CN112197612A - 内置式火灾烟气洗消装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及火灾消防领域，具体涉及一种内置式火灾烟气洗消装置，包括依次连接的进气管、CO消除装置、烟气过滤装置、抽风装置、气水混合烟气冷却装置。本发明的优点在于：相对于现有技术，其能够消除烟气中的一氧化碳等不可溶性有毒气体，同时由于不在狭长空间内喷水喷雾，因而不会破坏周围电气线路，不会造成二次火灾，安全性较好。内置式火灾烟气洗消装置可主动吸入火灾烟气进行烟气颗粒物过滤、在机身内部进行烟气降温冷却、一氧化碳消除、可溶性有毒气体消除。实现火场快速消烟冷却，提高能见度，有利于组织人员快速疏散和开展救援。

Description

内置式火灾烟气洗消装置
技术领域
本发明涉及火灾消防领域，具体涉及一种内置式火灾烟气洗消装置。
背景技术
移动式消防烟气洗消设备主要应用场景为地下车库、公路隧道等狭长空间。此类设备通常是将喷淋设备放置在可移动的机器人底盘上，通过喷淋向火场烟气喷射大量水或者水雾等方式来达到降温净化的效果。这种开放式烟气洗消设备结构简单，成本低廉，但无法消除一氧化碳等不可溶性有毒气体，造成无法开展火场人员疏散。同时在狭长空间内喷水喷雾容易破坏周围电气线路，造成二次火灾。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：现有技术中烟气洗消设备无法消除一氧化碳等不可溶性有毒气体，以及在狭长空间内喷水喷雾容易破坏周围电气线路，造成二次火灾的技术问题。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种内置式火灾烟气洗消装置，包括依次连接的进气管、CO消除装置、烟气过滤装置、抽风装置、气水混合烟气冷却装置。
本发明中的内置式火灾烟气洗消装置在实际应用时，整体应用在火灾场景中，在抽风装置的作用下，烟气从进气管进入，并依次进入CO消除装置、烟气过滤装置、抽风装置、气水混合烟气冷却装置，烟气在CO消除装置中去除烟气中的CO，在烟气过滤装置中过滤掉颗粒较大的杂质，在气水混合烟气冷却装置中实现可溶性气体的消除以及对烟气降温冷却处理，相对于现有技术，其能够消除烟气中的一氧化碳等不可溶性有毒气体，同时由于不在狭长空间内喷水喷雾，因而不会破坏周围电气线路，不会造成二次火灾，安全性较好。内置式火灾烟气洗消装置可主动吸入火灾烟气进行烟气颗粒物过滤、在机身内部进行烟气降温冷却、一氧化碳消除、可溶性有毒气体消除。实现火场快速消烟冷却，提高能见度，有利于组织人员快速疏散和开展救援。
优化的，所述进气管的进气端设置有进气烟罩，进气烟罩呈喇叭口形状。
优化的，所述进气烟罩中同轴设置有圆形挡板，圆形挡板边缘与进气烟罩内壁之间留有进气间隙。
优化的，以烟气流动的方向为后，所述进气管包括依次连通的前进气管、后进气管；
所述后进气管的出气端连接至CO消除装置，所述后进气管的进气端沿竖直方向；
所述前进气管的出气端沿竖直方向，所述前进气管上出气端与进气端之间的管路轴线与前进气管的出气端轴线之间的夹角大于0°，所述前进气管的出气端同轴转动安装在后进气管的进气端；
所述后进气管的进气端上设置有能够驱动前进气管绕后进气管的进气端轴线转动的前进气管驱动机构。
实际应用中，可根据实际吸入烟气的情况，通过控制前进气管驱动机构，控制前进气管绕后进气管的进气端轴线转动，进而灵活调整前进气管位置，增加吸入烟气的区域，确保吸入效果。
优化的，所述前进气管上出气端与进气端之间的管路轴线沿水平方向。
优化的，所述前进气管驱动机构包括转动安装在后进气管进气端上的蜗杆，还包括设置在前进气管出气端的涡轮齿圈，涡轮齿圈与蜗杆啮合；
所述蜗杆通过设置在其端部的手轮驱动，或者，蜗杆通过设置在后进气管进气端上的电机驱动。
当需要调整前进气管方向时，只需转动手轮或者通过电机带动蜗杆转动，蜗杆与涡轮齿圈齿圈啮合，进而实现驱动前进气管摆动，增加吸入烟气的区域，吸入效果较好。
优化的，所述前进气管的进气端朝向斜下方。
优化的，所述CO消除装置采用氧化型催化器。
优化的，所述烟气过滤装置包括过滤箱体，所述过滤箱体中设置滤芯，所述过滤箱体上设置进气口、出气口，所述CO消除装置连接至过滤箱体的进气口，过滤箱体的出气口连接至抽风装置。
在抽风装置的作用下，过滤箱体中产生负压，进而将来自CO消除装置的烟气吸入过滤箱体中，在滤芯处过滤掉颗粒较大的杂质，初步净化烟气。
