CN101983740A

CN101983740A - 超细干粉冷气溶胶自动灭火系统

Info

Publication number: CN101983740A
Application number: CN2010105416299A
Authority: CN
Inventors: 谢炳先; 陈秀玉
Original assignee: FUJIAN TIANGUANG FIRE-FIGHTING SCIE-TECH Inc Co
Current assignee: Fujian Tianguang Fire-fighting Incorporated Company
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: CN101983740B

Abstract

本发明公开了一种超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其包括灭火装置、驱动气体输送管道、喷洒装置和控制装置；上述灭火装置包括气体储存装置、控制阀组件和连接管路，上述气体储存装置通过上述控制阀门和连接管路连接至上述驱动气体输送管道的输入端；上述控制阀组件通过上述控制装置控制启闭；上述喷洒装置根据工程要求设计分布于防护区，上述喷洒装置具有储粉罐，此储粉罐通过第一控制阀连接于上述驱动气体输送管道的输出端，此储粉罐设有喷洒出口，此喷洒出口上设置有第二控制阀，上述第一、第二控制阀通过气动或电动的方式控制启闭。与现有技术相比，本发明的灭火系统具有系统结构简单、灭火效果好、工程投资少且维护费用低的优点。

Description

超细干粉冷气溶胶自动灭火系统

技术领域

本发明涉及消防系统，具体是一种超细干粉冷气溶胶自动灭火系统。

背景技术

冷气溶胶灭火是一种当今新型的灭火手段，灭火效果好，造价便宜，无次生危害，适应性广，技术性能优于热气溶胶，具有极大的发展前景和商业价值。

目前，武汉等消防企业推出了新型“超细干粉”管网自动灭火系统，利用超细干粉形成的冷气溶胶灭火，该灭火系统的原理是：按照固定式干粉灭火系统的结构形式和工作原理设计，即利用储气瓶组内的高压氮气进入超细干粉灭火剂储罐内，推动干粉灭火剂以气、粉混合物态，经输送管道到达设置在防护区的喷嘴释放，以冷气溶胶形态进行全淹没或局部灭火。

此“超细干粉管网自动灭火系统”因有干粉储罐，致使放置钢瓶的房间面积较大；灭火运行时，输送管道内是氮气和超细干粉气、固两相物质，流动的压力损失较大，易产生干粉在管道、管件、阀门等处的沉积，因而输送管路应需较大管径，且不能远距离输送；如用提高氮气压力来弥补，不仅需用高压输送管路，并且需要增加高压储气瓶组的配备，加大了工程投资，而且喷入防护区的超细干粉和氮气的单位质量比，超细干粉的比量较低，起主要灭火作用的成分少了，必定会大大降低灭火效果。系统喷放灭火后，必须要对输送管路进行吹扫清理，十分费工费力，增加了维护费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统结构简单、灭火效果好、工程投资少且维护费用低的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统。

本发明的技术方案是这样的：超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，包括灭火装置、驱动气体输送管道、喷洒装置和控制装置；上述灭火装置包括气体储存装置、控制阀组件和连接管路，上述气体储存装置通过上述控制阀门和连接管路连接至上述驱动气体输送管道的输入端；上述控制阀组件通过上述控制装置控制启闭；上述喷洒装置根据工程要求设计分布于防护区，上述喷洒装置具有储粉罐，此储粉罐通过第一控制阀连接于上述驱动气体输送管道的输出端，此储粉罐设有喷洒出口，此喷洒出口上设置有第二控制阀，上述第一、第二控制阀通过气动或电动的方式控制启闭。

