CN102824713A - 一种探火管式自动干粉灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探火管式自动干粉灭火系统，包括内部灭火剂可被推射出来的灭火介质贮存瓶；与灭火介质贮存瓶连通的干粉输送管；布置在被保护的物体或空间上的干粉喷射阀，干粉喷射阀与干粉输送管连接起来，并最终与干粉瓶相连；盘绕在被保护的物体或者空间上的探火管，探火管与干粉喷射阀的控制腔相连。在火灾发生初期，探火管遇到火焰后破裂，管内的压力迅速释放，从而导致干粉喷射阀上的控制腔压力迅速降低。干粉喷射阀在自身内部压力下迅速开启，灭火介质贮存瓶内的干粉混合压缩气体迅速经过干粉喷射阀喷射到着火的物体表面，进行灭火。

Description

一种探火管式自动干粉灭火系统

技术领域

本发明涉及消防技术领域，具体来说涉及一种探火管式自动干粉灭火系统。

背景技术

在目前的消防领域中，干粉特别是超细干粉的灭火设备得到了广泛的应用；相比较于其他传统的灭火介质，例如二氧化碳、水，干粉有其独特的优势。其灭火机理是以化学灭火为主，通过化学、物理双重灭火机能扑灭火焰；从物理上实现了被保护物与空气的隔绝，阻断再次燃烧所需的氧气，以物理方式防止复燃；化学方面，自动灭火装置释放出的超细干粉灭火剂粉末通过与燃烧物火焰接触，产生化学反应迅速夺取燃烧自由基与热量，从而切断燃烧链实现对火焰的扑灭，灭火剂与火焰反应产生的物质吸附着在被保护物表面形成一层隔离层；因此既能应用于相对封闭空间全淹没灭火，也可用于开放场所局部保护灭火。

目前用干粉（或超细干粉）作为灭火剂的灭火设备主要有：手持式干粉灭火器（例如专利号201020567900.1）、手推式干粉灭火车、超音速感温自启动干粉装置（例如专利号200820028398.X）和固定管网式干粉灭火系统（例如专利号201110210993.1）；其中：

手持式和手推式干粉灭火器为有人值守时使用，虽然使用灵活，但是在无人值守时一般不采用；

超音速感温自启动干粉装置一般采取感温元件、工业导火索或感温玻璃作为探测元件，采用一系列的电路或者自爆装置进行喷放，往往在火灾比较大的时候才动作，而此时火灾往往难于扑灭，需要大量的灭火剂；而且当多个装置一起保护一个空间时，难于构成一个联动的系统；而且检查和维护也是相当困难的；

固定管网式干粉灭火系统虽然解决了多个感温自启动干粉装置保护一个固定空间的问题，但是其缺点是系统庞大复杂，很依赖于各种探测元件协同工作；在无外电或者探测元件故障时，往往无法工作；

众所周知，火灾在萌芽状态或者火焰很小的时侯，是很容易扑灭的，需要的灭火剂也是最少的；特别是火灾还很小的时候，对设备本身的损伤也是最小的；因此如何在火灾的初级阶段探测到火灾是极为关键的；对于早期火焰的探测器基本上为：烟感探测器、温感探测器、火焰探测器、吸入式烟感探测器等等；这些探测手段基本上都是需要外部电源，同时采集的信号也要发回控制中心去进行火灾分析；因而，这类型的探测灭火设备是需要一套负责的电气系统的，成本比较大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种探火管式自动干粉灭火系统，以解决现有技术中的诸多问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，包括

内部灭火剂可被推射出来的灭火介质贮存瓶，所述灭火介质贮存瓶内部充装的灭火剂为干粉灭火剂，灭火介质贮存瓶的出口处设置有阀门；

与灭火介质贮存瓶连通的干粉输送管；

布置在被保护的物体或空间上的干粉喷射阀，干粉喷射阀与干粉输送管连接起来，并最终与干粉瓶相连；所述干粉喷射阀的阀体内设置有阀芯、用以与探火管连通的控制腔和用以与干粉输送管连通的工作腔，所述阀体上设置有喷射口，该喷射口与工作腔之间通过阀芯滑动来控制其连通与关闭；当控制腔的压力大于等于工作腔的压力时，阀芯压向喷射口；当控制腔的压力小于工作腔的压力时，阀芯抬离喷射口；

