CN111420325A - 一种粉尘防爆集成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种粉尘防爆集成系统包括：包括：控制主机、抑爆系统、隔爆系统、泄爆系统以及火花探测、灭火系统；所述隔爆系统包括机械式主动隔爆系统、被动式双向隔爆阀以及被动式单向隔爆阀；所述泄爆系统包括泄爆片、无焰泄放装置和弹簧式无焰泄放阀；所述控制主机连接控制抑爆系统、机械式主动隔爆系统、火花探测、灭火系统，其中，抑爆系统可以与隔爆系统或泄爆系统组合使用；本发明主要利用抑爆系统、机械式主动隔爆系统、双向被动隔爆系统、泄爆系统和火花探测、灭火系统，针对现有粉尘爆炸等危险区域，采取合适的防护措施进行防爆。
Description
技术领域
本发明涉及粉尘防爆技术领域，具体而言，尤其涉及一种粉尘防爆集成系统。
背景技术
在工业高速发展的今天，粉尘爆炸的潜在危险性大大增加，当在加工、处理或存放操作期间与空气混合时，爆炸会导致点燃可燃气体、薄雾或粉尘，密闭结构中出现快速的压力上升，同时如果没有足够强度来承受爆燃压力，将会造成重大损失和人员伤亡,伴随着粉体爆炸事故日益增加，给工业带来了巨大的损失，甚至远远超出了火灾带来的危害。根据国际标准如NFPA68、NAPA69、NFPA654规范的指导，为了工业的安全生产，为了人身和设备的安全，又由于爆炸的不确定性，我们务必提高安全防范意识，在设计、制造、使用带危险性的粉体设备时，应当给工业粉体设备上保险：采取合适的防护措施进行防爆，但是，现有技术缺少一种粉尘防爆系统进行防爆。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种粉尘防爆集成系统。本发明主要利用抑爆系统、机械式主动隔爆系统、双向被动隔爆系统、泄爆系统和火花探测、灭火系统，针对现有粉尘爆炸等危险区域，采取合适的防护措施进行防爆。
本发明采用的技术手段如下：
一种粉尘防爆集成系统，包括：控制主机、抑爆系统、隔爆系统、泄爆系统以及火花探测、灭火系统；
所述隔爆系统包括机械式主动隔爆系统、被动式双向隔爆阀以及被动式单向隔爆阀；
所述泄爆系统包括泄爆片、无焰泄放装置和弹簧式无焰泄放阀；
所述控制主机连接控制抑爆系统、机械式主动隔爆系统、火花探测、灭火系统，其中，抑爆系统可以与隔爆系统或泄爆系统组合使用；
所述抑爆系统包括控制器，所述控制器一端连接抑制器，所述控制器另一端连接爆炸压力监测器；所述抑制器连接在所述被保护设备的联通管路上；所述爆炸压力监测器安装在所述被保护设备上，其安装位置不是固定的，能够根据被保护设备的类型进行调整；
所述机械式主动隔爆系统包括检测系统和刀闸阀组件；
所述刀闸阀组件包括氮气存储罐和刀闸阀，所述刀闸阀包括中空式法兰盘，两个设备之间的连接管路通过所述中空式法兰盘连接，所述中空式法兰盘的顶端设有闸刀型隔爆板，且所述中空式法兰盘在所述闸刀型隔爆板所正对处设有与所述闸刀型隔爆板相匹配的通孔，且所述闸刀型隔爆板密封所述通孔；所述闸刀型隔爆板的顶端设有活塞腔，且所述活塞腔内设有活塞和与所述活塞固定连接的活塞杆，所述活塞杆的下端穿出所述活塞腔并与所述闸刀型隔爆板的顶部固定连接，所述活塞腔的顶部设有进气口，所述进气口通过进气导管与所述氮气存储罐的出气口连通，且所述所述氮气存储罐的出气口处设有开启或关闭所述氮气存储罐的触发开关；
所述检测系统包括设置在所述设备内的压力传感器和设置在所述连接管路内的红外线传感器，且所述压力传感器和所述红外线传感器与所述触发开关电连接；当所述压力传感器检测到的压力值超过阈值、所述红外线传感器检测到火焰产生后触发所述触发开关开启所述氮气存储罐的出气口；
所述被动式双向隔爆阀包括左右对称设置的阀径和半阀腔，所述半阀腔呈碗状，两个所述半阀腔通过螺栓固定连接组成阀腔，所述阀腔内设有呈椭球状的阀体；
所述阀腔的两端分别与两个所述阀径的一端固定连接并与所述阀径连通；
