CN105664400A - 快速自动二氧化碳抑然抑爆系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，包括爆炸火焰传感器、本安型抑爆装置控制器、隔爆兼本安直流电源及二氧化碳抑爆单元，当有可燃气体、粉尘爆炸事故发生时，爆炸火焰传感器自动探测爆炸火焰信号，转换为电信号输入控制器，控制器经过运算、判断，输出控制信号触发二氧化碳抑爆单元，二氧化碳抑爆单元快速打开，喷射压缩状态的二氧化碳，形成高能抑爆屏障，抑制爆炸火焰；本抑然抑爆系统能够快速自动识别爆炸火焰信息，并能迅速喷撒出二氧化碳以抑制可燃性气体、粉尘等场所发生的爆炸，具有反应迅速、清洁、环保的特点；抑爆可靠，适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于气体粉尘爆炸防治领域，具体涉及一种快速自动二氧化碳抑然抑爆系统。
背景技术
在可燃性气体、粉尘市场领域，产业市场空间巨大。据不完全统计，目前我国有超过6万家企业的业务都涉及工业可燃性气体粉尘的生产、储存、输运。近年来，发生了多起气体、粉尘爆炸事故，造成了巨大的生命财产损失。
现有的抑爆装备主要由探测器、控制器及抑爆器组成，其中抑爆器采用水或干粉作为灭火介质，当出现爆炸时，通过探测器的探测，将信息传递给控制器，控制器触发抑爆器，抑爆器喷撒出水或干粉进行灭火。此类抑爆装备主要存在以下缺陷：
A、不能排除灯光、太阳光、静电等对探测器的干扰；
B、动作速度慢，主要用于灭火，抑制爆炸效果较差；
C、采用干粉或水作为灭火介质，会破坏使用环境，且不易清理，易对机电设备造成损坏。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种反应迅速、安全且清洁度高的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，包括探测器、控制器、抑爆器及电源，所述探测器与控制器相连，所述控制器与抑爆器相连，所述电源与控制器相连；所述探测器为爆炸火焰传感器，包括筒状的底座、上盖和视窗结构，所述上盖与底座连接形成一腔体；所述视窗结构设置于腔体前端，所述腔体内固定设置有两个紫外感应模块，所述上盖上设置有通光孔，两个紫外感应模块通过视窗结构探测透过通光孔的紫外光；所述抑爆器为二氧化碳抑爆单元，包括依次连接的喷头、喷气管、快开器及二氧化碳储气罐，所述喷气管与快开器之间通过法兰盘连接。
进一步，所述爆炸火焰传感器中的底座与上盖之间设置有起到密封作用的第一密封圈。
进一步，所述上盖包括筒状的外罩和固定在外罩顶部的端盖，所述端盖包括环形端盖壁和固定于端盖壁前端且与端盖壁形成第一槽形结构的端面，所述通光孔设置于端面上。
进一步，所述视窗结构包括第二密封圈和透光玻璃，所述环形端盖壁上设置一环形槽，所述第二密封圈部分嵌入到环形槽内，所述透光玻璃与第二密封圈紧贴。
进一步，所述底座的前端为第二槽形结构，所述第二槽形结构与透光玻璃形成紫外感应模块放置腔。
进一步，所述端面上还设置有若干个通孔。
进一步，所述快开器上设有充气阀及压力表。
进一步，所述二氧化碳储气罐上设有过压保护装置。
进一步，所述喷头上包含有若干个角度可调的喷嘴。
进一步，所述控制器为本安型抑爆装置控制器，所述电源为隔爆兼本安直流电源。
本发明的有益效果在于：本抑然抑爆系统能够快速自动识别爆炸火焰信息，并能迅速喷撒出二氧化碳以抑制可燃性气体、粉尘等场所发生的爆炸，提高了气体、粉尘工业过程的安全性，有效保护了人民生命财产免受损失；系统中的爆炸火焰传感器对阳光、灯光、静电等干扰信息不敏感，能可靠探测爆炸火焰信息；同时，该传感器还具有故障自检测、抗振及自动清洗功能，可靠性好且自动化程度高。抑爆单元采用二氧化碳作为抑爆介质，反应迅速且抑爆持续时间长(可达到2000ms以上)，具有清洁、环保，不会进入机电设备，动作后不需清理的特点；还具有过压及欠压保护功能，有效保证了系统的自身安全性；抑爆可靠，适用范围广。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为爆炸火焰传感器的结构简图；
图3为图2的立体图；
