CN103656922A - 一种二氧化碳自动灭火系统 - Google Patents

Abstract

一种二氧化碳自动灭火系统，涉及一种灭火系统，该系统由多个独立单元系统组成，每个单元负责相应的防护区，二氧化碳储瓶挂在灭火剂瓶组支架上，每个二氧化碳储瓶通过高压软管与集流管相连接，集流管与主管道之间安装有用于组合分配系统的选择阀，每个选择阀均与某一防护区域对应，灭火剂输送管道延伸到火灾防护区内，其末端设有喷嘴，每个防护区内均设有火灾探测器，启动钢瓶通过启动管路与各个二氧化碳储瓶相连接。该系统是一种高效、可靠的自动灭火设备，可自动探测、自动报警和自动灭火，具有全自动、手动和机械应急启动三种操作方式，采用二氧化碳作为灭火剂，不沾污物品、灾后清理简单、绝缘性好、成本低廉、安装方便、性能可靠、高效及时。

Description

一种二氧化碳自动灭火系统

技术领域

本发明涉及一种灭火系统，特别是一种二氧化碳自动灭火系统，适用于汽车喷漆、烤漆房、计算机房、重要文库等忌水的重要场所。

背景技术

改革开放以来，国民经济快速增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流，我国工业正逐步向“集约型、节能减排、低碳”的方向发展。近年来，随着经济形式的高速发展，火灾形式越来越严峻，各类场合突发性火灾越来越多，火灾规模越来越大，造成的损失也越来越高，自动灭火系统逐渐成为人们关注的重点。传统的灭火形式主要有水、水喷雾、细水雾、超细干粉、负压式泡沫、气体等灭火系统。水喷雾灭火系统是在自动喷水灭火系统基础上发展起来的一种水灭火系统，可用在各种固体火灾和变压器火灾的场所。因其水滴不够细散，给火灾后的生产和恢复带来困难，另外由于灭火用水量较多，灾后排水困难。细水雾灭火系统是利用柱塞泵或N2为驱动力，使水流形成雾化颗粒以使火场温度迅速降低，加之水雾的冲击力以及水雾在燃烧物表面形成的水蒸气层而使火灾的发展速度受到控制。细水雾灭火系统是目前广泛用于钢铁冶金企业电缆隧道、电气室、地下室等场所的灭火系统。但是该系统存在对水源质量要求高、控制系统复杂、工程造价高等缺陷。超细干粉灭火剂把化学灭火的优势和物理灭火的优势有机结合起来，具有对有焰燃烧的化学抑制作用以及对热辐射的遮隔、冷却作用。超细干粉灭火剂既适用于相对封闭的空间，又适用于开放场所局部部位的灭火，灭火效率较高，但喷口温度较高，可能因复燃而发生二次火灾，同时因受药剂使用年限的影响，需要及时更换而增加投入资金。负压泡沫灭火装置是在负压式泡沫喷枪上通过喷射形式的负压吸力吸入空气，气、液混合后形成泡沫用于灭火，发泡倍数低，发泡效率低，水、泡沫液利用率低，浪费严重，对灭火所需的水源及动力系统要求高，灭火效果差。在气体灭火系统中，“哈龙”(卤代烷)被公认为有优良效果的灭火剂，但其对臭氧层破坏性很大(是氟里昂的3-10倍)。发达国家1994年淘汰“哈龙”之后，以大气中惰性气体作为灭火剂。为此，我国决定2010年前淘汰“哈龙”灭火剂，在重要场所强制实施以惰性气体灭火为主导的灭火系统，以确保重要场所的安全。科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究，希望研制出一种性能优越的灭火系统，以降低生产过程中火灾所造成的损失，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种二氧化碳自动灭火系统，可自动探测、自动报警和自动灭火，具有全自动、手动和机械应急启动三种操作方式，采用二氧化碳作为灭火剂，不沾污物品、不导电、成本低廉、安装方便、性能可靠、高效及时。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括紧急启动按钮、声报警器、光报警器、放气指示灯、控制线路、低压安全泄漏阀、报警控制器、灭火控制器、启动钢瓶、电磁阀、启动瓶组支架、灭火剂瓶组支架、二氧化碳储瓶、机械应急启动把手、容器阀、安全泄压阀、液流单向阀、集流管、高压软管、启动管路、气流单向阀、选择阀、压力讯号器、灭火剂输送管道、喷嘴、火灾探测器，该系统由多个独立单元系统组成，每个单元负责相应的防护区，二氧化碳储瓶挂在灭火剂瓶组支架上，称重检漏装置安装在灭火剂瓶组支架的上方，二氧化碳储瓶顶端设有容器阀，容器阀由本体和气缸体组成，容器阀上设有机械应急启动把手，容器阀上连接有高压软管，每个二氧化碳储瓶通过高压软管与集流管相连接，高压软管与集流管之间装有液流单向阀，集流管端部装有安全泄压阀，集流管与主管道之间安装有用于组合分配系统的选择阀，每个选择阀均与某一防护区域对应，压力讯号器安装在选择阀或相应管道上，并通过控制线路与报警控制器相连接，主管道末端分设有多个灭火剂输送管道，组成系统管网，灭火剂输送管道延伸到火灾防护区内，其末端设有喷嘴，每个防护区内均设有火灾探测器，火灾探测器通过控制线路与报警控制器相连接，报警控制器与灭火控制器相连接，灭火控制器通过控制线路与启动钢瓶相连接，启动钢瓶挂在启动钢瓶组支架上，启动钢瓶通过启动管路与各个二氧化碳储瓶相连接，气流单向阀安装在启动管路上，启动钢瓶上设有电磁阀，电磁阀采用金属膜片密封，电磁阀上配有压力表，每个启动管路上设有低压安全泄漏阀，紧急启动按钮、声报警器、光报警器、放气指示灯分别通过控制线路与灭火控制器相连接，构成了二氧化碳自动灭火系统。