所述阀体的两端对称设置有阀体导向机构，所述阀体导向机构包括与所述阀体的中部固定连接的移动杆，所述移动杆远离所述阀体的一端设有盲孔，且所述盲孔内设有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端与所述盲孔的底部连接，所述拉伸弹簧的另一端与水平设置并进入所述盲孔内的导向杆的一端连接，所述导向杆的另一端与竖直固定在所述阀径内的固定杆的中部固定连接；
所述阀径在所述移动杆具有盲孔的一端的顶部安装有锁紧机构，所述锁紧机构包括穿入所述阀径内并与所述阀径固定的固定柱，且所述固定柱内设有阶梯通孔，所述阶梯通孔的小孔径孔设置在上方，大孔径孔设置在下方；提拉杆进入所述阶梯通孔内并与阶梯通孔内的锁紧柱螺纹固定，且所述锁紧柱的外径与所述大孔径孔的内径相匹配，且其高度小于所述大孔径孔的高度，所述大孔径孔内设有锁紧弹簧，所述锁紧柱的顶部与所述锁紧弹簧的底部连接，所述锁紧弹簧的顶部与所述阶梯通孔的阶梯处连接，所述移动杆远离所述阀体的一端的顶部设有与所述锁紧柱相配合的锁紧凹槽；
所述阀体的长轴长度大于所述阀径的内径；
当所述阀体向左或向右移动至所述阀腔与所述阀径连接处时，两个所述阀径被所述阀体隔断，且此时设置在所述阀体运动方向一侧的所述锁紧柱的一部分在所述锁紧弹簧的作用下进入所述锁紧凹槽内，所述阀体导向机构锁死；
所述弹簧式无焰泄爆阀包括阀盘、阀座、阀盖、阻火片和弹簧，所述阀盘设有中心通孔，所述阀座设置在所述阀盘上，且所述阀座的外沿与所述阀盘的内沿连接，所述阀盖设置在所述阀座的上方，
所述阻火片呈桶状，且所述阻火片的顶部与所述阀盖的外沿下表面接触连接，所述阻火片的底部通过螺栓与所述阀盘的外沿固定连接；多个竖直设备连接螺栓围绕所述阀盘的轴线均匀分布，且所述设备连接螺栓将所述阀盖与所述阀盘固定连接，且所述设备连接螺栓向下延伸穿过所述阀盘与设备连接，所述设备的开口处正对所述中心通孔；
所述阀盖的中部与所述阀座的中部通过所述弹簧连接，且所述弹簧将所述阀座的外沿压紧在所述阀盘上；
所述火花探测、灭火系统包括火焰探头、喷淋组件、分散控制器、多区域控制箱、报警器、风机控制器、风机过热传感器、水压控制器、水箱、泵；当系统内部发生爆炸时，由火焰探头最先探测到火焰信号，反馈给控制箱，由控制箱控制水箱和喷淋组件动作，自动熄灭火花来防止粉尘爆炸和火灾，一旦危险被消除，系统将自动停止灭火过程并准备好立即阻止发生另一次火灾。
进一步地，所述控制器包括智能探测单元和控制单元；
所述智能探测单元包括用于采集被保护设备内的静态爆炸压力和爆炸压力上升速率的集成控制面板、用于按照防爆等级要求时刻保护所述集成控制面板免受爆炸危害的控制面板防护壳体以及用于将采集到的报警反馈信号传输给所述控制单元的连接导线；
所述控制单元用于实时记录被保护设备内静态爆炸压力、爆炸压力上升速率、报警次数及时间，包括单区控制单元和多区控制单元；所述单区控制单元用于控制一个区域的抑爆系统；所述多区控制单元用于控制8个、16个或32个区域的抑爆系统；
所述抑制器包括抑制瓶、限位开关和伞状喷头组件；
所述限位开关包括壳体，所述壳体的顶部设有抑制瓶连接端，所述抑制瓶的瓶口进入所述壳体内并通过所述抑制瓶连接端与所述抑制瓶连接，所述壳体内在所述抑制瓶连接端的底部设有入口通道，所述壳体内在所述入口通道的底部设有限位腔，且所述限位腔的外径大于所述入口通道的外径；
所述入口通道的底部设有通道堵块，所述通道堵块的外径与所述入口通道的内径相匹配，所述通道堵块的部分进入所述入口通道内封堵所述入口通道，所述通道堵块的底部与限位块固定连接，且所述通电堵块与所述限位块之间设有O型弹性密封圈，所述限位块设置在所述限位腔内，所述限位块的一侧与固定在所述限位腔内的固定轴铰接，所述限位块的另一侧与触发装置接触连接；
所述触发装置包括竖直设置的顶针，所述顶针的底端穿入所述限位腔内并与倾斜设置的固定块的高端上表面接触连接，所述顶针的顶端设置在爆炸装置保护壳内，且所述爆炸装置保护壳内设有爆炸装置，所述爆炸装置与引爆所述爆炸装置的引爆装置连接；所述固定块的底部中间与水平穿入所述壳体内的固定块顶紧螺栓接触连接，所述限位块远离所述固定轴的一侧外沿与所述固定块的低端顶部外沿接触连接；
