CN107344048A - 一种船舶用水驱烟气净化装置 - Google Patents

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向晓东
朱青松
钟杰
常玉锋
刘文文
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Abstract

本发明涉及一种船舶用水驱烟气净化装置。其技术方案为：该净化装置由风机底板(1)、出水管(2)、水驱风机(3)、喷淋回水管(4)、安装板(5)、喷淋单元(6)、滤筒(7)、金属丝网(8)、壳体(9)、支架(10)、喷淋供水管(11)、进水管(12)和百叶窗(13)组成。进水管(12)一端接水驱风机(3)进水口，另一端穿过壳体(9)外接高压水源；出水管(2)一端接水驱风机(3)出水口，另一端穿过壳体(9)。喷淋供水管(11)一端与进水管(12)连接，另一端与喷淋单元(6)连接；喷淋回水管(4)一端与喷淋单元(6)连接，另一端与出水管(2)连接。本发明具有净化效率高、动力源可靠、能实现舱内火灾烟气就地净化等优点。

Description

一种船舶用水驱烟气净化装置
技术领域
本发明涉及烟气净化领域，尤其涉及一种船舶用水驱烟气净化装置。
背景技术
船舶是航行或停泊于水域进行运输、作业的一种重要的交通运输工具。船舶一旦发生火灾事故，会导致较为严重的人员伤亡和财产损失。船舶火灾有别于常规火灾：扑救难度高，消防工作受限；立足于自救，难以获得外援；舱内通风效果差，浓烟不易排出(邹高万，刘顺隆，周允基等.中国船舶机舱火灾研究现状.中国安全科学学报，2004，14(5)：76-79)。
船舶火灾通常发生于舱内，人员逃离困难，因窒息死亡概率极大。因此，研发船舶消烟装置意义重大。
火灾消烟装置常用的动力源主要有：电动机驱动、柴油机驱动、气力驱动和水力驱动。火灾发生时，需切断电源，因此在火灾断电情况下无法使用电动机驱动；柴油机驱动设备防爆阻燃性能差，一般不能应用于封闭空间的消防现场救援；气体驱动设备的气源占用空间大，不适合应用于船舶舱室狭小的空间。因此，水力驱动将可能成为火灾消烟装置动力源的最佳选择。
目前，水驱动排烟机的功能主要是通风排烟(张红艳.水驱动排烟机的应用[J].科技传播，2013，(5)：149.)。柳军华公开了“一种消防用水驱动排烟机”(CN 201120098146.6)专利技术，该技术利用消防水流来驱动水轮机为排烟风机提供动力，并集成有喷雾装置净化外排烟气。但该装置主要以排烟功能为主，虽然附带有喷雾装置，但烟气净化效率较低。
综上所述，在动力和净化方面，现有火灾消烟技术不适用于船舶火灾的消烟与净化。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种净化效率高、动力源可靠、能实现舱内火灾烟气就地净化，适用于船舶消防技术领域的船舶用水驱烟气净化装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：净化装置由风机底板、出水管、水驱风机、喷淋回水管、安装板、喷淋单元、滤筒、金属丝网、壳体、支架、喷淋供水管、进水管和百叶窗组成。
进水管一端接水驱风机进水口，另一端穿过壳体外接高压水源。出水管一端接水驱风机出水口，另一端穿过壳体。喷淋供水管一端与进水管连接，另一端与喷淋单元连接。喷淋回水管一端与喷淋单元连接，另一端与出水管连接。
喷淋单元通过支架固定在壳体上。喷淋单元由挡水板、外壁、水浴喷头和汇水盘组成。水浴喷头固定在喷淋单元顶部，与喷淋供水管连接。汇水盘固定在喷淋单元底部，与喷淋回水管连接。挡水板固定在汇水盘边缘。
金属丝网固定在壳体的顶部。滤筒固定在安装板上，安装板四周与壳体内壁密闭连接。水驱风机固定在风机底板上，风机底板四周与壳体内壁密闭连接。
所述水驱风机为水驱排烟风机。
所述滤筒的过滤方式为外滤式，滤筒的长度为400～1000m，滤筒的外径为200～500mm，滤筒壁厚30～80mm。
所述喷淋单元的中轴线和滤筒的中轴线重合。喷淋单元的外壁外径比滤筒内径小20～100mm。水浴喷头直径比外壁直径小20～50mm。汇水盘高度为30～50mm，汇水盘直径比外壁直径大30～50mm。挡水板高出汇水盘50～70mm。安装板与支架垂直距离为150～300mm。外壁和挡水板为网状结构。
所述壳体的顶部为进风口，百叶窗作为出风口，百叶窗安装在壳体下部的侧面。
本发明采用与船舶固定消火栓直接连接的方式，利用高压消防水作为动力源。水驱风机的进水管外接舱室内固定消火栓，高压消防水进入水驱风机后驱动水驱风机的内置涡轮，涡轮转动带动齿轮机构以及叶轮转动使水驱风机运转；经过涡轮的乏水经由出水管排至舱室排水管网。水驱风机进水管上设置的消防水分支管作为喷淋供水管，一部分高压水经由喷淋供水管送至喷淋单元顶部的水浴喷头；水浴喷头雾化后的水落入汇水盘，汇水盘中的水经由喷淋回水管汇入水驱风机的出水管，一同排至舱室排水管网。由于采用高压消防水作为动力源，动力源取用方便、可靠性高，适用于《水力驱动驱气风机》(CBT3938-2000)所规定的燃爆性舱室和场所。