盘绕在被保护的物体或者空间上的探火管，探火管与干粉喷射阀的控制腔相连。

在本发明的一个优选实施例中，所述灭火介质贮存瓶内设置有虹吸管，灭火介质贮存瓶的出口处的阀门为上下直通式阀门，上下直通式阀门的下部与虹吸管相连；上下直通式阀门的上部与一球阀相连。进一步，上下直通式阀门的侧面开设有用于安装爆破片、压力表等部件的开口。

在本发明的一个优选实施例中，所述灭火介质贮存瓶填充有压力小于2.5MPa的惰性驱动气体。

在本发明的一个优选实施例中，所述干粉输送管是大流通直径、低内阻尼系数、高耐压性能和低泄漏性能的柔性管路。

在本发明的一个优选实施例中，当有多个干粉喷射阀时，用探火管将所有的干粉喷射阀上的控制腔串联或者并联起来；用干粉输送管按照等内阻和均匀流量的原则串联或并联所有的干粉喷射阀上的工作腔。

在本发明的一个优选实施例中，干粉喷射阀包括阀体，阀体的阀芯为T型阀芯，控制腔和工作腔由T型阀芯分隔而成；阀体的上部用阀盖闭合，阀盖内有T型联通孔，探火管通过该T型联通孔与控制腔相连；阀体上有两个输入口，两个输入口均与工作腔相连。进一步，其中一个输入口通过干粉输送管接头与干粉输送管连接，另一个输入口设置有堵塞；进一步，其中一个输入口通过干粉输送管接头与干粉输送管连接，另一个输入口通过阻尼转换接头与探火管连接，所述阻尼转换接头内设置有带有阻尼孔的阻尼件。

在本发明的一个优选实施例中，阀体上设置有与喷射口相连通的喷嘴。

在本发明的一个优选实施例中，所述灭火介质贮存瓶为若干个，且若干个灭火介质贮存瓶并联在一起。

在本发明的一个优选实施例中，在干粉喷射阀上接入用以传递火灾信号的火灾开关，该火灾开关与控制腔连通。

在火灾发生初期，温敏性极佳的探火管遇到火焰后破裂，管内的压力迅速释放，从而导致干粉喷射阀上的控制腔压力迅速降低。干粉喷射阀在自身内部压力下迅速开启，灭火介质贮存瓶内的干粉混合压缩气体迅速经过干粉喷射阀喷射到着火的物体表面，进行灭火。

本发明具有下列明显的优点：

1、本发明结构简单，管路系统简洁明了；有利于施工和维护；

2、本发明动作简单可靠。干粉喷射阀的开启或者关闭都是在氮气环境下进行的，因此避免了干粉喷射阀在动作时受到干粉的污染和影响；从而极大的保证了干粉喷射阀的可靠性；

3、管路系统内阻低，干粉输送时管内残留余量小；

4、无需外部电源，没有复杂的电气控制系统；（只有在需要将火灾信号传输出去时，才需要在给火灾开关电源）

5、能探测早期火灾；在火灾发生的初级阶段进行自动灭火；

6、探测方式可靠，依赖探火管自身物理特性（只对火焰或者超过160度的温度反应）进行探测；具体良好抗污染、抗灰尘、抗震动和抗冲击性能；几乎没有误动作可能；

7、由于是早期灭火，灭火剂量需求少，灭火成本低；火灾损失也小；

8、既能做成简单的干粉灭火管网系统，也能做成复杂的管网系统；

9、干粉瓶制造简单，成本相对低廉；更换尤其方便。

本发明尤其适合于构建无源的中小型无人值守设备或空间的干粉灭火管网系统。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为两个干粉喷射阀的探火管式干粉灭火系统原理图；