所述抑制瓶内设有高压的抑制剂；
所述壳体的底部通过管路与所述伞状喷头组件连接；
所述伞状喷头组件包括喷头壳体和设置在所述喷头壳体内的喷头，所述喷头的头部呈伞状，且所述喷头的头部上设有多个围绕其轴线均匀分布的喷头孔；
所述爆炸压力监测器包括静态爆炸压力监测装置和/或动态爆炸压力监测装置；
所述静态爆炸压力监测装置包括压力感应探头和本安防爆式导线，本安防爆式导线连接所述控制器，当被保护设备内压力超过设定值时，用于给控制器传输报警信号；
所述动态爆炸压力监测装置包括与静态爆炸压力监测装置相同的压力感应探头、压力上升速率感应探头以及本安防爆式导线，本安防爆式导线连接所述控制器，当被保护设备内压力和压力上升速率同时超过设定值时，用于给控制器传输报警信号。
进一步地，所述闸刀型隔爆板外设有与所述中空式法兰盘固定连接的固定支架，且所述活塞腔的底部与所述固定支架固定连接，所述氮气存储罐安装在所述固定支架上；所述氮气存储罐上设有压力表。
进一步地，所述阀径远离所述阀体的一端向外弯折形成连接法兰。
进一步地，两个所述半球阀之间设有O型密封圈；所述阀座的外沿与所述阀盘的内沿之间设有安装在所述阀盘内沿处的密封圈。
进一步地，所述固定杆的上端和下端分别与所述阀径的内壁固定连接。
进一步地，所述提拉杆的顶部固定有把手。
进一步地，所述弹簧为塔型弹簧，且所述塔型弹簧的小端与所述阀盖的下表面连接，所述塔型弹簧的大端与所述阀座的上表面连接。
进一步地，所述阀盖和所述阀座为一次性冲压形成，所述阀座的中部设有向下凹陷的凹槽Ⅰ，且所述凹槽Ⅰ的槽壁向所述阀座的中心倾斜，所述凹槽Ⅰ的槽底向上凸起形成弧面Ⅰ，所述塔型弹簧的大端设置在所述凹槽Ⅰ内，且所述弧面Ⅰ设置在所述塔型弹簧内；
所述阀盖的中部向上凸起形成弧面Ⅱ，且所述弧面Ⅱ的中心设有向下凹陷的凹槽Ⅱ，所述凹槽Ⅱ的槽壁向所述阀盖的中心倾斜，所述塔型弹簧的小端套设在所述凹槽Ⅱ的外壁，所述凹槽Ⅱ设置在所述塔型弹簧的小端内；
所述阀盖与所述阀座之间设有为所述设备连接螺栓导向的套管，所述阻火片的内壁贴靠在所述套管上；所述阀盖上安装有吊耳；所述阻火片的外径与所述阀盘的外径相匹配，所述阀盖的外径大于所述阀盘的外径，所述阀盖的外沿向下倾斜。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的粉尘防爆集成系统，其抑爆系统可以在几毫秒内检测爆炸发生初期的压力变化，在达到破坏压力前释放抑制剂将爆炸过程停止。
2、本发明提供的粉尘防爆集成系统，其机械式主动隔爆系统利用压力监测系统或红外线检测系统可以有效知道爆炸产生，预先形成主动隔爆动作。其双向被动隔爆系统的阀体可以在阀腔内按照设定好阀体导向机构双向动作，可以实现双向隔爆，利用机械屏障来隔离爆炸事故。
3、本发明提供的粉尘防爆集成系统，其泄爆系统用于当系统内部发生爆炸时，在设备本体上安装泄爆片、无焰泄放装置或无焰泄放阀等，将爆炸产生的冲击波、火焰和燃烧的物料等泄放至安全区域，避免发生更大的爆炸。
4、本发明提供的粉尘防爆集成系统，其火花探测、灭火系统，当系统内部发生爆炸时，由火焰探头最先探测到火焰信号，反馈给控制箱，由控制箱控制水箱和喷淋组件动作，自动熄灭火花来防止粉尘爆炸和火灾，一旦危险被消除，系统将自动停止灭火过程并准备好立即阻止发生另一次火灾。
5、本发明提供的粉尘防爆集成系统，抑爆系统可以与隔爆系统或泄爆系统组合使用，阻止爆燃在工艺系统里相互连通的设备间传播；
基于上述理由本发明可在粉尘防爆等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明粉尘防爆集成系统结构框图。
图2为本发明具体实施方式中抑爆系统结构示意图。
图3为本发明具体实施方式中一种粉尘防爆抑制器结构示意图。
图4为本发明具体实施方式中限位开关结构示意图。
图5为本发明具体实施方式中伞状喷头组件结构示意图。
图6为本发明具体实施方式中动态爆炸压力监测装置结构示意图。
