类或D类超细干粉灭火剂，平均粒度为3微米～75微米。
本发明的有益效果及优点在于：
（1）本发明采用能及时探测早期火灾的聚合物软管并将具有高效灭火作用的超细干粉灭火剂通过聚合物软管直接输送并喷射到早期火灾发生处，将其迅速扑灭，从而显著增强了对火灾尤其是早期火灾的探测及灭火扑救效果，降低了火灾对防护对象的损害程度。本发明可以针对封闭、半封闭空间内关键危险源或危险区域实现全方位、全天候的火灾探测和灭火保护；
（2）本发明结构简单，安全可靠，安装、使用及维护方便，无需庞大管网***和复杂的电气控制***；
（3）本发明采用圆锥型底部的压力罐设计和虹吸方式，可将超细干粉灭火剂经聚合物软管喷射干净，解决了灭火剂喷射剩余率过大影响灭火效果的问题；
（4）本发明可自行检测内部压力，当压力下降到一定值时予以报警提示，彻底解决了现有储压式干粉灭火装置使用过程中因压力下降不能及时启动扑灭火灾的问题。
以下通过对比实验说明本发明的灭火剂喷射剩余量和灭火剂喷射剩余率。
表1是普通手提式灭火器实验结果（从10m长火探管喷放）。
表1
Figure BDA0000377524730000041
表2是本发明灭火装置实验结果（从10m长火探管喷放）
表2
Figure BDA0000377524730000042
从以上对比实验可以看出，采用普通虹吸方式从火探管输送和喷放超细干粉灭火剂时，灭火剂的喷射剩余量较高、喷射剩余率较大，而采用本发明超细干粉自动灭火装置的灭火剂喷射剩余量显著降低，灭火剂喷射剩余率明显优于现有手提虹吸方式。
附图说明
附图1是实施例1结构局部剖面示意图。
附图2是瓶头阀另一结构示意图。
附图3是实施例2结构示意图。
附图4是实施例3结构示意图。
图中标记：1压力罐，2瓶头阀，3充气接口，4球阀，5聚合物软管，6气压表，7充气单向阀，8罐体气压表，9压力传感器，10安全泄压阀，11虹吸管，11-1进气微孔，11-2底端口，12灭火剂，13底座，14防护对象，15报警显示器。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。
如图1所示超细干粉自动灭火装置自动灭火装置实施例1，压力罐1其筒体设有倒锥形的底部，压力罐倒锥形底部设有支撑底座13。连接于压力罐罐口的瓶头阀2顶部设有一个球阀4和连接于该球阀出口的充入驱动气体的聚合物软管5，该聚合物软管的尾端设有充气单向阀7和连接于该阀出口的气压表6。聚合物软管5布置于防护对象14范围内。压力罐充装有超细干粉灭火剂和驱动气体，超细干粉灭火剂为BC类或ABC类或D类超细干粉粉体灭火剂，平均粒度为3微米～75微米，驱动气体是氮气或二氧化碳或其它惰性气体。
图1所示瓶头阀2设有充气接口3、气压表接口及其罐体气压表8和检测接口及其压力传感器9，还设有安全泄压阀10，压力传感器压力范围为0～2.5MPa压力传感器输出的电信号连接于报警显示器15，瓶头阀2设置的各接口与瓶头阀2阀芯通道相通。
图1所示瓶头阀2阀芯通道底口连接虹吸管11，虹吸管底端口11-2至压力罐筒体倒锥形底部的距离为1～10mm均可，虹吸管底端口具有30°斜角，虹吸管11上部对应压力罐中驱动气体的位置设有一个直径为0.05mm～1mm的进气微孔11-1，该进气微孔的作用是可以引入罐内驱动气体至虹吸管，防止其发生堵塞，保证罐内灭火剂12输送的连续性。进气微孔的数量和孔径可以依据防护对象需要的灭火剂输送浓度、输送速率及连续喷射时间予以调整。
图1所示实施例1的压力罐1和聚合物软管5的驱动气体压力范围在0.8～2.5Mpa均可，聚合物软管5是消防灭火***用温感灭火管或火探管。
图1所示的压力传感器9和报警显示器15在实际应用现场使用时可实时检测压力罐内部压力，当因长期慢性渗漏使压力下降到一定值时予以报警提示，解决了现有储压式自动灭火装置使用过程中因压力下降不能及时启动扑灭火灾的问题；当本发明自动灭火装置遇到火灾正常启动并喷放完灭火剂后，压力罐内压力低于所设定的压力值，及时予以报警，通知提醒相关人员，这在长期无人值守的场所尤其重要。