上述第一控制阀为气动阀。

上述第二控制阀设有与上述喷洒出口相适配的阀瓣，此阀瓣通过上述气动阀的阀芯控制启闭。

上述气动阀的阀芯具有伸出阀体的延伸部，此延伸部延伸至上述喷洒出口处并与上述阀瓣相连接。

上述喷洒装置通过悬挂装置悬挂于防护区的天花板上，此悬挂装置上设有用于检测储粉罐内的超细干粉是否喷洒完毕的检测装置。

上述检测装置包括壳体及设于壳体内的悬挂轴、微动开关和平衡弹性件，上述悬挂轴的下端伸出上述壳体，上述喷洒装置悬挂于上述悬挂轴的下端，上述平衡弹性件张设于上述悬挂轴的上端与上述壳体的内底之间，上述微动开关设置于上述悬挂轴上方的设定位置上，且上述微动开关连接有可将检测信号引至上述灭火报警控制器的信号线。

上述悬挂装置设有悬挂主轴和悬挂座板，上述检测装置安装于上述悬挂座板上，上述悬挂主轴与上述悬挂座板之间设置有可使上述检测装置始终保持悬垂状态的调心装置。

上述喷洒装置的喷洒出口处连接有可伸缩的喷洒头。

上述气体储存装置包括主动瓶和从动瓶，上述控制阀组件包括上述主动瓶的容器阀、上述从动瓶的容器阀和连接于上述连接管路末端的选择阀，上述主动瓶的容器阀采用由上述控制装置控制启闭的电磁启动容器阀，上述从动瓶的容器阀和上述选择阀采用由上述主动瓶释放的高压氮气驱动的气动阀。

上述控制装置采用手动控制器或自动灭火报警控制器。

采用上述方案后，本发明的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，与通常的气体灭火系统、(超细)干粉灭火系统不同，它是一种无灭火剂输送管路和灭火剂专用储存容器的超细干粉自动灭火系统，它可按消防工程需要，组合成单元独立或组合分配不同形式的自动灭火系统。

与现有技术相比，本发明的灭火系统具有如下有益效果：

1、据文选报道，经国家固定灭火系统和耐火构件质检中心测试，超细干粉冷气溶胶灭火所需浓度≤70g/m³，可见灭火效率之高。因此，保护一个防护区所需的超细干粉灭火剂量十分有限。本发明利用该特性，将超细干粉储存在各个喷洒装置内，通过将喷洒装置合理布置在防护区，对防护区灭火所需的超细干粉实现定量配置，既可避免过量超细干粉灭火剂喷放造成的污染，又可简化灭火系统。经过喷洒装置释放形成的气溶胶，超细干粉灭火剂的单位质量比高，占80％以上，可靠保证了灭火效果；

2、超细干粉储存在各个喷洒装置内，放置钢瓶的房间没有体积庞大的超细干粉专用储罐，只有高压氮气储存瓶组，放置钢瓶的房间无需太大，节省了占地面积和工程投资；

3、灭火运行时，输送管道内只有氮气，流动的压力损失较小，也不会产生干粉在管道、管件、阀门等处的沉积的问题，因而输送管路可选择较小的管径，工程投资较小；

4、系统喷放灭火后，无须对输送管路进行吹扫清理，省时省力，维护费用较低；

5、每个分路系统不用启动瓶组驱动，而由高压氮气储存瓶组中的主动瓶开启后驱动从动瓶，减少了系统组成部件，简化了系统的构成，有利于提高灭火系统的可靠性，减小了灭火系统装置的占地面积，进一步降低工程造价；

6、系统喷放灭火时，当超细干粉喷洒完成后，若过长时间的喷入氮气，不仅扰乱超细干粉的分布浓度，于灭火不利；而且增大了防护区的内压，于建筑安全不利。本发明在喷洒装置的悬挂装置上设有用于检测储粉罐内的超细干粉是否喷洒完毕的检测装置，此检测装置在检测到超细干粉喷洒完成后会将此信号传递至灭火报警控制器，通过灭火报警控制器控制高压氮气储存瓶组的主动瓶阀门，停止系统的释放，有效控制喷入防护区的氮气气量；且悬挂装置上设置有可使检测装置始终保持悬垂状态的调心装置，保证检测装置动作的准确性；