图2为多个干粉喷射阀的探火管式干粉灭火系统原理图；

图3为多个干粉喷射阀和多个干粉瓶相结合的探火管式干粉灭火系统管路原理图；

图4为干粉喷射阀结构示意图；

图5为干粉喷射阀闭合状态结构示意图：

图6为干粉喷射阀开启状态结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

实施例1

参见图1，一种探火管式自动干粉灭火系统，包括干粉输送管150、探火管160、两个干粉喷射阀170和一个灭火介质贮存瓶110。

灭火介质贮存瓶110内充装有灭火剂和增压（推射）惰性气体，或者灭火介质贮存瓶内充装本身具有蒸发（挥发）产生推射压力的灭火剂，这样内部灭火剂可被推射出来。在本发明中，灭火剂为干粉（包括超细干粉）灭火剂，灭火介质贮存瓶填充有压力小于2.5MPa的惰性驱动气体。灭火介质贮存瓶内110设置有虹吸管190，以便于充分吸取灭火介质贮存瓶110内的灭火介质，降低药剂的残余量，提高灭火剂的使用效率。灭火介质贮存瓶的出口处设置有阀门120，该阀门120为上下直通式阀门，上下直通式阀门的下部与虹吸管190相连；上下直通式阀门的侧面开设有用于安装爆破片、压力表等部件的开口（图中未标示）。上下直通式阀门的上部安装有控制出口开闭的球阀130，系统正常运转状态下，球阀处于开启位置。球阀130的另外一个接口位置安装有输送管路接头140。

干粉输送管150通过输送管路接头140与球阀130连接。干粉输送管150是大流通直径、低内阻尼系数、高耐压性能和低泄漏性能的柔性管路。

两个干粉喷射阀170布置在被保护的物体或空间的上方。干粉输送管150按照等内阻和均匀流量的原则将两个干粉喷射阀的工作腔串联起来。参见图4、5、6，干粉喷射阀170包括阀体171，阀体的设置有T型阀芯172、控制腔173和工作腔174，控制腔173和工作腔174由T型阀芯172分隔而成。其中控制腔173用以与探火管连通；工作腔174用以与干粉输送管连通。阀体上还设置有喷射口175，喷射口175与T型阀芯172的下端相对应，在正常工作情况下，喷射口175与工作腔174之间被T型阀芯172的下端堵塞分隔开来，通过T型阀芯172的滑动来控制两者之间的连通与关闭。当控制腔173的压力大于等于工作腔174的压力时，T型阀芯172压向喷射口；当控制腔173的压力小于工作腔174的压力时，T型阀芯172抬离喷射口。在阀体的喷射口处还设置有与喷射口相连通的喷嘴176，以利于灭火剂扩散喷射。

在阀体的上部用阀盖177闭合，阀盖内有T型联通孔，探火管160通过该T型联通孔与控制腔173相连；通过该T型联通孔还可接入用以传递火灾信号的火灾开关200，该火灾开关200与控制腔173连通，一旦发生火灾，控制腔173的压力迅速降低，从而触发火灾开关200，火灾开关200将火灾信号传送出来。阀体上有两个输入口，两个输入口均与工作腔174相连。如图所示，位于右边的干粉喷射阀，它的两个输入口均通过干粉输送管接头178与干粉输送管150连接。位于左边的干粉喷射阀，它的其中一个输入口通过干粉输送管接头178与干粉输送管150连接，另一个输入口通过阻尼转换接头179与探火管160连接，在阻尼转换接头内设置有带有阻尼孔的阻尼件1791。此时，该干粉喷射阀的工作腔通过阻尼孔、探火管与控制腔连通，但是由于阻尼孔的孔径非常小，所以，在正常状态下，干粉输送管150和灭火介质贮存瓶110内的气体可以缓慢的通过该阻尼孔1791，补充道探火管160内；反之，探火管160内的气体也可以缓慢的流通到干粉输送管150和灭火介质贮存瓶110内，使得探火管160、干粉输送管150、灭火介质贮存瓶110三者的压力相同。在火灾状态下，探火管160遇火（或高温）破裂后，管内压力迅速降低；此时干粉输送管150和灭火介质贮存瓶110内的气体虽然也可以通过阻尼孔流出，但是速度很慢，流量很低；这使得干粉输送管150内的压力降落得比探火管160的慢很多；从而使得干粉喷射阀在自身内部压差的驱动下，迅速开启。

在被保护的物体或者空间的上方盘绕探火管160，用于探测火灾。探火管160为热敏性充压探火管，其采用高分子材料制成，根据管体本身特有的物理性质，当其遇到火灾/源时管体受热点会遇热软化并分解、产生定向泄压/释放口，此时管体内的压力迅速降低，并启动探火管式自动干粉灭火系统实施灭火作业。用探火管将两个干粉喷射阀的控制腔串联起来，同时将探火管的一端位于左边的干粉喷射阀的工作腔出口相连。探火管160是预充压力的。正常工作时，探火管160内的压力等于干粉喷射阀控制腔的压力，也等于干粉喷射阀工作腔的压力；在火灾发生初期，温敏性极佳的探火管160遇到火焰后破裂，管内的压力迅速释放，从而导致干粉喷射阀170上的控制腔压力迅速降低。干粉喷射阀170在自身内部压力下迅速开启，灭火介质贮存瓶110内的干粉混合压缩气体迅速经过干粉喷射阀170喷射到着火的物体表面，进行灭火。