图4为二氧化碳抑爆单元的结构简图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示，本发明中的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，包括探测器1、控制器2、抑爆器3及电源4，所述探测器1与控制器2相连，所述控制器2与抑爆器3相连，所述电源4与控制器2相连；所述探测器1为爆炸火焰传感器，包括筒状的底座101、上盖102和视窗结构，所述上盖102与底座101连接形成一腔体；所述视窗结构设置于腔体前端，所述腔体内固定设置有两个紫外感应模块，所述上盖102上设置有通光孔103，两个紫外感应模块通过视窗结构探测透过通光孔103的紫外光；所述抑爆器3为二氧化碳抑爆单元，包括依次连接的喷头301、喷气管302、快开器303及二氧化碳储气罐304，所述喷气管302与快开器303之间通过法兰盘305连接。
本实施例中的控制器2为本安型抑爆装置控制器，电源4为隔爆兼本安直流电源。具体的，当可燃性气体、粉尘爆炸发生时，爆炸火焰传感器用于将爆炸火焰信息转换成电信号，并将电信号传递给本安型抑爆装置控制器，控制器对接收到的爆炸电信号进行计算、判断，然后对二氧化碳抑爆单元发送触发控制信号，通过控制二氧化碳抑爆单元快速喷撒出二氧化碳抑爆介质，以形成抑爆屏障，实现对可燃性气体、粉尘爆炸的抑制。
本实施例中的隔爆兼本安直流电源将各种交流电压信号转换成直流低电压信号，并为本安型抑爆装置控制器供电，控制器则通过与爆炸火焰传感器的连接线路为爆炸火焰传感器供电。
在本实施例中，爆炸火焰传感器的上盖102与底座101连接形成一腔体，所述底座101和上盖102之间设置有起到密封作用的第一密封圈104，上盖102和底座101采用螺纹连接并用紧钉螺钉锁定，防止松动，提高了外壳的综合密封性能。
本实施例中用于感应爆炸火焰信息的是双紫外感应模块，只有当两个紫外光电管均探测到爆炸火焰紫外光时才会转换成电信号，有效提高了设备的抗干扰性能。
具体的，在爆炸火焰中的远紫外线的照射下，双紫外光感应模块光阴极中的电子吸收了入射远紫外光子的能量而逸出光阴极表面，在阴极电场作用下向阳极运动，从而产生电信号，经过电路模块的处理运输，输出电信号，达到检测爆炸火焰的目的。通光孔103用来感应爆炸火焰紫外波段，并防止外界杂物进入传感器内部。使用的紫外光电感应模块的光谱响应为185～260nm，在远紫外光的范围，太阳光的紫外波段截止在290nm，红外波段截止在130um，因此该紫外光电管对太阳光不敏感。照明发光的光谱波段从300nm开始，不在紫外传感器的探测范围之内，因此该爆炸火焰传感器抗干扰能力强。
本实施例中的二氧化碳储气罐304内储存的是带有一定压力的液态二氧化碳，快开器303用于接收触发信号，快速打开并将二氧化碳储气罐304与喷气管302联通；设置在喷气管302端头处的喷头301呈喇叭口多孔导流形状，保障喷撒出的二氧化碳能形成良好的抑爆屏障。当有爆炸事故发生时，快开器303接收触发信号并迅速打开，通过喷气管302及喷头301将二氧化碳储气罐304内的液态二氧化碳喷洒出来，形成抑爆屏障，以抑制爆炸火焰。
该抑爆器3不仅能快速有效地抑制爆炸传播，还对一般火焰燃烧也有良好的抑制效果。采用二氧化碳作为抑爆介质，不仅具有清洁、环保，使用后无需清理的优点，还具有抑爆性能高效、抑爆持续时间长(可达到2000ms以上)，不会对相邻机电设备造成影响或损坏的特点，适用范围广。
在本实施例中，所述上盖102包括筒状的外罩和固定在外罩顶部的端盖，所述端盖包括环形端盖壁105和固定于端盖壁105前端且与端盖壁105形成第一槽形结构的端面，所述通光孔103设置于端面上。
在本实施例中，所述视窗结构包括第二密封圈106和透光玻璃107，所述环形端盖壁105上设置一环形槽，所述第二密封圈106部分嵌入到环形槽内，所述透光玻璃107与第二密封圈106紧贴。
本实施例中的底座101前端为第二槽形结构，所述第二槽形结构与透光玻璃107形成紫外感应模块放置腔108。两个紫外感应模块的四周设置有橡胶保护套，这样的设计可保证传感器有良好的抗振性能。
作为上述方案的进一步改进，所述端面上还设置有若干个通孔109，即端面为多孔结构，可保证其具有一定的抗砸功能。
作为上述方案的进一步改进，所述环形端盖壁105上设置有外接孔110，可连接外部的水管或气孔，自动对传感器玻璃窗口进行清洗，保证透光性。
作为上述方案的进一步改进，所述快开器303上设有充气阀306及压力表307。充气阀306可用于向二氧化碳储气罐304内部充入液态二氧化碳及氮气，压力表307可显示充气及正常运行时二氧化碳储气罐304内部的压力大小，并在压力过低时，进行断路保护并报警，以提高设备的安全性。