本发明所采用的技术原理是：根据被保护对象或区域的物质、体积、数量、位背等客观条件，可设计组合出各种不同规格、不同形式的二氧化碳灭火系统，以满足用户的不同需求。本系统配备报警控制器及灭火控制器以后，可以具备火灾自动探测、自动报警和自动灭火功能，并具有全自动、手动和机械应急启动三种操作方式。一般情况下应使用手动控制，在防护区无人的情况下可以转换为自动控制，当自动控制和手动控制不能执行时，应采用机械应急手动控制。投入运行的二氧化碳灭火系统通常处于戒备状态，系统中的各类火灾探测器昼夜不停地监视着各个防护区或保护对象。当防护区域内出现火灾时，该区域内火灾探测器可迅速检测到，并发出信号至报警控制器。报警控制器的检测盘对火险信号进行识别和判断，一旦火灾被确认，报警控制器将会立即发出火险警报。

此时，如果二氧化碳灭火系统的开启方式置于自动控制状态，则报警控制器在接收到同一区域内相邻两只不同类型的火灾探测器同时发出的火险信号后，自动启动灭火控制器，系统进入喷放前30秒倒计时阶段。在倒计时期间，灭火控制器通过设在防护区域内外的声报警器和光报警器发出紧急撤离疏散警报，并联动关闭可能影响灭火效果的有关设备(如通风机、空调、防火卷帘等)。倒计时结束，灭火控制器即向电磁阀发出启动信号，打开与防护区域相应的启动钢瓶上的电磁阀，释放出来的高压启动气体打开相应的选择阀和容器阀，储瓶内的二氧化碳灭火剂经高压软管和集流管以及喷嘴喷放到火灾区域或保护对象上，通过抑制燃烧的化学反应或降低可燃区域空气中的含氧量和温度，使可燃物的燃烧终止或逐渐窒息，以此来实现灭火。

如果灭火系统的开启方式置于手动控制状态，则当某一防护区域发生火情，火灾探测器的动作只会引起火灾报警，不能使二氧化碳自动喷放。需要由区域内外的工作人员用手按动紧急启动按钮，即可按规定程序启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火。在自动控制状态，仍可实现手动控制。

在自动和手动控制失灵的情况下，操作人员还可以采用机械应急启动方式进行启动灭火。当某一防护区域发生火情，灭火控制器不能发出灭火指令时，应立即通知所有人员撤离现场，关闭联动设备，然后拨出与防护区域相应的电磁阀上的安全卡套，压下圆头把手打开电磁阀，释放启动气体，即可打开相应的选择阀、容器阀释放灭火剂，实施灭火。如果此时遇上电磁阀维修或启动钢瓶充换启动气体或其它原因不能开启相应的选择阀、容器阀时，应立即按下列程序操作：第一、打开与防护区域相应的选择阀手柄；第二、按下容器阀上的机械应急启动把手打开容器阀，释放灭火剂，实施灭火。