本实施例采用两个干粉喷射阀组成的简单小巧型探火管式干粉灭火系统；这种类型的系统特别适合于保护移动的、或野外无人值守的关键设备。

本实施例的安装方法如下：

第一步：确定保护区的形状、体积，计算保护区所需要的干粉药剂量；选用合适容量的灭火介质贮存瓶和合适的药剂容量，确定灭火介质贮存瓶内合适的充装容量比；

第二步：确定灭火介质贮存瓶110的安装固定位置，并进行固定；并保持灭火介质贮存瓶上的球阀130保持关闭状态；

第三步：将两个干粉喷射阀170的位置布设好，并进行固定；

第四步：确定合理的干粉输送管150布置方案，尽量选择简洁，均衡的管路布置方式；以最低内阻和最均匀配置为原则，最终确定具体长度，并进行固定，连接到灭火介质贮存瓶110和干粉喷射阀170；干粉输送管150需要进行适当的保护，以避免意外碰伤和被外因损坏；

第五步：分析保护区域火灾防护的重点和着火概率，根据保护区域的实际情况设计探火管160的缠绕方式和具体长度；探火管160布置时应当尽量贴近着火可能部位，并在其上方布置；以此同时，应当尽量避免与温度过高的部件进行紧贴布置；探火管160最终按照图1的方式连接到干粉喷射阀170上；

第六步：按照客户要求，安装火灾开关200，并最终与客户火灾控制单元联机；

第七步：检查管路系统的完好性后，对探火管160路进行氮气充压。由于干粉喷射阀170的结构设计原理，充压后其内部的阀芯将在控制腔173的压力下压向喷射口175处的阀座，并将喷射口175密封住；如图5所示；与此同时，由于干粉喷射阀170内的阻尼孔1791的作用，探火管160内的带压氮气会缓慢的流入干粉输送管150内，并最终达到压力相等的情况；填充压力要等于或略大于灭火介质贮存瓶110内的压力；

第八步：在探火管160和干粉输送管150内的气压达到平衡后，进行整个管路系统的气密检查；在通过若干个小时的保压后，如管路系统的压力不降低，则说明密封性能良好；如管路系统的压力降低了，这说明有泄漏点；一旦发现泄漏情况，就需要进行漏点排除；

第九步：在确定管路系统密封良好后，开启灭火介质贮存瓶上的球阀130；

第十部：系统正式进入工作状态；

灭火实施方法：

本发明的灭火动作分为下列几步，

第一步：预充压的探火管160缠绕在被保护物体内。一旦被保护物体发生火灾，火焰碰到探火管160或者探火管160所处位置超过一定温度时，探火管160将在正对火焰的方向（或温度最高的位置）破裂。探火管160内的压力迅速下降；

第二步：由于探火管160与干粉喷射阀的控制腔173联通在一起，因此控制腔173的压力随同下降；由于有阻尼孔1791和T型阀芯的存在，因此干粉喷射阀的工作腔174压力降低得很慢。从而工作腔174的压力比控制腔173的压力高；干粉喷射阀170内的T型阀芯172迅速抬起来；

第三步：T型阀芯172抬起来之后，工作腔174与喷射口175导通。干粉输送管150内的气体，随同灭火介质贮存瓶110内的灭火剂（干粉或超细干粉）一起经喷射口175和喷嘴176喷出，进行灭火；

第四步：在第三步进行的同时，干粉喷射阀170上的火灾开关200由于检测到的压力迅速降落，迅速发出报警信号。

实施例2

参见图2，一种探火管式自动干粉灭火系统，包括干粉输送管150、探火管160、四个干粉喷射阀170和一个灭火介质贮存瓶110。

干粉输送管150、探火管160、干粉喷射阀170和灭火介质贮存瓶110四者的结构均与实施例1中的相同，不同的是连接方式。

四个干粉喷射阀170布置在被保护的物体或空间的上方。四个干粉喷射阀170分成两组串联在一起后再并联，干粉输送管150通过三通接头210与两组干粉喷射阀连接。在其中一个干粉喷射阀的输入口处设置有堵塞。火灾开关200安装在其中一根探火管的末端。

