CN111013071A - 一种憋压脉冲式灭火方法及其灭火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种憋压脉冲式灭火方法及其灭火装置，方法包括如下步骤：步骤1）：将灭火剂放置在密闭容器内；步骤2）：当火灾发生时，点燃灭火剂；步骤3）：灭火剂被点燃后产生的灭火物质充斥整个密闭容器，密闭容器内压力逐渐增大；步骤4）：密闭容器喷放端因压力达到临界值而被打开，灭火物质喷出进行灭火过程；另外本发明还提供与之相应的灭火装置；本发明大大加快灭火物质喷出时的喷放速度，提高了灭火效率。
Description
技术领域
本发明涉及消防技术领域，具体地指一种憋压脉冲式灭火方法及其灭火装置。
背景技术
目前市场上常用的灭火方法主要有管网式气溶胶灭火方法、探火管式全氟己酮灭火方法、管网式干粉灭火方法以及管网式水系统灭火方法，上述四种灭火方法中，管网式气溶胶灭火方法是药柱逐层燃烧释放出气溶胶发生剂；探火管式全氟己酮灭火方法是以全氟己酮为灭火介质，无需敷设灭火剂输送管道，可通过感温探火管感温自启动后释放灭火剂；管网式干粉灭火方法以及管网式水系统灭火方法均是在干粉灭火方法和水灭火方法基础上，增加管网系统，尽可能的减少喷放死角，保证能够在该环境下发挥出最大的效果；然而上述灭火方法均存在相同的问题，由于均受到燃烧面积的影响，虽然喷放稳定，但是其灭火物质喷放速度普遍较慢，灭火效率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种憋压脉冲式灭火方法及其灭火装置，加快灭火物质喷出时的喷放速度，提高灭火效率。
本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种憋压脉冲式灭火方法，它包括如下步骤：
步骤1）：将灭火剂放置在密闭容器内；
步骤2）：当火灾发生时，点燃灭火剂；
步骤3）：灭火剂被点燃后产生的灭火物质充斥整个密闭容器，密闭容器内压力逐渐增大；
步骤4）：密闭容器喷放端因压力达到临界值而被打开，灭火物质喷出进行灭火过程。
优选地，所述灭火剂为压制而成的气溶胶发生剂，使得步骤3）中的灭火剂被点燃时缓慢释放灭火物质。
更为优选地，所述密闭容器为空心圆柱体结构，所述灭火剂为气溶胶发生剂药粉压制而成的圆柱体结构。
优选地，所述步骤4）中，灭火物质瞬间喷出并产生含有惰性气体的冲击波，将可燃蒸汽和/或可燃气体与火焰隔离，并带走火场中的热量。
优选地，步骤1）中，灭火剂还与启动部件的引发线末端接触，步骤2）中，当火灾发生时，通过启动部件的引发线点燃灭火剂。
更为优选地，所述步骤1）中，启动部件为热敏线结构或电点火头结构。
本发明公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器，所述密闭容器内设置灭火剂，所述密闭容器的盖体上设有喷放槽，喷放槽的深度小于盖体厚度。
本发明公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器，所述密闭容器内设置灭火剂，所述密闭容器的盖体与密闭容器顶部可拆卸地连接。
本发明公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器，所述密闭容器内从下至上依次设置灭火剂和冷却剂，密闭容器表面开设有喷放孔，喷放孔位置设有膜片。
本发明公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器，所述密闭容器内设置灭火剂，所述密闭容器喷放端开设有喷口，所述喷口处固定连接有T型喷管，所述T型喷管中部设有可阻断喷放通道的密封阀，所述密封阀顶部两侧通过L型限位块与压缩弹簧连接，所述压缩弹簧及L型限位块均设置于避让腔体底部，避让腔体顶部中空且位于密封阀上方，避让腔体固定于T型喷管上。
本发明的有益效果：
