CN110593952A - 一种矿井火灾防治用防火门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井火灾防治用防火门，包括门体和贯穿门体的人孔，所述门体中设有两个拉门，所述拉门与门体平行并滑动连接在人孔底部，所述门体的两侧顶部共同连接有整风流装置和泄压装置，两个所述拉门分别设置在门体的两侧，每个所述拉门与门体同侧的整流室连通并且密封连通有气流通道，所述气流通道与整流室的连接处位于整流室中隔板的下方空间。本发明由整风流装置和泄压装置造成了两个气流流动作用，而两者流速不同使得在一个平面内构成稳定的风流流向趋势，烟雾和热流将沿着撞击安全门和沿安全门平面流动后流出的循环过程，使得在烟雾充分与活性碳层接触吸收有害物质，便于对风流进行引导作用，方便灭火。

Description

一种矿井火灾防治用防火门

技术领域

本发明涉及矿井火灾防治技术领域，尤其涉及一种矿井火灾防治用防火门。

背景技术

凡发生在煤矿井下的火灾，以及发生在井口附近危害井下安全的火灾，都叫做矿井火灾，矿井火灾分为内应火灾和外因火灾两种，由外来火源引起的火灾，如灯火、火柴、吸烟、火炉、放炮、机械摩擦、电焊、电流短路等发生的明火引起的火灾叫外因火灾。由煤炭自燃引起的火灾叫内因火灾，内因火灾占矿井火灾总数的75％左右，其中当火灾发生时，由于角联风路的存在，风流较为紊乱，不利于火灾的处理。

而矿井防火门是防止井下火灾蔓延和控制风流的安全设施，构筑安全防火门是煤矿井下隔断火灾烟流，防止火势蔓延，从而减少人员伤亡的有效措施，既可以阻断风流和烟流，又可以充当防火墙的作用，便于控制火势和隔离火区，现有技术中的矿井防火门需要人为关闭，并且只具有隔断风流的作用，不具有引导门内火灾风流的作用，在进行灭火操作时，由于风流紊乱容易造成人员损伤，基于此，本发明设计一种矿井火灾防治用防火门。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中矿井防火门只具有隔断风流的作用，工作人员灭火不便甚至会造成人员损伤的问题，而提出的一种矿井火灾防治用防火门。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种矿井火灾防治用防火门，包括门体和贯穿门体的人孔，所述门体中设有两个拉门，所述拉门与门体平行并滑动连接在人孔底部，所述门体的两侧顶部共同连接有整风流装置和泄压装置；

所述整风流装置包括对称设置在门体两侧的风扇，每个所述风扇均固定连接有传动轴，所述传动轴贯穿门体对应外壁，所述门体内靠近传动轴的两侧分别开设有一个整流室，所述传动轴与整流室远离风扇的侧壁通过轴承转动连接，所述传动轴上设置万向节,所述万向节的另一个工作端通过转动杆固定连接有叶片，所述整流室内壁密封固定连接有隔板，所述整流室位于隔板下方的空间装有低沸点液体，每个所述隔板分别设置有两个方向相反的单向阀；

所述泄压装置包括两个分别设置在门体不同侧面的转板，两个所述转板错位设置，每个所述转板密封有一个出气管，所述转板上连接有双层金属片。

在上述矿井火灾防治用防火门中，两个所述拉门分别设置在门体的两侧，每个所述拉门与门体同侧的整流室连通并且密封连通有气流通道，所述气流通道与整流室的连接处位于整流室中隔板的下方空间。

在上述矿井火灾防治用防火门中，两个所述整流室之间共同连通有一个通气管和一个回流管，所述通气管与整流室位于隔板上方的空间连通，所述回流管与整流室位于隔板下方的空间连通，所述通气管中设有压力阀，所述门体的两侧表面均涂有一层活性炭层。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中，通过两个整流室内装有的低沸点液体的蒸发和液化形成朗肯循环过程，由于低沸点液体的蒸发温度较低，位于火灾一侧的整流室通过温度传导使得低沸点液体被加热，而低沸点蒸发产生的气体对叶片的冲击产生叶片转动并通过万向节的传动实现位于火灾一侧的风扇转动的作用；

2、风扇在火灾发生时的自发转动使得其周围气压降低，而由火灾产生的烟雾和热气流的流向一般从高压方向到低压方向，在这个过程中，由于风扇的辅助作用下，烟雾和热气流整体向防火门一侧流动并最终垂直撞击防火门，由于风扇设置在防火门的一侧顶部，满足气体上浮的规律；而防火门的表面设置活性碳层，在烟雾撞击防火门时将会吸收烟雾中的固体杂质，并且在不完全燃烧的自燃火灾下，起到吸收有害物质的作用，使得在灭火时进入火灾内空间不会由于烟雾和有害物质浓度过高产生危险。