图7为本发明具体实施方式中机械式主动隔爆系统结构示意图。
图8为本发明具体实施方式中刀闸阀组件结构示意图。
图9为本发明具体实施方式中被动式双向隔爆阀结构示意图。
图10为本发明具体实施方式中弹簧式无焰泄放阀结构示意图。
图11为本发明具体实施方式中火花探测、灭火系统。
图12为本发明具体实施方式中抑爆系统和隔爆系统组合使用示意图。
图13为本发明具体实施方式中抑爆系统和泄爆系统组合使用示意图。
图14为本发明具体实施方式中泄爆系统和隔爆系统组合使用示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种粉尘防爆集成系统，其特征在于，包括：控制主机1、抑爆系统2、隔爆系统、泄爆系统、以及火花探测、灭火系统6；所述隔爆系统包括机械式主动隔爆系统3、被动式双向隔爆阀4以及被动式单向隔爆阀；所述泄爆系统包括泄爆片、无焰泄放装置和弹簧式无焰泄放阀5；所述控制主机连接控制抑爆系统2、机械式主动隔爆系统3、火花探测、灭火系统6，其中，抑爆系统2可以与隔爆系统或泄爆系统组合使用；
如图2所示，所述抑爆系统2包括控制器2-1，所述控制器2-1一端连接抑制器2-2，所述控制器2-1另一端连接爆炸压力监测器2-3；所述抑制器2-2连接在被保护设备的联通管路上；所述爆炸压力监测器2-3安装在被保护设备上，其安装位置不是固定的，能够根据被保护设备的类型进行调整；
所述控制器2-1包括智能探测单元和控制单元；
所述智能探测单元包括用于采集被保护设备内的静态爆炸压力和爆炸压力上升速率的集成控制面板、用于按照防爆等级要求时刻保护所述集成控制面板免受爆炸危害的控制面板防护壳体以及用于将采集到的报警反馈信号传输给所述控制单元的连接导线；
所述控制单元用于实时记录被保护设备内静态爆炸压力、爆炸压力上升速率、报警次数及时间，包括单区控制单元和多区控制单元；所述单区控制单元用于控制一个区域的抑爆系统2；所述多区控制单元用于控制8个、16个或32个区域的抑爆系统2；
如图3、4所示，所述抑制器2-2包括抑制瓶2-2-1、限位开关2-2-2和伞状喷头组件2-2-3；
所述限位开关2-2-2包括壳体2-2-2-1，所述壳体2-2-2-1的顶部设有抑制瓶连接端2-2-2-2，所述抑制瓶2-2-1的瓶口进入所述壳体2-2-2-1内并通过所述抑制瓶连接端2-2-2-2与所述抑制瓶2-2-1连接，所述壳体2-2-2-1内在所述抑制瓶连接端2-2-2-2的底部设有入口通道2-2-2-3，所述壳体2-2-2-1内在所述入口通道2-2-2-3的底部设有限位腔2-2-2-4，且所述限位腔2-2-2-4的外径大于所述入口通道2-2-2-3的外径；
所述入口通道2-2-2-3的底部设有通道堵块2-2-2-5，所述通道堵块2-2-2-5的外径与所述入口通道2-2-2-3的内径相匹配，所述通道堵块2-2-2-5的部分进入所述入口通道2-2-2-3内封堵所述入口通道2-2-2-3，所述通道堵块2-2-2-5的底部与限位块2-2-2-6固定连接，且所述通电堵块2-2-2-5与所述限位块2-2-2-6之间设有O型弹性密封圈2-2-2-7，所述限位块2-2-2-6设置在所述限位腔2-2-2-4内，所述限位块2-2-2-6的一侧与固定在所述限位腔2-2-2-4内的固定轴2-2-2-8铰接，所述限位块2-2-2-6的另一侧与触发装置2-2-4接触连接；
所述触发装置2-2-4包括竖直设置的顶针2-2-4-1，所述顶针2-2-4-1的底端穿入所述限位腔2-2-2-4内并与倾斜设置的固定块2-2-4-2的高端上表面接触连接，所述顶针的顶端2-2-4-1设置在爆炸装置保护壳2-2-4-3内，且所述爆炸装置保护壳2-2-4-3内设有爆炸装置2-2-4-4，所述爆炸装置2-2-4-4与引爆所述爆炸装置2-2-4-4的引爆装置2-2-4-5连接；所述固定块2-2-4-2的底部中间与水平穿入所述壳体2-2-2-1内的固定块顶紧螺栓2-2-4-6接触连接，所述限位块2-2-2-6远离所述固定轴2-2-2-8的一侧外沿与所述固定块2-2-4-2的低端顶部外沿接触连接；