当发出火情警报，在延时时间内却发现有异常情况下不需启动灭火系统时，可按下手动控制盒或控制器上的紧急停止按钮，即可停止灭火控制器灭火指令的发出。

容器阀装于二氧化碳储瓶上，具有封存、释放、充装、超压排放等功能。密封材料采用改进型聚四氟乙烯，密封性能好，阀门结构合理，流体阻力小，开启可靠且开启力小，零件材料为铜合金与不锈钢。容器阀开启柄上的安全销在正常使用中应拔掉，在运输、安装、检修时均应插上，阀上的开启柄为应急启动时用，严禁随意推拉；液流单向阀装于高压软管与集流管之间，防止灭火剂从集流管向二氧化碳储瓶倒流；高压软管安装于容器阀与液流单向阀之间，用以缓冲灭火剂释放时的冲击力；集流管安装于灭火剂瓶组支架上部，通过高压软管与所有的二氧化碳储瓶连接，又通过选择阀与系统管网连接。当灭火系统启动时，所有容器阀被打开的储瓶内的二氧化碳灭火剂由集流管汇集，再经过选择阀、管网及喷嘴喷入着火的防护区域；安全泄压阀装于集流管端部或其他封闭管段，以防止灭火剂管道非正常受压时爆炸；选择阀用于组合分配系统中，安装在集流管与主管道之间，控制二氧化碳灭火剂流向发生火灾的防护区域。在组合分配系统中，每个选择阀均与某一防护区域对应；压力讯号器安装在选择阀或相应管道上，当灭火剂通过该管道段时，压力讯号器动作，将信号反馈给报警控制器；启动钢瓶用以储存启动气体，提供打开容器阀的气动力；电磁阀安装在启动钢瓶上，由联动控制器提供的启动电流打开电磁阀，放出启动钢瓶内的启动气体以实现自动和手动启动。电磁阀还具备机械应急启动功能，紧急启动时人工打开与着火防护区相对应的电磁阀即可实现二氧化碳灭火剂喷放灭火；气流单向阀安装在气体启动管路上，用来控制启动气体流动方向，开启特定的二氧化碳瓶组；喷嘴安装于灭火系统管网末端，用于将灭火剂喷洒到被防护区域或直接喷洒在被保护物体表面，将火焰扑灭，分为全淹没型和局部应用型两类；称重检漏装置安装在灭火剂瓶组支架的上方，通过杠杆作用始终监测着系统中每一只二氧化碳储瓶的重量。当瓶中的二氧化碳因泄漏失重达到预设的量值时，本装置会以机械和声光的方式发出警报，系统每一只储瓶须配置一台称重检漏装置。

本发明有益效果是：二氧化碳自动灭火系统设备是一种高效、可靠的自动灭火设备，可自动探测、自动报警和自动灭火，具有全自动、手动和机械应急启动三种操作方式，采用二氧化碳作为灭火剂，不沾污物品、灾后清理简单、绝缘性好、成本低廉、安装方便、性能可靠、高效及时。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述：

图1是一种二氧化碳自动灭火系统组合多区系统结构示意图；

图2是一种二氧化碳自动灭火系统单元独立系统结构示意图。

在图中，1紧急启动按钮、2声报警器、3光报警器、4放气指示灯、5控制线路、6低压安全泄漏阀、7报警控制器、8灭火控制器、9启动钢瓶、10电磁阀、11启动瓶组支架、12灭火剂瓶组支架、13二氧化碳储瓶、14机械应急启动把手、15容器阀、16安全泄压阀、17液流单向阀、18集流管、19高压软管、20启动管路、21气流单向阀、22选择阀、23压力讯号器、24灭火剂输送管道、25喷嘴、26火灾探测器。