7、气体储存装置的容器阀可接受自动灭火报警控制器的指令，迅速而可靠地开启；又可接受来自喷洒装置在喷洒完毕后的反馈信号，自动实现容器阀的关闭。因此，气体储存装置内的高压氮气可多次使用，节约了能源，减少了维护保养费用；

8、喷洒装置的喷洒出口处连接有可伸缩的喷洒头，以适应不同安装位置的吊顶高度；

9、输送管路内是输送单纯的压力气体，故称之驱动气体输送管路，可根据防护区的远近调整输送的气体压力大小，使不同距离防护区的喷洒装置得到适宜压力的驱动气体。可見，本发明灭火系统的工程应用，不受防护区分散和距离远的限制，具有更大的工程使用适应能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中悬挂装置的结构示意图；

图3为本发明中喷洒装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，如图1所示，包括支架1、自动灭火报警控制器2、灭火装置3、驱动气体输送管路4、喷洒装置5和悬挂装置6。

灭火装置3包括具有主动瓶31和从动瓶32的高压氮气储存瓶组，控制阀组件和连接管路，支架1用于安装连接管路。在本实施例中，主动瓶31有两个，从动瓶32有一个，在实际使用时，主动瓶和从动瓶的数量可根据需要进行调整。控制阀组件包括主动瓶31的容器阀331、从动瓶32的容器阀332、单向阀333、单向阀334、单向阀335、单向阀336和选择阀337，容器阀331采用可重复启闭的电磁启动容器阀，容器阀332采用气动容器阀。连接管路包括主管道34和驱动管35。其中，选择阀337采用气动阀。容器阀331的出口通过单向阀333连接于主管道34的输入端，容器阀332的出口通过单向阀334连接于主管道34的输入端，选择阀337的输入端连接于主管道34的输出端，选择阀337的输出端连接于驱动气体输送管路4的输入端，且选择阀337的出口处连接有孔板减压装置338。驱动管35的输入端连接容器阀331的出口，驱动管35的输出端连接至容器阀332的驱动输入口，驱动管35的输出端还分别通过单向阀335和单向阀336连接至选择阀337的驱动输入口。

自动灭火报警控制器2的检测输入端连接有烟感火灾探测器21和温感火灾探测器22，接收来自烟感火灾探测器21和温感火灾探测器22的火灾信号；自动灭火报警控制器2的检测输出端分别连接至各主动瓶31的容器阀331。

如图2-3所示，悬挂装置6包括安装底座61、悬挂主轴62、悬挂座板63、调心装置64和检测装置65。

安装底座61通过铁涨管锁固在天花板上，悬挂主轴62的上端锁在安装底座61上。

悬挂座板63的中间开有安装孔，调心装置64的调心轴碗642的上部嵌设安装于此安装孔内，调心轴碗642的上、下两端均呈开口状，悬挂主轴62的下端活动穿设于调心轴碗642内并连接有调心装置64的调心半球641，调心半球641的球面朝上，调心轴碗642对应扣在调心半球641的球面上，且调心轴碗642与调心半球641之间活动放置有钢球643；通过调心半球641和钢球643使调心轴碗642(连同其上的悬挂座板63)始终悬垂于悬挂主轴62上。

检测装置65包括圆筒状的壳体651及设于壳体651内的悬挂轴652、微动开关653、平衡弹簧654、信号调节座655、弹簧座656和信号线，圆筒状的壳体651竖直设置，悬挂轴652沿轴向穿设于壳体651的中下部，弹簧座656通过螺纹连接于壳体651的底部并开设有供悬挂轴652的下端活动穿过的通孔，悬挂轴652的下端活动穿过此通孔延伸至壳体651外，喷洒装置7悬挂于悬挂轴652的下端；悬挂轴652的上端具有凸缘，平衡弹簧654穿套于悬挂轴652上且两端分别抵设于悬挂轴652上端的凸缘与弹簧座656之间。信号调节座655通过螺纹连接的方式嵌装于壳体651的上部，微动开关653挂设于信号调节座655的下侧并位于悬挂轴652上端的凸缘上方，且微动开关653与悬挂轴652上端的凸缘之间具有设定的距离，此设定的距离为当喷洒装置7内的超细干粉喷洒完时，平衡弹簧654的回弹力等于或略大于喷洒装置7(包括软管)的重量，从而使得悬挂轴652上端的凸缘碰触到微动开关653，微动开关653被接通并通过信号线发出检测信号至灭火报警控制器。实际使用时，可通过调节信号调节座655于壳体651内的高度，以使微动开关653与悬挂轴652上端的凸缘之间具有合适的距离。