3、在风扇的另一侧设置由温度控制的转板，当一侧温度明显升高时，转板中双层金属片中由于热变形作用会产生形变，使得转板解除密封一个出气管的状态，使得出气管在热压力作用下将火灾一侧的气体向外卸出，减少了火灾一侧空间内的气压，而门体两侧分别设置有两组转板结构，使得在每一侧火灾发生时均可实现泄压功能。

4、整流室同时与拉门通过气流通道连通，当温度明显升高时，低沸点液体膨胀将推动拉门沿气流通道平行方向位移，最终实现密封人孔的状态，实现了在火灾发生时自发关闭矿井安全门的作用，并且在低沸点液体蒸发产生的气压使关闭状态较为稳定。

5、由于在靠近火灾的整流室内低沸点液体受热蒸发，并在另一侧整流室内冷却液化，并构成循环，使得风扇所在门体外表面始终具有吸热作用，并且具有持续消耗热量的效果，减少温度的迅速向外扩散，提高防火门的隔热效果，也同时提高了火灾时的逃生由温度过高产生的危险。

6、本发明中，由风扇构成的整风流装置和由出气管构成的泄压装置均在一侧安全门的不同两端造成了气流流动作用，而风扇构成的气流流动大于泄压结构构成的气流流动，使得在这种状态下，火灾产生的烟雾和热流将首先撞击安全门，然后沿安全门平行方向流动后反向流出的循环过程，一方面使得在烟雾沿安全门方向移动时充分与活性碳层接触吸收其中的固体颗粒和有害物质，另一方面使得火灾时的空间风流流动始终具有规律性，并且通过出气管排出的气体具有较少的有毒物质含量，避免影响外界环境，同时对风流有一个引导作用，也方便了之后的灭火操作。

附图说明

图1为本发明提出的一种矿井火灾防治用防火门的结构示意图；

图2为本发明提出的一种矿井火灾防治用防火门中A部分的放大示意图；

图3为本发明提出的一种矿井火灾防治用防火门中的俯视图；

图4为本发明提出的一种矿井火灾防治用防火门的主视图；

图5为本发明提出的一种矿井火灾防治用防火门中出气管的结构示意图。

图中：1门体、2人孔、3拉门、4风扇、5传动轴、6万向节、7叶片、8整流室、9隔板、10通气管、11回流管、12单向阀、13压力阀、14气流通道、15转板、16出气管、17双层金属片。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-5，一种矿井火灾防治用防火门，包括门体1和贯穿门体1的人孔2，门体1中设有两个拉门3，拉门3与门体1平行并滑动连接在人孔2底部，门体1的两侧顶部共同连接有整风流装置和泄压装置；

整风流装置包括对称设置在门体1两侧的风扇4，每个风扇4均固定连接有传动轴5，传动轴5贯穿门体1对应外壁，门体1内靠近传动轴5的两侧分别开设有一个整流室8，传动轴5与整流室8远离风扇4的侧壁通过轴承转动连接，传动轴5上设置万向节6,万向节6的另一个工作端通过转动杆固定连接有叶片7，整流室8内壁密封固定连接有隔板9，整流室8位于隔板9下方的空间装有低沸点液体，每个隔板9分别设置有两个方向相反的单向阀12，流通方向向上的单向阀12位于叶片7的正下方，使得在低沸点液体蒸发汽化时，气体不断从隔板9下方向上冲击，使得在气流扰动下叶片7不停转动，而万向节6通过交错轴的动力传递使得叶片7的转动转化为传动轴5的转动进而带动风扇4不停转动；

泄压装置包括两个分别设置在门体1不同侧面的转板15，两个转板15错位设置，每个转板15密封有一个出气管16，转板15上连接有双层金属片17，其中每个转板15均密封有一个出气管16，两个转板15各自独立，当一侧发生火灾时，对应转板15转动，从而使得密封的出气管16连通两侧空间。

两个拉门3分别设置在门体1的两侧，每个拉门3与门体1同侧的整流室8连通并且密封连通有气流通道14，气流通道14与整流室8的连接处位于整流室8中隔板9的下方空间，两个整流室8之间共同连通有一个通气管10和一个回流管11，通气管10与整流室8位于隔板9上方的空间连通，回流管11与整流室8位于隔板9下方的空间连通，通气管10中设有压力阀13，当低沸点液体蒸发时，在刚开始进入隔板9上层空间时，由于压力阀13未达到开启压力，使得隔板9上层空间处于相比密闭，在气体膨胀作用下，推动叶片7不停转动，门体1的两侧表面均涂有一层活性炭层，活性炭层具有较强的吸附能力，在烟雾撞击活性碳层时，会将其中的固体成分和部分有害物质吸收，使得火灾所处环境恶化有一个缓冲的时间。