如图2所示的瓶头阀2是本发明的超细干粉自动灭火装置瓶头阀的另一结构形式，与图1所示瓶头阀的区别在于该阀阀体设有多个球阀4，其它如充气接口3、气压表接口及其罐体气压表8和检测接口及其压力传感器9、安全泄压阀10与图1所示瓶头阀相同。
图2所示的瓶头阀2适用于防护对象较多或范围较大的场合，既扩大了本发明灭火装置保护范围，又保证了灭火效果，避免了采用延长聚合物软管的长度来增大防护范围的欠可靠使用方式。
本发明的超细干粉自动灭火装置的瓶头阀也可以采用现有容器阀，只要容器阀表面接口或复合阀适应本发明需要均可使用。
如图3所示超细干粉自动灭火装置实施例2，具有底座13的压力罐1的瓶头阀2顶部的球阀所连接的聚合物软管5在防护对象14范围内采取自上而下回转的方式布置，也可以以相同方式布置于主要危险源周围，该聚合物软管的尾端设有充气单向阀7和连接于该阀出口的气压表6。
图3所示瓶头阀2设置的压力传感器输出的电信号连接于报警显示器15。实施例2的压力罐1、瓶头阀2的具体结构例如罐体气压表8等与图1实施例1相同，瓶头阀2可以采用现有容器阀。
图3所示实施例2的压力罐1和聚合物软管5的驱动气体压力范围在0.8～2.5Mpa均可，聚合物软管5是消防灭火***用温感灭火管或火探管。
如图4所示超细干粉自动灭火装置实施例3，具有底座13的压力罐1的瓶头阀2顶部的三个球阀分别连接的聚合物软管5在各自的防护对象14范围内采取自上而下回转的方式布置，也可以以相同方式布置于各自防护对象14内主要危险源周围，该聚合物软管的尾端设有充气单向阀和连接于该阀出口的气压表，瓶头阀2设置的压力传感器输出的电信号连接于报警显示器15。实施例3的压力罐1、瓶头阀2的具体结构与图1实施例1相同，瓶头阀2可以采用现有容器阀。
图4所示实施例3的压力罐1和聚合物软管5的驱动气体压力范围在0.8～2.5Mpa均可，聚合物软管5是消防***用探火管，所述软管内径为3～8mm。
本超细干粉自动灭火装置的罐装方法：先向压力罐内充装一定量的灭火剂，然后密封安装瓶头阀等，连接一定长度的聚合物软管，在球阀关闭状态下，通过瓶头阀上的充气接口向压力罐内充装规定压力值的驱动气体，通过聚合物软管的末端充气单向阀向管内充入规定压力值的驱动气体，也可以打开球阀，使压力罐的驱动气体进入聚合物软管。
本超细干粉自动灭火装置的使用方法：将本自动灭火装置运送至防护对象范围，垂直固定好压力罐；将聚合物软管布置于防护对象内部或主要危险源周围，使用卡具固定好软管；将压力传感器信号线连接到报警显示器，设置报警压力值，本装置即安装完毕。

Claims (7)

1.超细干粉自动灭火装置，包括压力罐、瓶头阀和连接于瓶头阀的虹吸管，其特征在于：所述压力罐设有倒锥形的底部，压力罐倒锥形底部设有支撑底座，压力罐充装有超细干粉灭火剂和驱动气体；所述瓶头阀设有球阀和连接于球阀出口的充入驱动气体的聚合物软管，聚合物软管的尾端设有充气单向阀和连接于该阀出口的气压表，所述瓶头阀设有充气接口、气压表接口及其气压表和检测接口及其压力传感器，所述压力传感器输出的电信号连接于报警显示器。
2.根据权利要求1所述超细干粉自动灭火装置，其特征在于：所述瓶头阀设有安全泄压阀。
3.根据权利要求1所述超细干粉自动灭火装置，其特征在于：所述瓶头阀的顶部和侧面分别设有球阀，各球阀出口分别设有充入驱动气体的聚合物软管，各聚合物软管的尾端分别设有充气单向阀和连接于该阀出口的气压表。
4.根据权利要求1所述超细干粉自动灭火装置，其特征在于：所述虹吸管底端至压力罐筒体倒锥形底部的距离为1～10mm，虹吸管底端口具有30°斜角，虹吸管上部对应压力罐中驱动气体的位置至少设有一个直径为0.05mm～1mm的进气微孔。
5.根据权利要求1或3或4所述超细干粉自动灭火装置，其特征在于：所述压力罐和聚合物软管的驱动气体压力范围为0.8～2.5Mpa。
6.根据权利要求1所述超细干粉自动灭火装置，其特征在于：所述聚合物软管是消防灭火***用温感灭火管或火探管。
7.根据权利要求1所述超细干粉自动灭火装置，其特征在于：所述超细干粉灭火剂为BC类或ABC类或D类粉体灭火剂，平均粒度为3微米～75微米。
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