所述抑制瓶2-2-1内设有高压的抑制剂2-2-1-1；
所述壳体2-2-2-1的底部通过管路2-2-5与所述伞状喷头组件2-2-3连接；所述管路2-2-5上设有窥视孔2-2-5-1，且所述窥视孔2-2-5-1处安装有堵盖2-2-5-2。
如图5所示，所述伞状喷头组件2-2-3包括喷头壳体2-2-3-1和设置在所述喷头壳体2-2-3-1内的喷头2-2-3-2，所述喷头2-2-3-2的头部呈伞状，且所述喷头2-2-3-2的头部上设有多个围绕其轴线均匀分布的喷头孔2-2-3-3；
优选的，所述抑制瓶连接端处2-2-2-2设有与所述抑制瓶2-2-1的瓶口连接的压力表2-2-1-1。
如图6所示，所述爆炸压力监测器2-3包括静态爆炸压力监测装置和/或动态爆炸压力监测装置2-3-1；
所述静态爆炸压力监测装置包括压力感应探头2-3-1-1和本安防爆式导线2-3-1-3，本安防爆式导线2-3-1-3连接所述控制器2-1，当被保护设备内压力超过设定值时，用于给控制器2-1传输报警信号；静态爆炸压力监测装置在实际使用中有误报现象，例如被保护设备内突然停产，或误操作，会造成被保护设备内压力升高，导致误报产生，所以本发明中不作为优选的实施方式，故本发明实施例不做详细介绍；
所述动态爆炸压力监测装置2-3-1包括与静态爆炸压力监测装置相同的压力感应探头2-3-1-1、压力上升速率感应探头2-3-1-2以及本安防爆式导线2-3-1-3，本安防爆式导线2-3-1-3连接所述控制器2-1，当被保护设备内压力和压力上升速率同时超过设定值时，用于给控制器2-1传输报警信号。压力上升速率是在规定时间内(dt)，被保护设备内产生急剧升压，即爆炸压力(dp)的比值(dp/dt)，只有两个感应探头同时满足报警条件时，才会给控制器传输报警信号，故没有误报现象；所以本发明中将动态爆炸压力监测装置2-3-1作为优选的实施方式。
优选的，所述静态爆炸压力监测装置和动态爆炸压力监测装置2-3-1还包括采用螺栓2-3-1-4固定在被保护设备上的感应探头外保护壳，其材质为陶瓷。
所述隔爆系统包括机械式主动隔爆系统3、被动式双向隔爆阀4以及被动式单向隔爆阀；其中，被动式单向隔爆阀为现有技术，故在此处不做赘述，优选的，本实施例中，所述隔爆系统优选包括机械式主动隔爆系统3和被动式双向隔爆阀4，具体的：
如图7、8所示，所述机械式主动隔爆系统3包括检测系统3-1和刀闸阀组件3-2；
所述刀闸阀组件3-2包括氮气存储罐3-2-1和刀闸阀，所述刀闸阀包括中空式法兰盘3-2-2，两个设备之间的连接管路3-2-3通过所述中空式法兰盘3-2-2连接(本实施例中两个设备分别为除尘设备和储料仓)，所述中空式法兰盘3-2-2的顶端设有闸刀型隔爆板3-2-4，且所述中空式法兰盘3-2-3在所述闸刀型隔爆板3-2-4所正对处设有与所述闸刀型隔爆板3-2-4相匹配的通孔，且所述闸刀型隔爆板3-2-4密封所述通孔；所述闸刀型隔爆板3-2-4的顶端设有活塞腔3-2-5，且所述活塞腔3-2-5内设有活塞3-2-6和与所述活塞3-2-6固定连接的活塞杆3-2-7，所述活塞杆3-2-7的下端穿出所述活塞腔3-2-5并与所述闸刀型隔爆板3-2-4的顶部固定连接，所述活塞腔3-2-5的顶部设有进气口3-2-8，所述进气口3-2-8通过进气导管3-2-9与所述氮气存储罐3-2-1的出气口连通，且所述氮气存储罐3-2-1的出气口处设有开启或关闭所述氮气存储罐3-2-1的触发开关3-2-10；
所述检测系统3-1包括设置在所述设备内的压力传感器3-1-1和设置在所述连接管路3-2-3内的红外线传感器3-1-2，且所述压力传感器3-1-1和所述红外线传感器3-1-2与所述触发开关3-2-10电连接；当所述压力传感器3-1-1检测到的压力值超过阈值、所述红外线传感器3-1-2检测到火焰产生后触发所述触发开关3-2-10开启所述氮气存储罐3-2-1的出气口；