具体实施方式

在图1、2中，二氧化碳灭火系统由多个独立单元系统组成，每个单元负责相应的防护区，二氧化碳储瓶13挂在灭火剂瓶组支架12上，称重检漏装置安装在灭火剂瓶组支架12的上方，二氧化碳储瓶13顶端设有容器阀15，容器阀15由本体和气缸体组成，容器阀15上设有机械应急启动把手14，容器阀15上连接有高压软管19，每个二氧化碳储瓶13通过高压软管19与集流管18相连接，高压软管19与集流管18之间装有液流单向阀17，集流管18端部装有安全泄压阀16，集流管18与主管道之间安装有用于组合分配系统的选择阀22，每个选择阀22均与某一防护区域对应，压力讯号器23安装在选择阀22或相应管道上，并通过控制线路5与报警控制器7相连接，主管道末端分设有多个灭火剂输送管道24，组成系统管网，灭火剂输送管道24延伸到火灾防护区内，其末端设有喷嘴25，每个防护区内均设有火灾探测器26，火灾探测器26通过控制线路5与报警控制器7相连接，报警控制器7与灭火控制器8相连接，灭火控制器8通过控制线路5与启动钢瓶9相连接，启动钢瓶9挂在启动钢瓶组支架11上，启动钢瓶9通过启动管路20与各个二氧化碳储瓶13相连接，气流单向阀21安装在启动管路20上，启动钢瓶9上设有电磁阀10，电磁阀10采用金属膜片密封，电磁阀10上配有压力表，每个启动管路20上设有低压安全泄漏阀6，紧急启动按钮1、声报警器2、光报警器3、放气指示灯4分别通过控制线路5与灭火控制器8相连接，构成了二氧化碳自动灭火系统。

根据被保护对象或区域的物质、体积、数量、位置等客观条件，可设计组合出各种不同规格、不同形式的二氧化碳灭火系统，以满足用户的不同需求。本系统配备报警控制器7及灭火控制器8以后，可以具备火灾自动探测、自动报警和自动灭火功能，并具有全自动、手动和机械应急启动三种操作方式。一般情况下应使用手动控制，在防护区无人的情况下可以转换为自动控制，当自动控制和手动控制不能执行时，应采用机械应急手动控制。投入运行的二氧化碳灭火系统通常处于戒备状态，系统中的各类火灾探测器26昼夜不停地监视着各个防护区或保护对象。当防护区域内出现火灾时，该区域内火灾探测器26可迅速检测到，并发出信号至报警控制器7。报警控制器7的检测盘对火险信号进行识别和判断，一旦火灾被确认，报警控制器7将会立即发出火险警报。

此时，如果二氧化碳灭火系统的开启方式置于自动控制状态，则报警控制器7在接收到同一区域内相邻两只不同类型的火灾探测器26同时发出的火险信号后，自动启动灭火控制器8，系统进入喷放前30秒倒计时阶段。在倒计时期间，灭火控制器8通过设在防护区域内外的声报警器2和光报警器3发出紧急撤离疏散警报，并联动关闭可能影响灭火效果的有关设备(如通风机、空调、防火卷帘等)。倒计时结束，灭火控制器8即向电磁阀10发出启动信号，打开与防护区域相应的启动钢瓶9上的电磁阀10，释放出来的高压启动气体打开相应的选择阀22和容器阀15，储瓶内的二氧化碳灭火剂经高压软管19和集流管18以及喷嘴25喷放到火灾区域或保护对象上，通过抑制燃烧的化学反应或降低可燃区域空气中的含氧量和温度，使可燃物的燃烧终止或逐渐窒息，以此来实现灭火。

如果灭火系统的开启方式置于手动控制状态，则当某一防护区域发生火情，火灾探测器26的动作只会引起火灾报警，不能使二氧化碳自动喷放。需要由区域内外的工作人员用手按动紧急启动按钮1，即可按规定程序启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火。在自动控制状态，仍可实现手动控制。

在自动和手动控制失灵的情况下，操作人员还可以采用机械应急启动方式进行启动灭火。当某一防护区域发生火情，灭火控制器8不能发出灭火指令时，应立即通知所有人员撤离现场，关闭联动发备，然后拨出与防护区域相应的电磁阀10上的安全卡套，压下圆头把手打开电磁阀10，释放启动气体，即可打开相应的选择阀22、容器阀15释放灭火剂，实施灭火。如果此时遇上电磁阀10维修或启动钢瓶9充换启动气体或其它原因不能开启相应的选择阀22、容器阀15时，应立即按下列程序操作：第一、打开与防护区域相应的选择阀22手柄；第二、按下容器阀15上的机械应急启动把手14打开容器阀15，释放灭火剂，实施灭火。