优化的，所述气水混合烟气冷却装置包括冷却箱体，冷却箱体中设置喷淋头，所述喷淋头与外界水源连接，所述冷却箱体上设置进气口、出气口，所述冷却箱体的进气口连接至抽风装置，所述冷却箱体的出气口排空。
抽风装置将过滤后的烟气加压送入冷却箱体中，由于冷却箱体中的喷淋头不断喷水，烟气中的可溶性气体会溶入水中，同时还能够实现烟气的冷却，净化、冷却之后的烟气经冷却箱体出气口排空。
本发明的优点在于：
1.本发明中的内置式火灾烟气洗消装置在实际应用时，整体应用在火灾场景中，在抽风装置的作用下，烟气从进气管进入，并依次进入CO消除装置、烟气过滤装置、抽风装置、气水混合烟气冷却装置，烟气在CO消除装置中去除烟气中的CO，在烟气过滤装置中过滤掉颗粒较大的杂质，在气水混合烟气冷却装置中实现可溶性气体的消除以及对烟气降温冷却处理，相对于现有技术，其能够消除烟气中的一氧化碳等不可溶性有毒气体，同时由于不在狭长空间内喷水喷雾，因而不会破坏周围电气线路，不会造成二次火灾，安全性较好。内置式火灾烟气洗消装置可主动吸入火灾烟气进行烟气颗粒物过滤、在机身内部进行烟气降温冷却、一氧化碳消除、可溶性有毒气体消除。实现火场快速消烟冷却，提高能见度，有利于组织人员快速疏散和开展救援。
2.实际应用中，可根据实际吸入烟气的情况，通过控制前进气管驱动机构，控制前进气管绕后进气管的进气端轴线转动，进而灵活调整前进气管位置，增加吸入烟气的区域，确保吸入效果。
3.当需要调整前进气管方向时，只需转动手轮或者通过电机带动蜗杆转动，蜗杆与涡轮齿圈齿圈啮合，进而实现驱动前进气管摆动，增加吸入烟气的区域，吸入效果较好。
4.在抽风装置的作用下，过滤箱体中产生负压，进而将来自CO消除装置的烟气吸入过滤箱体中，在滤芯处过滤掉颗粒较大的杂质，初步净化烟气。
5.抽风装置将过滤后的烟气加压送入冷却箱体中，由于冷却箱体中的喷淋头不断喷水，烟气中的可溶性气体会溶入水中，同时还能够实现烟气的冷却，净化、冷却之后的烟气经冷却箱体出气口排空。
附图说明
图1-3为本发明实施例中内置式火灾烟气洗消装置不同视角的示意图；
图4为图3中B的局部放大图；
图5为本发明实施例中内置式火灾烟气洗消装置另一视角的示意图；
图6为图5中A的局部放大图；
图7为本发明实施例中前进气管与后进气管之间转动安装的示意图；
图8为本发明实施例中金属滤网的排列示意图；
其中，
进气管-1、进气烟罩-11、圆形挡板-12、前进气管-13、后进气管-14、前进气管驱动机构-15、支柱-121、护罩-131、蜗杆-151、电机-152、涡轮齿圈-153；
CO消除装置-2；
烟气过滤装置-3、过滤箱体-31、滤芯-32、反吹气管-33、手动式卸灰斗-34、闸门-35、螺母-36、丝杠-37、手轮-38、旁通管路-39；
抽风装置-4；
气水混合烟气冷却装置-5、冷却箱体-51、金属滤网-52、喷淋头-53。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种内置式火灾烟气洗消装置，包括依次连接的进气管1、CO消除装置2、烟气过滤装置3、抽风装置4、气水混合烟气冷却装置5。
如图2所示，所述进气管1的进气端设置有进气烟罩11，进气烟罩11呈喇叭口形状，进气烟罩11采用钛合金制成，进气烟罩11直径1.0-1.5m,厚度0.2-0.4m，所述进气管1直径200-350mm，实际应用时，进气烟罩11在火源正上方0.4-0.7m处。
如图3、5、6所示，所述进气烟罩11中同轴设置有圆形挡板12，圆形挡板12边缘与进气烟罩11内壁之间留有进气间隙。具体的，如图6所示，所述圆形挡板12与进气烟罩11内壁之间设置有支柱121，支柱121的两端分别焊接在圆形挡板12以及进气烟罩11内壁上，用以将圆形挡板12固定在进气烟罩11中。
如图1所示，以烟气流动的方向为后，所述进气管1包括依次连通的前进气管13、后进气管14，所述前进气管13、后进气管14均采用钛合金制成。
如图1所示，所述后进气管14的出气端连接至CO消除装置2，本实施例中，所述CO消除装置2采用氧化型催化器，在内部进行CO催化氧化实现CO消除。所述后进气管14的进气端沿竖直方向；后进气管14下方设置支架，用以支撑后进气管14。
如图1所示，所述前进气管13的出气端沿竖直方向，所述前进气管13上出气端与进气端之间的管路轴线与前进气管13的出气端轴线之间的夹角大于0°，本实施例中，所述前进气管13上出气端与进气端之间的管路轴线沿水平方向。