所述闸刀型隔爆板3-2-4外设有与所述中空式法兰盘3-2-2固定连接的固定支架3-2-11，且所述活塞腔3-2-5的底部与所述固定支架3-2-11固定连接，所述氮气存储罐3-2-1安装在所述固定支架3-2-11上；所述氮气存储罐上3-2-1设有压力表3-2-12。
如图9所示，所述被动式双向隔爆阀4包括左右对称设置的阀径4-1和半阀腔4-2，所述半阀腔4-2呈碗状，两个所述半阀腔4-2通过螺栓固定连接组成阀腔4-3，所述阀腔4-3内设有呈椭球状的阀体4-4；
所述阀腔4-3的两端分别与两个所述阀径4-1的一端固定连接并与所述阀径4-1连通；
所述阀体4-4的两端对称设置有阀体导向机构，所述阀体导向机构包括与所述阀体4-4的中部固定连接的移动杆4-5，所述移动杆4-5远离所述阀体4-4的一端设有盲孔4-6，且所述盲孔4-6内设有拉伸弹簧4-7，所述拉伸弹簧4-7的一端与所述盲孔4-6的底部连接，所述拉伸弹簧4-7的另一端与水平设置并进入所述盲孔4-6内的导向杆4-8的一端连接，所述导向杆4-8的另一端与竖直固定在所述阀径4-1内的固定杆4-9的中部固定连接；
所述阀径4-1在所述移动杆4-5具有盲孔4-6的一端的顶部安装有锁紧机构，所述锁紧机构包括穿入所述阀径4-1内并与所述阀径4-1固定的固定柱4-10，且所述固定柱4-10内设有阶梯通孔4-11，所述阶梯通孔4-11的小孔径孔设置在上方，大孔径孔设置在下方；提拉杆4-12进入所述阶梯通孔4-11内并与阶梯通孔4-11内的锁紧柱4-13螺纹固定，且所述锁紧柱4-13的外径与所述大孔径孔的内径相匹配，且其高度小于所述大孔径孔的高度，所述大孔径孔内设有锁紧弹簧4-14，所述锁紧柱4-13的顶部与所述锁紧弹簧4-14的底部连接，所述锁紧弹簧4-14的顶部与所述阶梯通孔4-11的阶梯处连接，所述移动杆4-5远离所述阀体4-4的一端的顶部设有与所述锁紧柱4-13相配合的锁紧凹槽4-15；
所述阀体4-4的长轴长度大于所述阀径4-1的内径；
当所述阀体4-4向左或向右移动至所述阀腔4-3与所述阀径4-1连接处时，两个所述阀径4-1被所述阀体4-4隔断，且此时设置在所述阀体4-4运动方向一侧的所述锁紧柱4-13的一部分在所述锁紧弹簧4-14的作用下进入所述锁紧凹槽4-15内，所述阀体导向机构锁死。
所述阀径4-1远离所述阀体4-4的一端向外弯折形成连接法兰4-16。
两个所述半球阀4-2之间设有O型密封圈4-17。
所述提拉杆4-12的顶部固定有把手4-18。
所述泄爆系统包括泄爆片、无焰泄放装置和弹簧式无焰泄放阀；其中，泄爆片、无焰泄放装置为现有技术，故在此处不做赘述，优选的，本实施例中，所述泄爆系统优选弹簧式无焰泄爆阀5，具体的：
如图10所示，弹簧式无焰泄爆阀5包括阀盘5-1、阀座5-3、阀盖5-6、阻火片5-5和弹簧5-9，所述阀盘5-1设有中心通孔，所述阀座5-3设置在所述阀盘5-1上，且所述阀座5-3的外沿与所述阀盘5-1的内沿连接，所述阀盖5-6设置在所述阀座5-3的上方，
所述阻火片5-5呈桶状，且所述阻火片5-5的顶部与所述阀盖5-6的外沿下表面接触连接，所述阻火片5-5的底部通过螺栓与所述阀盘5-1的外沿固定连接；多个竖直设备连接螺栓5-7围绕所述阀盘5-1的轴线均匀分布，且所述设备连接螺栓5-7将所述阀盖5-6与所述阀盘5-1固定连接，且所述设备连接螺栓5-7向下延伸穿过所述阀盘5-6与设备连接，所述设备的开口处正对所述中心通孔；所述阻火片5-5阻止爆炸产生的火焰向外传播，起到阻火作用。
所述阀盖5-6的中部与所述阀座5-3的中部通过所述弹簧5-9连接，且所述弹簧5-9将所述阀座5-3的外沿压紧在所述阀盘5-1上。
所述阀盖5-6、所述阀座5-3和所述阻火片5-5围成的空间形成泄爆腔体，当爆炸产生时，爆炸压力会超过所述弹簧5-9预先设定的弹簧压力，促使弹簧5-9进一步压缩，此时阀座5-3的底部外沿与所述阀盘5-1的内沿之间产生空隙，随后而来的爆炸火焰会进入泄爆腔体，利用阻火片5-5的传热作用和器壁效应，阻止火焰传播、熄灭火焰。