1、传统的气溶胶灭火剂灭火方法通常是启动灭火剂药粉、药块或者药柱，将气溶胶释放出的灭火剂喷发到灭火区域内，这样会存在两个问题，一是如果灭火区域内的障碍物较多，灭火物质无法绕开障碍物，导致不能直接喷发至火点；而是灭火区域区域的开口率较高，灭火区域内不断地有氧气涌入，让本来几乎熄灭的火焰复燃。而本发明中灭火剂（如气溶胶发生剂）产生的气溶胶灭火剂不会直接释放在灭火区域内，而是先充斥在密闭容器当中，当压力达到一定程度时，密闭容器喷放端结构破坏而被打开，使得带有一定压力的灭火剂形成冲击波，迅速释放在灭火区域内，其大大加快灭火物质喷出时的喷放速度，提高了灭火效率，而具有一定压力的气溶胶灭火剂有足够的动能绕过空间内的障碍物，同时气溶胶灭火剂形成的冲击波可以迅速赶走灭火区域内的氧气，在短时间内达到降低氧浓度产生窒息灭火的效果，而且强劲的气浪将可燃蒸汽和可燃气体从火焰位置冲击分离开来，并带走火场中的温度。
2、采用粉末或颗粒状气溶胶发生剂一样能达到脉冲式灭火的效果，但是粉末或颗粒状气溶胶发生剂在燃烧时由于燃烧面积过大，因此瞬时产生的热量也大，灭火剂喷放迅速热量也难以被冷却剂冷却，同时也存在压力骤增而产生爆炸风险，在实施灭火的过程中可能会对周围本未着火的设备造成损坏，另外粉末或颗粒状气溶胶发生剂在燃烧时单个气溶胶粉末或颗粒面积难以控制，在实际启动当中气溶胶发生剂燃烧速度难以控制，若控制不当有可能造成爆炸危险，因此本发明中的灭火剂经过压制以后，其更为密实，被点燃后不会发生爆燃现象，其燃烧过程较为缓慢、稳定，使得密闭容器内压力逐渐增大，这样不会发生爆炸的危险。
3、本发明中的密闭容器释放压力可以通过泄爆膜片等机构控制，气溶胶发生剂燃烧产生的灭火剂不会直接释放到保护空间内，而是先经过密闭容器内的冷却剂冷却，这样又提高了装置的可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明实施例1对应的灭火装置结构示意图；
图2为图1的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例2对应的灭火装置结构示意图；
图4为图3中盖体与密闭容器顶部的连接结构示意图；
图5为本发明实施例3对应的灭火装置结构示意图；
图6为图5的剖面结构示意图；
图7为本发明实施例4对应的灭火装置结构示意图；
图8为图7中T型喷管所在区域的放大结构示意图；
图9为本发明灭火装置的灭火试验示意图；
图中：灭火剂1、密闭容器2、盖体2.1、喷放槽2.2、喷放孔2.3、膜片2.4、喷口2.5、T型喷管2.6、密封阀2.7、L型限位块2.8、压缩弹簧2.9、避让腔体2.10、引发线3、隔热材料4、冷却剂5、挡板6。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至8所示，一种憋压脉冲式灭火方法，它包括如下步骤：
步骤1）：将灭火剂1放置在密闭容器2内；
步骤2）：当火灾发生时，点燃灭火剂1；
步骤3）：灭火剂1被点燃后产生的灭火物质充斥整个密闭容器2，密闭容器2内压力逐渐增大；
步骤4）：密闭容器2喷放端因压力达到临界值而被打开，灭火物质喷出进行灭火过程。
优选地，所述灭火剂1为压制而成的气溶胶发生剂，使得步骤3）中的灭火剂1被点燃时缓慢释放灭火物质。由于灭火剂1需要被点燃，如果为粉末状，例如气溶胶发生剂的粉末，则会发生爆燃现象，其燃烧剧烈，会导致密闭容器2内的压力不是逐渐增大，而是剧烈骤增，这样会密闭容器2会存在爆炸的危险，从而对附近灭火区域的设备产生损坏，而通过压制设备（例如压机）将气溶胶发生剂的粉末压制以后，其更为密实，被点燃后不会发生爆燃现象，其燃烧过程较为缓慢、稳定，使得密闭容器2内压力逐渐增大，这样不会发生爆炸的危险。
更为优选地，所述密闭容器2为空心圆柱体结构，所述灭火剂1为气溶胶发生剂药粉压制而成的圆柱体结构。例如本实施例采用的密闭容器2均为空心圆柱体结构，这样便可以通过压机将气溶胶发生剂药粉压制成与密闭容器2配合的圆柱体结构，方便将柱状的灭火剂1装入到密闭容器2内。另外灭火剂1压实后做成药柱的形状，通过对药柱的某一面进行燃烧来控制药柱的燃烧速度，可以达到稳定喷放的效果，其燃烧过程是逐层燃烧，因为药柱燃烧面积有限，所以其气溶胶发生剂为充分燃烧，其释放出部分惰性气体和金属粒子，通过金属粒子抢夺游离基阻断链式燃烧反应进行灭火，惰性气体达到辅助灭火效果。
优选地，所述步骤4）中，灭火物质瞬间喷出并产生含有惰性气体的冲击波，将可燃蒸汽和/或可燃气体与火焰隔离，并带走火场中的热量。
优选地，步骤1）中，灭火剂1还与启动部件的引发线3末端接触，步骤2）中，当火灾发生时，通过启动部件的引发线3点燃灭火剂1。
一般情况下可以采用两种点火方式：
第一种是所述步骤1）中，启动部件为热敏线结构，当灭火区域发生火灾时，火点直接点燃其引发线3，然后引发线3点燃灭火剂1。