所述前进气管13的出气端同轴转动安装在后进气管14的进气端，具体的，如图7所示，前进气管13的出气端***后进气管14中，且二者之间通过轴承连接。
如图1所示，所述后进气管14的进气端上设置有能够驱动前进气管13绕后进气管14的进气端轴线转动的前进气管驱动机构15。
如图7所示，所述前进气管驱动机构15包括转动安装在后进气管14进气端上的蜗杆151，还包括设置在前进气管13出气端的涡轮齿圈153，涡轮齿圈153与蜗杆151啮合；具体的，所述涡轮齿圈153设置在前进气管13出气端外部，蜗杆151转动安装在后进气管14上，进一步的，所述前进气管13外部设置有护罩131，护罩131开口向下，并将后进气管14的顶端罩在其中，护罩131焊接设置在前进气管13外部。
所述蜗杆151通过设置在其端部的手轮驱动，或者，如图1所示，蜗杆151通过设置在后进气管14进气端上的电机152驱动。
如图1、2所示，所述前进气管13的进气端朝向斜下方。
如图1所示，所述烟气过滤装置3包括过滤箱体31，所述过滤箱体31中设置滤芯32，所述过滤箱体31上设置进气口、出气口，所述CO消除装置2连接至过滤箱体31的进气口，过滤箱体31的出气口连接至抽风装置4，抽风装置4采用离心风机，离心风机风量为5000-6500m3/h,全压为3000-3200pa。
具体的，滤芯32设置9-16个，如图1所示，本实施例中，滤芯32共设置16个，所有滤芯32按照4×4的矩形阵列均匀分布，烟气在过滤箱体31中的流动方向垂直于滤芯32，滤芯32采用金属纤维毡滤芯，过滤精度10-30微米，烟气中超过20微米的烟尘颗粒在此处被过滤。
进一步的，如图2所示，所述过滤箱体31上还设置有数量及位置与滤芯32一一对应的反吹气管33，各反吹气管33的排气端通向对应的滤芯32中，反吹气管33的进气端连通至外设的气泵，用以给滤芯32反吹冲洗滤芯32上收集的烟气颗粒物。
进一步的，如图3、4所示，所述过滤箱体31的底部设置手动式卸灰斗34，手动式卸灰斗34上大下小，可收集反吹下来的烟灰。所述手动式卸灰斗34的底端开口处滑动安装有闸门35，闸门35能够横向滑动以实现手动式卸灰斗34的开关，闸门35上设置有螺母36，手动式卸灰斗34下方设置有与螺母36配合的丝杠37，丝杠37的端部设置手轮38，转动手轮38，通过丝杠螺母机构驱动闸门35移动。
进一步的，如图5所示，还包括旁通管路39，旁通管路39的第一端连通至外设的气泵，旁通管路39的第二端连通至手动式卸灰斗34，用以冲洗手动式卸灰斗34，所述旁通管路39上设置蝶阀。
另外，根据实际需求，所述烟气过滤装置3也可采用现有技术中DPF尾气处理器，其采用金属滤网过滤烟气颗粒物，DPF为现有技术，市购即可。
如图1所示，所述气水混合烟气冷却装置5包括冷却箱体51，冷却箱体51中设置喷淋头53，所述喷淋头53与外界水源连接，如连接至消防栓，水压0.6Mpa，所述冷却箱体51上设置进气口、出气口，所述冷却箱体51的进气口连接至抽风装置4，所述冷却箱体51的出气口排空，气水混合烟气冷却装置5的水流量为2-6L/s，进一步的，所述冷却箱体51的底部设置排水口，经喷淋头53喷入冷却箱体51中的水经排水口排出。
进一步的，本实施例中，如图8所示，所述冷却箱体51中还竖直平行设置有四块金属滤网52，金属滤网52整体呈矩形，其上开设多个通孔，孔径10-20mm，金属滤网52垂直于烟气走向，喷淋头53设置在中间两个金属滤网52之间上部，金属滤网52的设置可增大烟气流的横向流动，从而增加烟气流与水喷雾的混合，提高换热效率。
工作原理：
如图1所示，本发明中的内置式火灾烟气洗消装置在实际应用时，整体应用在火灾场景中，在抽风装置4的作用下，烟气从进气管1进入，并依次进入CO消除装置2、烟气过滤装置3、抽风装置4、气水混合烟气冷却装置5，烟气在CO消除装置2中去除烟气中的CO，在烟气过滤装置3中过滤掉颗粒较大的杂质，在气水混合烟气冷却装置5中实现可溶性气体的消除以及对烟气降温冷却处理，相对于现有技术，其能够消除烟气中的一氧化碳等不可溶性有毒气体，同时由于不在狭长空间内喷水喷雾，因而不会破坏周围电气线路，不会造成二次火灾，安全性较好。内置式火灾烟气洗消装置可主动吸入火灾烟气进行烟气颗粒物过滤、在机身内部进行烟气降温冷却、一氧化碳消除、可溶性有毒气体消除。实现火场快速消烟冷却，提高能见度，有利于组织人员快速疏散和开展救援。