本发明中，当门体1的一侧发生火灾时，周围环境温度快速升高，门体1中对应的一侧整流室8中低沸点液体受到温度变化后具有快速蒸发的效果，此时蒸发后的气体冲入气流通道14，使得在气压作用下；拉门3向人孔2方向移动，并最终密封人孔2，使得自动关闭并密封门体1的作用，另一方面，蒸发后的气体通过上方的隔板9和单向阀12冲入隔板9上方空间，而叶片7正朝向单向阀12的出口，使得在气体膨胀作用下，叶片快速转动，并通过万向节6的导向作用使得风扇4转动，而蒸发后的气体通过通气管10进入另一侧整流室8中，由于门体1具有较大的厚度并且内部通过隔热材料隔绝两端环境，使得另一侧的整流室8处于常温状态，而气体进入另一侧整流室8后由于气温达到沸点以下，将重新液化成液体，并通过另一个单向阀进入隔板9下方空间。

同时由于火灾一侧的整流室8中低沸点液体不断流失，在回流管11构成的U型连通器作用下，另一侧的整流室8中的低沸点液体将补充入该整流室8中，并在热量作用下继续蒸发，则实现了朗肯循环效果，而风扇4在外界快速转动将带动该部分空气流速加快，气压降低，在流体力学中，气体总是从高压处流向低压处，则火灾后产生的烟雾和热流将自发的朝风扇4方向移动，风扇4由耐高温的金属制成并且设置在门体1的高点，使得满足气体向上浮动的趋势；

而门体1远离风扇4一端设置转板15，转板15上设置双层金属片，分别由殷钢和高猛合金组成，由于两者热变形率具有较大差异，在受热时，热变形率较高的高猛合金会朝着热变形率较低的殷钢方向的反向形变，使得带动转板15转动，并结束密封对应出气管16的状态，此时出气管16两端连通，在热压力作用下有一定泄压功能，并且转板15的转动方向沿着由风扇4到出气管16方向，由于出气管16通过转板15解除密封，由于双层金属片17的形变程度有限，所以出气管16的开口程度有限，使得泄压时的气流流速较低，使得风扇4转动产生的风压影响较大，在这个过程中由于风扇4和出气管16均产生气流流动，并且风扇4的影响较大，使得烟雾和热流在向风扇4处流动后会沿着门体1的平行方向流动，在到达出气管16位置处一部分向外卸出一部分反向流回，以图3为例，构成了气流循环过程，在这过程中，从火灾点散出的烟雾杂质大部分被活性炭层吸收，使得一方面从出气管16排出的气体较为洁净，不影响外界环境，一方面火灾处环境气流流动方向被控制，并且吸收大部分烟气，使得在灭火时减小操作人员的危险情况。

尽管本文较多地使用了门体1、人孔2、拉门3、风扇4、传动轴5、万向节6、叶片7、整流室8、隔板9、通气管10、回流管11、单向阀12、压力阀13、气流通道14、转板15、出气管16、双层金属片17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (3)

1.一种矿井火灾防治用防火门，包括门体(1)和贯穿门体(1)的人孔(2)，其特征在于，所述门体(1)中设有两个拉门(3)，所述拉门(3)与门体(1)平行并滑动连接在人孔(2)底部，所述门体(1)的两侧顶部共同连接有整风流装置和泄压装置。

所述整风流装置包括对称设置在门体(1)两侧的风扇(4)，每个所述风扇(4)均固定连接有传动轴(5)，所述传动轴(5)贯穿门体(1)对应外壁，所述门体(1)内靠近传动轴(5)的两侧分别开设有一个整流室(8)，所述传动轴(5)与整流室(8)远离风扇(4)的侧壁通过轴承转动连接，所述传动轴(5)上设置万向节(6),所述万向节(6)的另一个工作端通过转动杆固定连接有叶片(7)，所述整流室(8)内壁密封固定连接有隔板(9)，所述整流室(8)位于隔板(9)下方的空间装有低沸点液体，每个所述隔板(9)分别设置有两个方向相反的单向阀(12)；

所述泄压装置包括两个分别设置在门体(1)不同侧面的转板(15)，两个所述转板(15)错位设置，每个所述转板(15)密封有一个出气管(16)，所述转板(15)上连接有双层金属片(17)。

2.根据权利要求1所述的一种矿井火灾防治用防火门，其特征在于，两个所述拉门(3)分别设置在门体(1)的两侧，每个所述拉门(3)与门体(1)同侧的整流室(8)连通并且密封连通有气流通道(14)，所述气流通道(14)与整流室(8)的连接处位于整流室(8)中隔板(9)的下方空间。

3.根据权利要求1所述的一种矿井火灾防治用防火门，其特征在于，两个所述整流室(8)之间共同连通有一个通气管(10)和一个回流管(11)，所述通气管(10)与整流室(8)位于隔板(9)上方的空间连通，所述回流管(11)与整流室(8)位于隔板(9)下方的空间连通，所述通气管(10)中设有压力阀(13)，所述门体(1)的两侧表面均涂有一层活性炭层。