当发出火情警报，在延时时间内却发现有异常情况下不需启动灭火系统时，可按下手动控制盒或控制器上的紧急停止按钮，即可停止灭火控制器灭火指令的发出。

容器阀15装于二氧化碳储瓶13上，具有封存、释放、充装、超压排放等功能。密封材料采用改进型聚四氟乙烯，密封性能好，阀门结构合理，流体阻力小，开启可靠且开启力小；液流单向阀17装于高压软管19与集流管18之间，防止灭火剂从集流管18向二氧化碳储瓶13倒流；高压软管19安装于容器阀15与液流单向阀17之间，用以缓冲灭火剂释放时的冲击力；集流管18安装于灭火剂瓶组支架12上部，通过高压软管19与所有的二氧化碳储瓶13连接，又通过选择阀22与系统管网连接。当灭火系统启动时，所有容器阀15被打开的储瓶内的二氧化碳灭火剂由集流管18汇集，再经过选择阀22、管网及喷嘴25喷入着火的防护区域；安全泄压阀16装于集流管18端部或其他封闭管段，以防止灭火剂管道非正常受压时爆炸；选择阀22用于组合分配系统中，安装在集流管18与主管道之间，控制二氧化碳灭火剂流向发生火灾的防护区域。在组合分配系统中，每个选择阀22均与某一防护区域对应；压力讯号器23安装在选择阀22或相应管道上，当灭火剂通过该管道段时，压力讯号器23动作，将信号反馈给报警控制器7；启动钢瓶9用以储存启动气体，提供打开容器阀15的气动力；电磁阀10安装在启动钢瓶9上，由联动控制器提供的启动电流打开电磁阀10，放出启动钢瓶9内的启动气体以实现自动和手动启动。电磁阀10还具备机械应急启动功能，紧急启动时人工打开与着火防护区相对应的电磁阀10即可实现二氧化碳灭火剂喷放灭火；气流单向阀21安装在启动管路20上，用来控制启动气体流动方向，开启特定的二氧化碳瓶组；喷嘴25安装于灭火系统管网末端，用于将灭火剂喷洒到被防护区域或直接喷洒在被保护物体表面，将火焰扑灭，分为全淹没型和局部应用型两类；称重检漏装置安装在灭火剂瓶组支架12的上方，通过杠杆作用始终监测着系统中每一只二氧化碳储瓶13的重量。当瓶中的二氧化碳因泄漏失重达到预设的量值时，本装置会以机械和声光的方式发出警报，系统每一只储瓶须配置一台称重检漏装置。

Claims (1)

1.一种二氧化碳自动灭火系统，包括紧急启动按钮、声报警器、光报警器、放气指示灯、控制线路、低压安全泄漏阀、报警控制器、灭火控制器、启动钢瓶、电磁阀、启动瓶组支架、灭火剂瓶组支架、二氧化碳储瓶、机械应急启动把手、容器阀、安全泄压阀、液流单向阀、集流管、高压软管、启动管路、气流单向阀、选择阀、压力讯号器、灭火剂输送管道、喷嘴、火灾探测器，其特征是：该系统由多个独立单元系统组成，每个单元负责相应的防护区，二氧化碳储瓶挂在灭火剂瓶组支架上，称重检漏装置安装在灭火剂瓶组支架的上方，二氧化碳储瓶顶端设有容器阀，容器阀由本体和气缸体组成，容器阀上设有机械应急启动把手，容器阀上连接有高压软管，每个二氧化碳储瓶通过高压软管与集流管相连接，高压软管与集流管之间装有液流单向阀，集流管端部装有安全泄压阀，集流管与主管道之间安装有用于组合分配系统的选择阀，每个选择阀均与某一防护区域对应，压力讯号器安装在选择阀或相应管道上，并通过控制线路与报警控制器相连接，主管道末端分设有多个灭火剂输送管道，组成系统管网，灭火剂输送管道延伸到火灾防护区内，其末端设有喷嘴，每个防护区内均设有火灾探测器，火灾探测器通过控制线路与报警控制器相连接，报警控制器与灭火控制器相连接，灭火控制器通过控制线路与启动钢瓶相连接，启动钢瓶挂在启动钢瓶组支架上，启动钢瓶通过启动管路与各个二氧化碳储瓶相连接，气流单向阀安装在启动管路上，启动钢瓶上设有电磁阀，电磁阀采用金属膜片密封，电磁阀上配有压力表，每个启动管路上设有低压安全泄漏阀，紧急启动按钮、声报警器、光报警器、放气指示灯分别通过控制线路与灭火控制器相连接，构成了二氧化碳自动灭火系统。

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