CN1092770C - 一种低压二氧化碳容器和具有这种容器的灭火系统 - Google Patents

Abstract

一种用于防火系统的改进的低压二氧化碳储藏容器，它包含一个单一的穿通压力容器体内的穿孔，通过该孔可以使较多的管道通过。一条单一的焊缝直接焊在一个主要管道或者一个固定的凸台上，可以显著地提高容器的整体性而同时减少制造成本。一个单一压力容器体的穿孔还可提高其隔离性以减少在焊缝处的潮湿气凝结和腐蚀。

Description

一种低压二氧化碳容器和具有这种容器的灭火系统

本发明是关于建造用于灭火系统和饮料碳化的低压液态二氧化碳储藏容器的改进。

通常使用的二氧化碳灭火系统由一组高压二氧化碳缸体连接一个总管通过一个支管网络分流到各个危险场所去。

尽管这种系统存在着有许多严重的不足，但由于投资费用低，依然被安装在工厂和商用业建筑物上。

高压二氧化碳系统的主要缺点是在内压为14000千帕的情况下，二氧化碳的钢质气缸体是一个低效储藏系统，而且在许多情况下必须使用高压支管。

举例来说，一个危险场所被估算需要500公斤的二氧化碳。这就需要12-17个钢制缸体，每个缸体需要有高1.5米，和直径0.25米的尺寸。除了对体积的要求外，安装处的地面支撑也必须被专门强固，因为每个缸装满时的重量约达136公斤，但此时缸体只装了46公斤的二氧化碳。

另外一个缺点包括在重新灌装时缸体必须搬移他处，以及无法监测每个缸体内的二氧化碳量。

一种以上所述的现有高压系统被描述在美国专利3497012号中。

虽然过去使用大容量的低压二氧化碳容器，但它的制造成本非常的昂贵，维修也非常的困难，同时由于其尺寸原因，需要安装在建筑物外以便重新灌装。

美国专利2356990号描述了这样一种大型的储存低压二氧化碳的储藏容器。

为了克服大型液态二氧化碳储藏容器的有关缺点，美国专利5177974号提出了一种低压二氧化碳储藏容器将二氧化碳输送到一个在旅馆或者酒吧内的蜂窝支管网。

澳大利亚专利659077号提出了一种进一步改进的储藏容器。这种低压二氧化碳容器的主要应用是在二氧化碳的灭火系统中。

虽然对于达到其预定的目的是基本上满意的，但是澳大利亚专利659077号仍然存在一些不足之处，不仅仅是在制造成本上。

用于防火系统的冷藏低压二氧化碳容器需要谨慎的管理和操作以达到其严格的性能要求并保持其相应的安全标准。这些要求导致在压力容器上设置复杂的管道，通风出口和其他开口，这些都对容器的整体性产生潜在的危险，而且需要符合压力容器级别的熟练焊接技术，否则将会产生泄漏。

由不少管子冒出在一个冷藏容器顶部所引起的又一个问题是，当这些管子出现在储藏容器顶部时难以将它们全部有效地隔离。这一点特别重要，因为任何在管子上的水蒸气的凝结将导致在容器的顶部和管子之间的焊缝接点处周围的水分结集起来，这将大大加剧其电腐蚀。

本发明的目的是提出一种改进的低压液态二氧化碳容器，用以克服或至少缓解现有技术的低压二氧化碳储藏容器的某些问题。

本发明进一步的目的是提供一种应用本发明其他方面的压力容器和管理系统的低压液态二氧化碳灭火系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种低压液态二氧化储藏容器，该储藏容器包含：

一个含有连续侧壁，底壁和顶壁的钢质容器；

一个液态二氧化碳出口管，它有一个邻近于容器底壁的出口；

一个气态二氧化碳通道，它与正常液态二氧化碳液面和容器顶壁之间的气体空间连通；

一个液态/气态二氧化碳通道，它在容器内正常液态二氧化碳液面处或其邻近处有一个出口；以及

一个与所述液态二氧化碳出口管液体相连通的入口通道，

所述储藏容器的特征在于，所述液态二氧化碳出口管，所述气态二氧化碳通道，所述液态/气态二氧化碳通道和所述入口通道都安置在一个可紧固在所述容器上的固定体内，以提供一个穿过容器壁的单一开口。

固定体可以合适地包含液态二氧化碳出口管。

固定体也可以有一个围绕在所述二氧化碳出口管的空心罩盖。

如果需要，固定体也可以直接焊在压力容器的顶壁上。

最好固定体含有一个可移动地紧固在一个附在容器顶壁上的相应安装凸缘上的凸缘件。

根据本发明的另一个方面，提供了一个用于在低压下储藏和输送液态二氧化碳到至两个危险场所的灭火系统，所述系统包含：

两个或更多的低压容器，所述两个或更多的压力容器的每个压力容器包括一个用以输送液态二氧化碳的输送管道，所述的输送管道延伸到所述的压力容器的下部，用以灌装所述压力容器的入口装置，以及用于冷却储藏在所述压力容器中的二氧化碳的冷却装置；