悬挂座板63为圆形板，其上等半径处均匀分布有三个与壳体651相适配的通孔，检测装置65有三套(其中只有一套需配备微动开关653、信号调节座655和信号线，另两套无需设置微动开关653、信号调节座655和信号线)，此三套检测装置65的壳体651分别对应嵌设于此通孔内。当然检测装置65也可以为两套或一套，若只有一套检测装置65时可直接装在悬挂主轴62的下端，本实施例采用均布于圆形的悬挂座板63上的三套(其中两套无需配备微动开关653、信号调节座655和信号线)，用以得到较好的平衡稳定性。

喷洒装置5包括悬挂板51、储粉罐52、气动阀53、直角接头54、阀瓣55和喷洒头56。

悬挂板51上开设有安装孔，悬挂板51通过此安装孔悬挂于悬挂轴652的下端，储粉罐52的上部设有开口，气动阀53的下部通过此开口安装于储粉罐52内，且储粉罐52通过连接件和气动阀53的上部与悬挂板51固定相连接并位于悬挂板51的下方，直角接头54的输入端(上部)通过软管(图中未示出)连接至驱动气体输送管路4的输出端，直角接头54的输出端(下部)与气动阀53的输入端相连通。

气动阀53包括阀体531、弹簧座532、活塞533、阀芯534和弹簧535，弹簧座532通过螺纹连接于阀体531的下端部，阀体531上部设有位于储粉罐52内的出气口536，阀芯534沿轴向穿设于阀体531内，活塞533固定于阀芯534的上端且常态下活塞533堵住出气口536，阀芯534的下端穿出弹簧座532延伸至阀体531外，弹簧535穿套于阀芯534上且两端分别抵设于弹簧座532与活塞533上。储粉罐52的下部设有喷洒出口，此喷洒出口处设有向下延伸的连接筒521，阀瓣55相适配地密封设置于此连接筒521内以控制储粉罐52的喷洒，气动阀53的阀芯534伸出阀体531外的下端通过螺栓与阀瓣55相连接。喷洒头56通过螺纹套设于连接筒521外，喷洒头56的下端开设有轴向喷洒孔561和若干个径向喷洒孔562。驱动气体只有达到设定工作压力后，活塞533才会带动阀芯534下移开启阀门，保持该压力的驱动气体方可进入储粉罐52内，使超细干粉灭火剂在设定工作气体压力的驱动下喷洒。阀芯534下移时带动阀瓣534趋向开启状态，同时，阀瓣534在储粉罐52内的驱动气体压力作用下加速下移，使阀门完全开启。弹簧535平时起到支承活塞533和阀瓣55的作用，避免因自重或震动冲击发生阀门误开启现象，而在喷洒装置工作时起到撑控驱动气体压力的作用。

为了适应不同安装位置的吊顶高度，喷洒头56可设置成伸缩结构。

与气体灭火系统在防护区设置喷头一样，本灭火系统装置的是喷洒装置5，喷洒装置5具有干粉储存和喷洒干粉的双重功能，喷洒装置5的储粉罐52内密闭封存着一定质量的超细干粉，喷洒装置5在空间的分布位置在消防工程设计计算后确定。