火场高温烟气在水驱风机的抽吸作用下进入净化装置，净化装置进风口的金属丝网阻止外部火焰进入净化装置内部的同时对烟气进行粗过滤，此后高温烟气依次流经滤筒、喷淋单元和水驱风机，最终经由百叶窗出风口排到室内，实现了火场室内烟气的就地净化。
净化装置中的滤筒为覆膜纤维褶皱滤筒，褶皱设计和纤维过滤实现了对烟尘的高效捕集；同时纤维对烟气中的有毒有害气体具有一定的吸附作用。经过纤维过滤的烟气进入喷淋单元，高温烟尘与水浴喷头雾化后雾化水充分接触，雾化水对烟尘进行水洗降尘的同时汽化吸热，实现高温烟气的快速降温；同时雾化水对烟气中的有毒有害气体具有一定的物理吸收作用。最后排出洁净的低温空气，实现了舱室的快速消烟与降温。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明采用高压消防水作为动力源，动力源可靠性高，适用于燃爆性舱室和场所的火灾烟气就地净化；水驱风机的消防水的分支回路上集成了喷淋单元，喷淋单元中的雾化水对舱室火灾烟气具有快速降温的作用。
2、本发明采用模块化设计，具有体积小、结构简单、便于工程检修和维护等优点，能很好的适应船体内部复杂、狭小的空间。
3、本发明充分利用了多级复合除尘机理：金属丝网对烟气的粗过滤，滤筒对烟气中的微细颗粒物的高效过滤和喷淋单元对烟尘的水洗降尘作用大大提高了净化装置的净化效率；同时，纤维和雾化水对烟气中的有毒有害气体具有一定的去除效果。
因此，本发明具有净化效率高、动力源可靠、能实现舱内火灾烟气就地净化的特点，广泛适用于船舶消防技术领域。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图；
图4是图1中喷淋单元6的结构示意图；
图5是本发明的另一种结构示意图；
图6是图5的A-A剖视图；
图7是图5的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明，对本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1
一种船舶用水驱烟气净化装置。如图1所示，所述净化装置由风机底板1、出水管2、水驱风机3、喷淋回水管4、安装板5、喷淋单元6、滤筒7、金属丝网8、壳体9、支架10、喷淋供水管11、进水管12和百叶窗13组成。
如图1所示，进水管12一端接水驱风机3进水口，另一端穿过壳体9外接高压水源。出水管2一端接水驱风机3出水口，另一端穿过壳体9。喷淋供水管11一端与进水管12连接，另一端与喷淋单元6连接。喷淋回水管4一端与喷淋单元6连接，另一端与出水管2连接。
如图1、图3和图4所示，喷淋单元6通过支架10固定在壳体9上。喷淋单元6由挡水板14、外壁15、水浴喷头16和汇水盘17组成。水浴喷头16固定在喷淋单元6顶部，与喷淋供水管11连接。汇水盘17固定在喷淋单元6底部，与喷淋回水管4连接。挡水板14固定在汇水盘17边缘。
如图1和图2所示，金属丝网8固定在壳体9的顶部。滤筒7固定在安装板5上，安装板5四周与壳体9内壁密闭连接。水驱风机3固定在风机底板1上，风机底板1四周与壳体9内壁密闭连接。
所述水驱风机3为水驱排烟风机。
所述滤筒7的过滤方式为外滤式，滤筒7的长度为400～1000m，滤筒7的外径为200～500mm，滤筒7壁厚30～80mm。
所述喷淋单元6的中轴线和滤筒7的中轴线重合。喷淋单元6的外壁15外径比滤筒7内径小20～100mm。水浴喷头16直径比外壁15直径小20～50mm。汇水盘17高度为30～50mm，汇水盘17直径比外壁15直径大30～50mm。挡水板14比汇水盘17高出50～70mm。安装板5与支架10垂直距离为150～300mm。外壁15和挡水板14为网状结构。
所述壳体9的顶部为进风口，百叶窗13作为出风口，百叶窗13安装在壳体9下部的侧面。
实施例2
一种船舶用水驱烟气净化装置。如图5所示，所述净化装置由风机底板1、出水管2、水驱风机3、喷淋回水管4、安装板5、喷淋单元6、滤筒7、金属丝网8、壳体9、支架10、喷淋供水管11、进水管12和百叶窗13组成。除下述技术参数外，其余同实施例1：
如图5、图6和图7所示，所述安装板5为花板，喷淋单元6和滤筒7为多个并联结构。每个喷淋单元6均连接有喷淋供水管11、喷淋回水管4。每个喷淋供水管11均与进水管12连接，每个喷淋回水管4均与出水管2连接。每排喷淋单元6均通过支架10固定在壳体9上。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明采用高压消防水作为动力源，动力源可靠性高，适用于燃爆性舱室和场所的火灾烟气就地净化；水驱风机的消防水的分支回路上集成了喷淋单元，喷淋单元中的雾化水对舱室火灾烟气具有快速降温的作用。
2、本发明采用模块化设计，具有体积小、结构简单、便于工程检修和维护等优点，能很好的适应船体内部复杂、狭小的空间。
3、本发明充分利用了多级复合除尘机理：金属丝网对烟气的粗过滤，滤筒对烟气中的微细颗粒物的高效过滤和喷淋单元对烟尘的水洗降尘作用大大提高了净化装置的净化效率；同时，纤维和雾化水对烟气中的有毒有害气体具有一定的去除效果。
因此，本发明具有净化效率高、动力源可靠、能实现舱内火灾烟气就地净化的特点，广泛适用于船舶消防技术领域。