一个联接于所述两个或更多压力容器的总管，所述总管与所述每个输送管道液体连通；

一个或更多的传送管道，用以从所述总管传送液态二氧化碳到所述危险场所；

一个或更多的危险场所传感器，安置于所述每个危险场所；

一个或更多的联接于所述传送管道的排放喷嘴，用以排放传送于其中的液态二氧化碳；

一个或更多的压力容器传感器，用以传感各种所述压力容器的一个或更多的预定操作参数的变化；以及

至少一个排放阀，它对一个或更多的危险场所传感器的操作作出反应而启动，释放液态二氧化碳流入所述各自传送管道中，运作时，每一个所述至少一个排放阀对应于所述一个或更多的所述一个或更多的危险场所传感器的工作可以有选择地操作，

所述系统的特征在于，有一个电脑装置被联接于压力容器传感器，所述危险场所传感器和所述两个或更多排放阀之间，以便从所述两个或更多的低压容器中的任何一个或更多有选择地引导适合于该危险场所或每个危险场所的予定量液态二氧化碳至所述危险场所中的至少一种。

所述两个或更多压力容器的操作参数合适地选择自其内部压力，内部温度，环境温度，液态水平或动力状况或它们之间的任何组合。

用以感测液体水平面变化的压力容器传感器最好包含一个探针，它有间隔开的电动元件，它们能对气态和液态二氧化碳之间的热容量差作出反应。

如果需要，该系统可以包含一个遥测监视系统，将故障信号传送到一个远距离的地方和/或允许对该系统的操作参数的作远距离的查询。

为了进一步理解本发明及其实际效果，将结合附图对最佳实施例进行说明。附图中：

图1简略地显示了压力容器管道系统的一个实施例；

图2简略地显示了压力容器管道系统的一个替换实施例；

图3显示了应用本发明压力容器的一个灭火系统。

在图1中，结构钢压力容器1有一个用一条连续焊缝4焊接于其顶壁3的单一的管道2。

管道2包含有容器的出口管并在其上端有一个接头(未示出)用于与一个分流总管(未示出)连接。管子2的下端(未示出)有一个邻近于容器底壁的开口。

直接连接于管子2是一个灌装管道5，它可以用于灌装或放空在容器1内的压力为1000-2600千帕的液态二氧化碳。

一个气体通道6有一个出口通道7和一个入口通道8连通于容器1内在正常液面10和顶壁3之间的气体空间9。

气体通道6可以被联接于一个降压阀(未示出)和一个压力监视转换器(未示出)，它在气体压力超过或低于预定操作参数时发出电信号。

气体通道6还可以包括一个关/启阀以便在需要时泄出二氧化碳气体，或者引入高压气体以检测容器和仪器。

一个液态/气态二氧化碳通道11有一个出口通道12和一个入口通道13位于容器内的正常液面。

通道11包括一个阀(未示出)以允许在灌装时通风以及避免液态二氧化碳过满。

通道11还可用作在环境温度下的容器初始增压和冷却时的入口通道，以避免当液态二氧化碳进入容器时固化。

图2显示了与图1结构类似的一个替换实施例，其中相同元件用相同标号表示。

在这个实施例中，一个罩盖14提供了气通道6和容器内气体空间9之间的气体连通，液体/气体通道11被固定在罩盖14内出口管2旁。通道11的入口通道13也可置于或邻近于液面10处。

罩盖14包括一个凸缘15，它用螺栓17可拆地紧固在一个相对应的凸缘16上。

对于熟练的操作者来说这是明显的，图2中的罩盖14可以用焊接直接紧固在容器1的顶壁3上，或者图1所示的出口管2也可通过一个类似于图2的一个带有螺栓的凸缘组件紧固在容器1上。

如果需要，图1中的出口管2或图2中的罩盖14可以用来支撑附加的功能件，如美国专利5339689号中的液面指示器或其他参数传感装置。

液态二氧化碳的温度可以用一个位于联接于通道11或通道6的壳体内的外部制冷蒸发器来控制。该器件也可以置于出口管2内或在与空间9气体连通的罩盖14内。

对于熟练的技术人员来说，同样清楚的是，利用在容器上的单一穿孔，而不是现有技术的多种复杂管子，能够显著地节省成本，而且通过在出口管2和固定凸缘4之间只有一条单一的焊缝，能够改善容器的整体性。

与此相似的，压力容器有一个单一的出口比其原先更容易更有效地实现热绝缘，从而防止能源损失和由于在焊接接缝周围湿气凝结而产生的腐蚀。

图3简略地显示了一个利用本发明的两个或更多的低压液态二氧化碳容器的防火系统。

在图3中，该系统包含有一组在图1或图2中所描述的压力容器20-25，这些容器通过各自的供给阀27-32被联接到一个总管26上。

总管26联接到排放管道33，34，每一个管道33，34连接于喷嘴35，36，喷咀35，36各自置于装有危险场所烟气或热监测器39，40的危险场所37，38。总管阀41，42分别控制液态二氧化碳对管道33，34的排入。