本发明的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统的工作原理为：当防护区发生火情时，由设置在防护区内的烟感火灾探测器21或/和温感火灾探测器22向自动灭火报警控制器2输送火情讯号，自动灭火报警控制器2自动开启主动瓶31的容器阀331，主动瓶31开始释放高压氮气，高压氮气经由单向阀333和相应管路送到主管道34，同时，高压氮气通过驱动管路35开启从动瓶32的容器阀332和选择阀337，容器阀332开始通过单向阀334和相应管路向主管道34释放高压氮气，高压氮气流向开启的选择阀337，在选择阀337出口处后经孔板减压装置338减压至工作压力，由驱动气体输送管路4(低压小通径不锈钢管或铜管)送至各防护区的喷洒装置5，经由软管和直角接头54送至气动阀53，压力氮气克服气动阀53内的弹簧535的弹力，使活塞533带动阀芯534往下沉，从而露出被活塞533堵住的出气口536，气动阀53被开启，出气口536开始向储粉罐52释放压力氮气，同时，阀芯534向下沉带动阀瓣55下行离开连接筒521，储存在储粉罐52内的超细干粉灭火剂以压力氮气为载体，从储粉罐52的喷洒出口喷出，并经由喷洒头56的轴向喷洒孔561和若干个径向喷洒孔562分散到防护区空间内，形成超细干粉气溶胶，实现全淹没灭火。

本发明的灭火系统，可通过自动灭火报警控制系统实现自动启动，也可在紧急情况下实施手动应急启动，确保灭火系统万无一失地释放运行。

Claims

1.超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：包括灭火装置、驱动气体输送管道、喷洒装置和控制装置；上述灭火装置包括气体储存装置、控制阀组件和连接管路，上述气体储存装置通过上述控制阀门和连接管路连接至上述驱动气体输送管道的输入端；上述控制阀组件通过上述控制装置控制启闭；上述喷洒装置根据工程要求设计分布于防护区，上述喷洒装置具有储粉罐，此储粉罐通过第一控制阀连接于上述驱动气体输送管道的输出端，此储粉罐设有喷洒出口，此喷洒出口上设置有第二控制阀，上述第一、第二控制阀通过气动或电动的方式控制启闭。

2.根据权利要求1所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述第一控制阀为气动阀。

3.根据权利要求2所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述第二控制阀设有与上述喷洒出口相适配的阀瓣，此阀瓣通过上述气动阀的阀芯控制启闭。

4.根据权利要求3所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述气动阀的阀芯具有伸出阀体的延伸部，此延伸部延伸至上述喷洒出口处并与上述阀瓣相连接。

5.根据权利要求1所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述喷洒装置通过悬挂装置悬挂于防护区的天花板上，此悬挂装置上设有用于检测储粉罐内的超细干粉是否喷洒完毕的检测装置。

6.根据权利要求5所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述检测装置包括壳体及设于壳体内的悬挂轴、微动开关和平衡弹性件，上述悬挂轴的下端伸出上述壳体，上述喷洒装置悬挂于上述悬挂轴的下端，上述平衡弹性件张设于上述悬挂轴的上端与上述壳体的内底之间，上述微动开关设置于上述悬挂轴上方的设定位置上，且上述微动开关连接有可将检测信号引至上述灭火报警控制器的信号线。

7.根据权利要求5所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述悬挂装置设有悬挂主轴和悬挂座板，上述检测装置安装于上述悬挂座板上，上述悬挂主轴与上述悬挂座板之间设置有可使上述检测装置始终保持悬垂状态的调心装置。

8.根据权利要求1所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述喷洒装置的喷洒出口处连接有可伸缩的喷洒头。

9.根据权利要求1所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述气体储存装置包括主动瓶和从动瓶，上述控制阀组件包括上述主动瓶的容器阀、上述从动瓶的容器阀和连接于上述连接管路末端的选择阀，上述主动瓶的容器阀采用由上述控制装置控制可重复启闭的电磁启动容器阀，上述从动瓶的容器阀和上述选择阀采用由上述主动瓶释放的高压氮气驱动的气动阀。

10.根据权利要求1-9任一项所述的超细干粉冷气溶胶自动灭火系统，其特征在于：上述控制装置采用手动控制器或自动灭火报警控制器。