所述阀座5-3的外沿与所述阀盘5-1的内沿之间设有安装在所述阀盘5-1内沿处的密封圈5-2，达到较高的密封性。
所述弹簧5-9为塔型弹簧5-9，且所述塔型弹簧5-9的小端与所述阀盖5-6的下表面连接，所述塔型弹簧5-9的大端与所述阀座5-3的上表面连接。塔型弹簧5-9的设置可以使弹簧5-9在泄爆腔体内的状态更加稳定，防止在倾斜受力的情况下发生倾倒现象。塔型弹簧5-9作为承压元件，可多次使用，增加产品的使用次数，提高产品的使用年限。
所述阀盖5-6和所述阀座5-3为一次性冲压形成。所述阀座5-3的中部设有向下凹陷的凹槽Ⅰ5-10，且所述凹槽Ⅰ5-10的槽壁向所述阀座5-3的中心倾斜，所述凹槽Ⅰ5-10的槽底向上凸起形成弧面Ⅰ5-11，所述塔型弹簧5-9的大端设置在所述凹槽Ⅰ5-10内，且所述弧面Ⅰ5-11设置在所述塔型弹簧5-9内；
所述阀盖5-6的中部向上凸起形成弧面Ⅱ5-12，且所述弧面Ⅱ5-12的中心设有向下凹陷的凹槽Ⅱ5-13，所述凹槽Ⅱ5-13的槽壁向所述阀盖5-6的中心倾斜，所述塔型弹簧5-9的小端套设在所述凹槽Ⅱ5-13的外壁，所述凹槽Ⅱ5-13设置在所述塔型弹簧5-9的小端内。阀座5-3和阀盖5-6的结构设置能够使塔型弹簧5-9在泄爆腔体内更加牢靠，不会出现塔型弹簧5-9倾倒的现象。且在爆炸未发生时，阀座5-3的外沿能够紧密与阀盘的内沿接触。
所述阀盖5-6与所述阀座5-3之间设有为所述设备连接螺栓5-7导向的套管5-4，所述阻火片5-5的内壁贴靠在所述套管5-4上。所述阀盖5-6上安装有吊耳5-8，便于使用、吊装。所述阻火片5-5的外径与所述阀盘5-6的外径相匹配，所述阀盖5-6的外径大于所述阀盘的外径，所述阀盖5-6的外沿向下倾斜。
如图11所示，所述火花探测、灭火系统6包括火焰探头6-1、喷淋组件6-2、分散控制器6-3、多区域控制箱6-4、报警器6-5、风机控制器6-6、风机过热传感器6-7、水压控制器6-8、水箱6-9、泵6-10；当系统内部发生爆炸时，由火焰探头6-1最先探测到火焰信号，反馈给多区域控制箱6-4，由多区域控制箱6-4控制水箱6-9和喷淋组件6-2动作，自动熄灭火花来防止粉尘爆炸和火灾，一旦危险被消除，系统将自动停止灭火过程并准备好立即阻止发生另一次火灾。
如图12、13、14所示，本发明实施例给出了将抑爆系统和隔爆系统组合使用、抑爆系统和泄爆系统组合使用、泄爆系统和隔爆系统组合使用的示意图。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种粉尘防爆集成系统，其特征在于，包括：控制主机、抑爆系统、隔爆系统、泄爆系统以及火花探测、灭火系统；
所述隔爆系统包括机械式主动隔爆系统、被动式双向隔爆阀以及被动式单向隔爆阀；
所述泄爆系统包括泄爆片、无焰泄放装置和弹簧式无焰泄放阀；
所述控制主机连接控制抑爆系统、机械式主动隔爆系统、火花探测、灭火系统，其中，抑爆系统可以与隔爆系统或泄爆系统组合使用；
所述抑爆系统包括控制器，所述控制器一端连接抑制器，所述控制器另一端连接爆炸压力监测器；所述抑制器连接在被保护设备的联通管路上；所述爆炸压力监测器安装在被保护设备上，其安装位置不是固定的，能够根据被保护设备的类型进行调整；
所述机械式主动隔爆系统包括检测系统和刀闸阀组件；
所述刀闸阀组件包括氮气存储罐和刀闸阀，所述刀闸阀包括中空式法兰盘，两个设备之间的连接管路通过所述中空式法兰盘连接，所述中空式法兰盘的顶端设有闸刀型隔爆板，且所述中空式法兰盘在所述闸刀型隔爆板所正对处设有与所述闸刀型隔爆板相匹配的通孔，且所述闸刀型隔爆板密封所述通孔；所述闸刀型隔爆板的顶端设有活塞腔，且所述活塞腔内设有活塞和与所述活塞固定连接的活塞杆，所述活塞杆的下端穿出所述活塞腔并与所述闸刀型隔爆板的顶部固定连接，所述活塞腔的顶部设有进气口，所述进气口通过进气导管与所述氮气存储罐的出气口连通，且所述氮气存储罐的出气口处设有开启或关闭所述氮气存储罐的触发开关；