作为上述方案的进一步改进，所述二氧化碳储气罐304上设有过压保护装置308；当二氧化碳储气罐304内部压力过高时，过压保护装置308会自动开启，调节压力大小，以保证系统自身安全。
作为上述方案的进一步改进，所述喷头301上包含有若干个角度可调的喷嘴。对喷头301上喷嘴的数量、结构形状、开孔方式及喷洒角进行设计，以实现对流速及成雾形状的调节与控制，从而提高二氧化碳的喷洒面，达到提高系统的抑爆效果的目的。
本二氧化碳抑然抑爆系统采用双紫外火焰原理的爆炸火焰传感器，外形小巧、形状简单易加工，不仅能避免太阳光、灯光、静电、电焊等干扰，还能在1ms之内迅速探测爆炸火焰信息，紫外光电感应模块的光谱响应为185～260nm，抗干扰能力强；为准确、可靠及快速探测爆炸信息提供了技术基础。另外，该传感器是根据“ia”防爆等级的标准要求进行所有的电路设计：三级故障安全防护、电路限流限压保护、电感及电容方面的限制措施等，可靠性高。
本系统中的二氧化碳抑爆单元具有动作速度快的特点，能够在接收触发信号后8ms内迅速喷撒出二氧化碳，形成抑爆屏障，抑制可燃性气体/粉尘爆炸场所发生的爆炸，从而提高可燃性气体、粉尘工业过程的安全性，使人民的生命财产免受损失。
该快速自动二氧化碳抑燃抑爆系统的最佳组合是由1个爆炸火焰传感器、1台本安型抑爆装置控制器、1台隔爆兼本安直流电源及2台二氧化碳抑爆单元、1个接线盒及通信屏蔽电缆构成。当有可燃气体、粉尘爆炸事故发生时，爆炸火焰传感器自动探测爆炸火焰信号，转换为电信号输入控制器，控制器经过运算、判断，输出控制信号触发二氧化碳抑爆单元，二氧化碳抑爆单元快速打开，喷射压缩状态的二氧化碳，形成高能抑爆屏障，抑制爆炸火焰。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，包括探测器、控制器、抑爆器及电源，所述探测器与控制器相连，所述控制器与抑爆器相连，所述电源与控制器相连；其特征在于：所述探测器为爆炸火焰传感器，包括筒状的底座、上盖和视窗结构，所述上盖与底座连接形成一腔体；所述视窗结构设置于腔体前端，所述腔体内固定设置有两个紫外感应模块，所述上盖上设置有通光孔，两个紫外感应模块通过视窗结构探测透过通光孔的紫外光；所述抑爆器为二氧化碳抑爆单元，包括依次连接的喷头、喷气管、快开器及二氧化碳储气罐，所述喷气管与快开器之间通过法兰盘连接。
2.根据权利要求1所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述爆炸火焰传感器中的底座与上盖之间设置有起到密封作用的第一密封圈。
3.根据权利要求1所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述上盖包括筒状的外罩和固定在外罩顶部的端盖，所述端盖包括环形端盖壁和固定于端盖壁前端且与端盖壁形成第一槽形结构的端面，所述通光孔设置于端面上。
4.根据权利要求3所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述视窗结构包括第二密封圈和透光玻璃，所述环形端盖壁上设置一环形槽，所述第二密封圈部分嵌入到环形槽内，所述透光玻璃与第二密封圈紧贴。
5.根据权利要求4所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述底座的前端为第二槽形结构，所述第二槽形结构与透光玻璃形成紫外感应模块放置腔。
6.根据权利要求3所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述端面上还设置有若干个通孔。
7.根据权利要求1所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述快开器上设有充气阀及压力表。
8.根据权利要求1所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述二氧化碳储气罐上设有过压保护装置。
9.根据权利要求1所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述喷头上包含有若干个角度可调的喷嘴。
10.根据权利要求1～9任一项所述的快速自动二氧化碳抑然抑爆系统，其特征在于：所述控制器为本安型抑爆装置控制器，所述电源为隔爆兼本安直流电源。
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