每一个输送阀27-32，压力容器传感器20-25，总管阀41，42和危险场所传感器39，40被电连接到电脑装置43，这个装置可以是一个电脑，程序逻辑控制器和/或一个建筑物的一个火警控制板。

当一个危险场所监测器39，40监测到危险场所37或者38的火警时，电脑装置43就辨认出该危险场所并计算出打算排放的二氧化碳量。

电脑装置然后通过各相应压力容器传感器查询每一个压力容器20-25的状况，该状况包括液态二氧化碳液面，内部气体压力，冷藏动力供应，并启动一个或更多的选定的容器20-25的各自的供应阀27-32，同时启动总管阀41和/或42中选定的一个将液态二氧化碳引导至选定的危险场所。

由此可见，特别不像高压二氧化碳的防火系统，其每一个独立的气缸状况是不知道的，本系统可以从全满的和/或部分满的容器引导予定量的二氧化碳至一个特定的危险场所或同时至多于一个危险场所。

为了容易维修，一个遥测系统44/45被联接到电脑，以允许电脑装置43通过一个电话或电脑45通过调制解调器或其它遥测连接器44进行远距离查询，否则就让电脑装置43启动遥测连接器44以允许电脑装置报告系统的故障。

用此方法故障诊断可以由电脑进行并报告给一个远距离的地方或在一个远距离处进行故障诊断。

Claims (9)

1.一种低压液态二氧化储藏容器，所述的储藏容器含有：

一个包含有连续的侧壁，底壁和顶壁的钢质压力容器；

一个液态二氧化碳出口管，它有一相邻于储藏容器的底部的开口；

一个气态二氧化碳通道，它与正常液态二氧化碳液面和容器顶壁之间的气体空间连通；

一个液态/气态二氧化碳通道，它在储藏容器内的正常液态二氧化碳液面处或其邻近处有一个开口；以及

一个与所述液态二氧化碳出口管液体连通的入口通道；

所述储藏容器的特征在于，所述液态二氧化碳出口管，所述气态二氧化碳通道，所述液态/气态二氧化碳通道和所述入口通道都安置在一个可紧固在所述容器上的固定体内，以提供一个穿通容器壁的单一开口。

2.一个如权利要求1所述的储藏容器，其特征在于，其固定体可以包含液态二氧化碳的出口管。

3.一个如权利要求1所述的储藏容器，其特征在于，其固定体可以包含一个围绕所述液态二氧化碳出口管的空心罩盖。

4.一个如权利要求1-3中任何一项所述的储藏容器，其特征在于，其固定体被直接焊接于压力容器的顶壁。

5.一个如权利要求1-3中任何一项所述的储藏容器，其特征在于，该固定体包含一个可拆卸地紧固在连接于顶壁的固定凸缘上的凸缘件。

6.一个在低压下储存和供给液态二氧化碳给至少两个危险场所的灭火系统，所述系统包含：

两个或更多的权利要求1-5中任何一项所述的低压容器，所述两个或更多的压力容器中的每一个包括一个输送液态二氧化碳用的输送管道，所述的输送管道延伸到所述压力容器的下部，用以充灌所述压力容器的入口装置，冷却储存在所述的压力容器二氧化碳的冷却装置；

一个联接于所述两个或更多压力容器的总管，所述总管与所述每个输送管液体连通。

一个或更多的传送管道，用以从所述总管传送液态二氧化碳到所述的危险场所；

一个或更多的危险场所传感器，安置在所述每个危险场所；

一个或更多的联接于所述传送管道的排放喷嘴，用以排放传送于其中的液态二氧化碳；

一个或更多的压力容器传感器，用以传感各种所述压力容器的一个或更多的预定操作参数的变化；以及

至少一个排放阀，它对一个或更多的危险场所传感器的操作作出反应而启动，释放液态二氧化碳流入所述各自传送管道中，运作时，每一个所述至少一个排放阀于对应于所述一个或更多的危险场所传感器的工作可以有选择地操作，

所述的该系统的特征在于，一个电脑装置被联接于压力容器传感器，所述危险地场所感器和所述两个或更多排放阀之间，以便从所述两个或更多的低压容器中的任何一个或更多有选择地引导适合于该危险场所或每个危险场所的予定量液态二氧化碳至所述危险场所中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的灭火系统，其特征在于，所述的两个或更多的压力容器的操作参数选自内部压力，内部温度，环境温度，液体水平，或动力状况，或它们之间的任何组合。

8.根据权利要求7所述的灭火系统，其特征在于，用以感测液体水平变化的压力容器传感器包括一个探针，该探针有间隔开的电动元件，它们能对气态和液态二氧化碳之间的热容量差作出反应。

9.根据权利要求7-8中任何一项所述的灭火系统，其特征在于，该系统包含一个遥测监视系统或通讯系统将故障信号发送到一个远距离的地方和/或允许对系统的操作参数作远距离的查询。

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