实施例3

参见图3，一种探火管式自动干粉灭火系统，包括干粉输送管150、探火管160、四个干粉喷射阀170和两个灭火介质贮存瓶110。

干粉输送管150、探火管160、干粉喷射阀170和灭火介质贮存瓶110四者的结构均与实施例1中的相同，不同的是连接方式。

如图3所示，四个干粉喷射阀170布置在被保护的物体或空间的上方。四个干粉喷射阀170分成两组串联在一起后再并联；两个灭火介质贮存瓶110并联后，与干粉喷射阀连接。在其中一个干粉喷射阀的输入口处设置有堵塞。火灾开关200安装在其中一根探火管的末端。

从实施例2和实施例3可知，对于中小型局部空间，可以构建由多个干粉喷射阀或多个干粉瓶组成的复杂探火管式干粉灭火系统；例如小型的变压器房，公交设备的发电机部分，风力发电机舱等等。当被保护区域设备相对分散或者所需灭火药剂较多时，可以采取图3的方式，就近增加相应容积的灭火介质贮存瓶。

在实际设计案例中，工程技术人员可以在本发明的探火管160或者干粉喷射阀170上加装手动启动阀或电动启动阀，其原理均是释放探火管160内的气体，从而启动整个探火管式干粉灭火系统。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (12)

1.一种探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，包括

内部灭火剂可被推射出来的灭火介质贮存瓶，所述灭火介质贮存瓶内部充装的灭火剂为干粉灭火剂，灭火介质贮存瓶的出口处设置有阀门；

与灭火介质贮存瓶连通的干粉输送管；

布置在被保护的物体或空间上的干粉喷射阀，干粉喷射阀与干粉输送管连接起来，并最终与干粉瓶相连；所述干粉喷射阀的阀体内设置有阀芯、用以与探火管连通的控制腔和用以与干粉输送管连通的工作腔，所述阀体上设置有喷射口，该喷射口与工作腔之间通过阀芯滑动来控制其连通与关闭；当控制腔的压力大于等于工作腔的压力时，阀芯压向喷射口；当控制腔的压力小于工作腔的压力时，阀芯抬离喷射口；

盘绕在被保护的物体或者空间上的探火管，探火管与干粉喷射阀的控制腔相连。

2.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，所述灭火介质贮存瓶内设置有虹吸管，灭火介质贮存瓶的出口处的阀门为上下直通式阀门，上下直通式阀门的下部与虹吸管相连；上下直通式阀门的上部与一球阀相连。

3.根据权利要求2所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，上下直通式阀门的侧面开设有用于安装爆破片、压力表等部件的开口。

4.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，所述灭火介质贮存瓶填充有压力小于2.5MPa的惰性驱动气体。

5.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，所述干粉输送管是大流通直径、低内阻尼系数、高耐压性能和低泄漏性能的柔性管路。

6.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，当有多个干粉喷射阀时，用探火管将所有的干粉喷射阀上的控制腔串联或者并联起来；用干粉输送管按照等内阻和均匀流量的原则串联或并联所有的干粉喷射阀上的工作腔。

7.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，干粉喷射阀包括阀体，阀体的阀芯为T型阀芯，控制腔和工作腔由T型阀芯分隔而成；阀体的上部用阀盖闭合，阀盖内有T型联通孔，探火管通过该T型联通孔与控制腔相连；阀体上有两个输入口，两个输入口均与工作腔相连。

8.根据权利要求7所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，其中一个输入口通过干粉输送管接头与干粉输送管连接，另一个输入口设置有堵塞。

9.根据权利要求7所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，其中一个输入口通过干粉输送管接头与干粉输送管连接，另一个输入口通过阻尼转换接头与探火管连接，所述阻尼转换接头内设置有带有阻尼孔的阻尼件。

10.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，阀体上设置有与喷射口相连通的喷嘴。

11.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，所述灭火介质贮存瓶为若干个，且若干个灭火介质贮存瓶并联在一起。

12.根据权利要求1所述的探火管式自动干粉灭火系统，其特征在于，在干粉喷射阀上接入用以传递火灾信号的火灾开关，该火灾开关与控制腔连通。

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