第二种是所述步骤1）中，启动部件为电点火头结构，灭火区域内还设置有探测装置，探测装置的信号线与控制器连接，控制器输出端与启动部件的引发线3连接，当有火灾、过热等情况发生时，探测装置检测到外部因火灾而产生高温环境后，发出信号给控制器，控制器控制启动部件通过引发线3将灭火剂1点燃。本实施例中，探测装置为温度传感器和/或烟雾传感器，控制器可以选用51单片机，型号为80C51单片机，或者选用STM32微处理器，型号为STM32F103。
实施例1：如图1和2，本实施例公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器2，所述密闭容器2内设置灭火剂1，所述密闭容器2的盖体2.1上设有喷放槽2.2，喷放槽2.2的深度小于盖体2.1厚度。如图所示，当密闭容器2内的灭火剂1被点燃后释放灭火物质，密闭容器2内压力逐渐增大，由于喷放槽2.2的深度小于盖体2.1厚度，所以当达到压力临界值后，喷放槽2.2所在位置会首先破裂，从而使得灭火物质快速从该破裂缺口快速喷出。
实施例2：如图3和4，本实施例公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器2，所述密闭容器2内设置灭火剂1，所述密闭容器2的盖体2.1与密闭容器2顶部可拆卸地连接。如图所示，当密闭容器2内的灭火剂1被点燃后释放灭火物质，密闭容器2内压力逐渐增大，由于密闭容器2的盖体2.1与密闭容器2顶部可拆卸地连接，所以当达到压力临界值后，盖体2.1会与密闭容器2顶部分离，从而使得灭火物质快速从密闭容器2顶部喷出。具体地，盖体2.1与密闭容器2顶部可拆卸地连接方式有很多，例如盖体2.1一侧与密闭容器2顶部一侧铰接连接，另一侧与密闭容器2顶部另一侧卡接，当内部压力达到临界值后，盖体2.1一侧被掀开，然后灭火物质从此喷放而出；
实施例3：如图5和6，本实施例公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器2，所述密闭容器2内从下至上依次设置灭火剂1和冷却剂5，密闭容器2表面开设有喷放孔2.3，喷放孔2.3位置设有膜片2.4。在本实施例中，膜片2.4可以采用铝膜结构或泄爆膜片结构，当密闭容器2内的灭火剂1被点燃后释放灭火物质，密闭容器2内压力逐渐增大，当达到压力临界值后，膜片2.4受压被冲破，灭火物质从喷放孔2.3喷出。另外冷却剂5可以为陶瓷球，能进一步减小灭火剂喷出时带来的温度。
实施例4：如图7和8，本实施例公开一种利用上述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器2，所述密闭容器2内设置灭火剂1，所述密闭容器2喷放端开设有喷口2.5，所述喷口2.5处固定连接有T型喷管2.6，所述T型喷管2.6中部设有可阻断喷放通道的密封阀2.7，所述密封阀2.7顶部两侧通过L型限位块2.8与压缩弹簧2.9连接，所述压缩弹簧2.9及L型限位块2.8均设置于避让腔体2.10底部，避让腔体2.10顶部中空且位于密封阀2.7上方，避让腔体2.9固定于T型喷管2.6上。如图所示，密闭容器2可以采用钢瓶结构，其内部还设有一层隔热材料4，密闭容器2内底部设置呈柱体状的灭火剂1，灭火剂1顶部设置冷却剂5，当启动装置通过其引发线3点燃灭火剂1后，产生的灭火物质使得密闭容器2内部压力增大，当达到临界值后，会使得密封阀2.7会因下方的压力而冲破其顶部的L型限位块2.8部分，然后进入到避让腔体2.9上方，从而解除对T型喷管2.6的阻断效果，同时由于压缩弹簧2.9回复力的影响，从而使得两个L型限位块2.8互相靠拢，从而避免密封阀2.7重新掉入到T型喷管2.6内，而密闭容器2内的灭火物质会沿着T型喷管2.6内的喷放通道而快速喷出，进行灭火过程。
为了验证憋压脉冲式灭火方法的灭火效果，以采用实施例3所述装置为例，相关灭火试验过程如下：
实验模型：灭火区域20m2(2m*2m*5m)，开口率8%，灭火剂1为1kg柱状气溶胶灭火剂，密闭容器2为半径10cm，高50cm的圆柱壳体，膜片2.4的承受压力临界值为8兆帕。
对比试验；采用相同的保护空间，采用传统的灭火装置，灭火装置内灭火剂1为1kg。
灭火区域内一共9处火点（如图9所示），然后进行灭火过程；