Claims (5)

1.一种船舶用水驱烟气净化装置，其特征在于该净化装置由风机底板(1)、出水管(2)、水驱风机(3)、喷淋回水管(4)、安装板(5)、喷淋单元(6)、滤筒(7)、金属丝网(8)、壳体(9)、支架(10)、喷淋供水管(11)、进水管(12)和百叶窗(13)组成；
进水管(12)一端接水驱风机(3)进水口，另一端穿过壳体(9)外接高压水源；出水管(2)一端接水驱风机(3)出水口，另一端穿过壳体(9)；喷淋供水管(11)一端与进水管(12)连接，另一端与喷淋单元(6)连接；喷淋回水管(4)一端与喷淋单元(6)连接，另一端与出水管(2)连接；
喷淋单元(6)通过支架(10)固定在壳体(9)上；喷淋单元(6)由挡水板(14)、外壁(15)、水浴喷头(16)和汇水盘(17)组成；水浴喷头(16)固定在喷淋单元(6)顶部，与喷淋供水管(11)连接；汇水盘(17)固定在喷淋单元(6)底部，与喷淋回水管(4)连接；挡水板(14)固定在汇水盘(17)边缘；
金属丝网(8)固定在壳体(9)的顶部；滤筒(7)固定在安装板(5)上，安装板(5)四周与壳体(9)内壁密闭连接；水驱风机(3)固定在风机底板(1)上，风机底板(1)四周与壳体(9)内壁密闭连接。
2.根据权利要求1所述的船舶用水驱烟气净化装置，其特征在于所述水驱风机(3)为水驱排烟风机。
3.根据权利要求1所述的船舶用水驱烟气净化装置，其特征在于所述滤筒(7)的过滤方式为外滤式，滤筒(7)的长度为400～1000m，滤筒(7)的外径为200～500mm，滤筒(7)壁厚30～80mm。
4.根据权利要求1所述的船舶用水驱烟气净化装置，其特征在于所述喷淋单元(6)的中轴线和滤筒(7)的中轴线重合；喷淋单元(6)的外壁(15)外径比滤筒(7)内径小20～100mm；水浴喷头(16)直径比外壁(15)直径小20～50mm；汇水盘(17)高度为30～50mm，汇水盘(17)直径比外壁(15)直径大30～50mm；挡水板(14)比汇水盘(17)高出50～70mm；安装板(5)与支架(10)垂直距离为150～300mm；外壁(15)和挡水板(14)为网状结构。
5.根据权利要求1所述的船舶用水驱烟气净化装置，其特征在于所述壳体(9)的顶部为进风口，百叶窗(13)作为出风口，百叶窗(13)安装在壳体(9)下部的侧面。
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