实际应用中，可根据实际吸入烟气的情况，通过控制前进气管驱动机构15，控制前进气管13绕后进气管14的进气端轴线转动，进而灵活调整前进气管13位置，增加吸入烟气的区域，确保吸入效果。当需要调整前进气管13方向时，只需转动手轮或者通过电机带动蜗杆151转动，蜗杆151与涡轮齿圈153齿圈啮合，进而实现驱动前进气管13摆动，增加吸入烟气的区域，吸入效果较好。在抽风装置4的作用下，过滤箱体31中产生负压，进而将来自CO消除装置2的烟气吸入过滤箱体31中，在滤芯32处过滤掉颗粒较大的杂质，初步净化烟气。抽风装置4将过滤后的烟气加压送入冷却箱体51中，由于冷却箱体51中的喷淋头53不断喷水，烟气中的可溶性气体会溶入水中，同时还能够实现烟气的冷却，净化、冷却之后的烟气经冷却箱体51出气口排空。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：包括依次连接的进气管(1)、CO消除装置(2)、烟气过滤装置(3)、抽风装置(4)、气水混合烟气冷却装置(5)。
2.根据权利要求1所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述进气管(1)的进气端设置有进气烟罩(11)，进气烟罩(11)呈喇叭口形状。
3.根据权利要求2所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述进气烟罩(11)中同轴设置有圆形挡板(12)，圆形挡板(12)边缘与进气烟罩(11)内壁之间留有进气间隙。
4.根据权利要求1所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：以烟气流动的方向为后，所述进气管(1)包括依次连通的前进气管(13)、后进气管(14)；
所述后进气管(14)的出气端连接至CO消除装置(2)，所述后进气管(14)的进气端沿竖直方向；
所述前进气管(13)的出气端沿竖直方向，所述前进气管(13)上出气端与进气端之间的管路轴线与前进气管(13)的出气端轴线之间的夹角大于0°，所述前进气管(13)的出气端同轴转动安装在后进气管(14)的进气端；
所述后进气管(14)的进气端上设置有能够驱动前进气管(13)绕后进气管(14)的进气端轴线转动的前进气管驱动机构(15)。
5.根据权利要求4所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述前进气管(13)上出气端与进气端之间的管路轴线沿水平方向。
6.根据权利要求4所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述前进气管驱动机构(15)包括转动安装在后进气管(14)进气端上的蜗杆(151)，还包括设置在前进气管(13)出气端的涡轮齿圈(153)，涡轮齿圈(153)与蜗杆(151)啮合；
所述蜗杆(151)通过设置在其端部的手轮驱动，或者，蜗杆(151)通过设置在后进气管(14)进气端上的电机(152)驱动。
7.根据权利要求4所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述前进气管(13)的进气端朝向斜下方。
8.根据权利要求1所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述CO消除装置(2)采用氧化型催化器。
9.根据权利要求1所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述烟气过滤装置(3)包括过滤箱体(31)，所述过滤箱体(31)中设置滤芯(32)，所述过滤箱体(31)上设置进气口、出气口，所述CO消除装置(2)连接至过滤箱体(31)的进气口，过滤箱体(31)的出气口连接至抽风装置(4)。
10.根据权利要求1所述的内置式火灾烟气洗消装置，其特征在于：所述气水混合烟气冷却装置(5)包括冷却箱体(51)，冷却箱体(51)中设置喷淋头(53)，所述喷淋头(53)与外界水源连接，所述冷却箱体(51)上设置进气口、出气口，所述冷却箱体(51)的进气口连接至抽风装置(4)，所述冷却箱体(51)的出气口排空。
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