实验结果：采用本发明憋压脉冲式灭火方法的9处火点全灭，而传统灭火方法只有2处火点扑灭。另外如图所示的灭火区域内还存在挡板6，可以检测本发明方法形成的一定压力的气溶胶灭火剂是否有足够的动能绕过空间内的障碍物,。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种憋压脉冲式灭火方法，其特征在于：它包括如下步骤：
步骤1）：将灭火剂（1）放置在密闭容器（2）内；
步骤2）：当火灾发生时，点燃灭火剂（1）；
步骤3）：灭火剂（1）被点燃后产生的灭火物质充斥整个密闭容器（2），密闭容器（2）内压力逐渐增大；
步骤4）：密闭容器（2）喷放端因压力达到临界值而被打开，灭火物质喷出进行灭火过程。
2.根据权利要求1所述的一种憋压脉冲式灭火方法，其特征在于：所述灭火剂（1）为压制而成的气溶胶发生剂，使得步骤3）中的灭火剂（1）被点燃时缓慢释放灭火物质。
3.根据权利要求2所述的一种憋压脉冲式灭火方法，其特征在于：所述密闭容器（2）为空心圆柱体结构，所述灭火剂（1）为气溶胶发生剂药粉压制而成的圆柱体结构。
4.根据权利要求1所述的一种憋压脉冲式灭火方法，其特征在于：所述步骤4）中，灭火物质瞬间喷出并产生含有惰性气体的冲击波，将可燃蒸汽和/或可燃气体与火焰隔离，并带走火场中的热量。
5.根据权利要求1所述的一种憋压脉冲式灭火方法，其特征在于：步骤1）中，灭火剂（1）还与启动部件的引发线（3）末端接触，步骤2）中，当火灾发生时，通过启动部件的引发线（3）点燃灭火剂（1）。
6.根据权利要求5所述的一种憋压脉冲式灭火方法，其特征在于：所述步骤1）中，启动部件为热敏线结构或电点火头结构。
7.一种利用权利要求1至6任一项所述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器（2），所述密闭容器（2）内设置灭火剂（1），其特征在于：所述密闭容器（2）的盖体（2.1）上设有喷放槽（2.2），喷放槽（2.2）的深度小于盖体（2.1）厚度。
8.一种利用权利要求1至6任一项所述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器（2），所述密闭容器（2）内设置灭火剂（1），其特征在于：所述密闭容器（2）的盖体（2.1）与密闭容器（2）顶部可拆卸地连接。
9.一种利用权利要求1至6任一项所述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器（2），所述密闭容器（2）内从下至上依次设置灭火剂（1）和冷却剂（5），其特征在于：密闭容器（2）表面开设有喷放孔（2.3），喷放孔（2.3）位置设有膜片（2.4）。
10.一种利用权利要求1至6任一项所述灭火方法进行灭火的憋压脉冲式灭火装置，包括密闭容器（2），所述密闭容器（2）内设置灭火剂（1），其特征在于：所述密闭容器（2）喷放端开设有喷口（2.5），所述喷口（2.5）处固定连接有T型喷管（2.6），所述T型喷管（2.6）中部设有可阻断喷放通道的密封阀（2.7），所述密封阀（2.7）顶部两侧通过L型限位块（2.8）与压缩弹簧（2.9）连接，所述压缩弹簧（2.9）及L型限位块（2.8）均设置于避让腔体（2.10）底部，避让腔体（2.10）顶部中空且位于密封阀（2.7）上方，避让腔体（2.9）固定于T型喷管（2.6）上。
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Denomination of invention: A pressure holding pulse fire extinguishing method and its fire extinguishing device Effective date of registration: 20221102 Granted publication date: 20211102 Pledgee: Yichang financing guarantee Group Co.,Ltd. Pledgor: Hubei and Andun Fire Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980020592 |
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