所述检测系统包括设置在所述设备内的压力传感器和设置在所述连接管路内的红外线传感器，且所述压力传感器和所述红外线传感器与所述触发开关电连接；当所述压力传感器检测到的压力值超过阈值、所述红外线传感器检测到火焰产生后触发所述触发开关开启所述氮气存储罐的出气口；
所述被动式双向隔爆阀包括左右对称设置的阀径和半阀腔，所述半阀腔呈碗状，两个所述半阀腔通过螺栓固定连接组成阀腔，所述阀腔内设有呈椭球状的阀体；
所述阀腔的两端分别与两个所述阀径的一端固定连接并与所述阀径连通；
所述阀体的两端对称设置有阀体导向机构，所述阀体导向机构包括与所述阀体的中部固定连接的移动杆，所述移动杆远离所述阀体的一端设有盲孔，且所述盲孔内设有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端与所述盲孔的底部连接，所述拉伸弹簧的另一端与水平设置并进入所述盲孔内的导向杆的一端连接，所述导向杆的另一端与竖直固定在所述阀径内的固定杆的中部固定连接；
所述阀径在所述移动杆具有盲孔的一端的顶部安装有锁紧机构，所述锁紧机构包括穿入所述阀径内并与所述阀径固定的固定柱，且所述固定柱内设有阶梯通孔，所述阶梯通孔的小孔径孔设置在上方，大孔径孔设置在下方；提拉杆进入所述阶梯通孔内并与阶梯通孔内的锁紧柱螺纹固定，且所述锁紧柱的外径与所述大孔径孔的内径相匹配，且其高度小于所述大孔径孔的高度，所述大孔径孔内设有锁紧弹簧，所述锁紧柱的顶部与所述锁紧弹簧的底部连接，所述锁紧弹簧的顶部与所述阶梯通孔的阶梯处连接，所述移动杆远离所述阀体的一端的顶部设有与所述锁紧柱相配合的锁紧凹槽；
所述阀体的长轴长度大于所述阀径的内径；
当所述阀体向左或向右移动至所述阀腔与所述阀径连接处时，两个所述阀径被所述阀体隔断，且此时设置在所述阀体运动方向一侧的所述锁紧柱的一部分在所述锁紧弹簧的作用下进入所述锁紧凹槽内，所述阀体导向机构锁死；
所述弹簧式无焰泄爆阀包括阀盘、阀座、阀盖、阻火片和弹簧，所述阀盘设有中心通孔，所述阀座设置在所述阀盘上，且所述阀座的外沿与所述阀盘的内沿连接，所述阀盖设置在所述阀座的上方，
所述阻火片呈桶状，且所述阻火片的顶部与所述阀盖的外沿下表面接触连接，所述阻火片的底部通过螺栓与所述阀盘的外沿固定连接；多个竖直设备连接螺栓围绕所述阀盘的轴线均匀分布，且所述设备连接螺栓将所述阀盖与所述阀盘固定连接，且所述设备连接螺栓向下延伸穿过所述阀盘与设备连接，所述设备的开口处正对所述中心通孔；
所述阀盖的中部与所述阀座的中部通过所述弹簧连接，且所述弹簧将所述阀座的外沿压紧在所述阀盘上；
所述火花探测、灭火系统包括火焰探头、喷淋组件、分散控制器、多区域控制箱、报警器、风机控制器、风机过热传感器、水压控制器、水箱、泵；当系统内部发生爆炸时，由火焰探头最先探测到火焰信号，反馈给控制箱，由控制箱控制水箱和喷淋组件动作，自动熄灭火花来防止粉尘爆炸和火灾，一旦危险被消除，系统将自动停止灭火过程并准备好立即阻止发生另一次火灾。
2.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述控制器包括智能探测单元和控制单元；
所述智能探测单元包括用于采集被保护设备内的静态爆炸压力和爆炸压力上升速率的集成控制面板、用于按照防爆等级要求时刻保护所述集成控制面板免受爆炸危害的控制面板防护壳体以及用于将采集到的报警反馈信号传输给所述控制单元的连接导线；
所述控制单元用于实时记录被保护设备内静态爆炸压力、爆炸压力上升速率、报警次数及时间，包括单区控制单元和多区控制单元；所述单区控制单元用于控制一个区域的抑爆系统；所述多区控制单元用于控制8个、16个或32个区域的抑爆系统；
所述抑制器包括抑制瓶、限位开关和伞状喷头组件；
所述限位开关包括壳体，所述壳体的顶部设有抑制瓶连接端，所述抑制瓶的瓶口进入所述壳体内并通过所述抑制瓶连接端与所述抑制瓶连接，所述壳体内在所述抑制瓶连接端的底部设有入口通道，所述壳体内在所述入口通道的底部设有限位腔，且所述限位腔的外径大于所述入口通道的外径；
所述入口通道的底部设有通道堵块，所述通道堵块的外径与所述入口通道的内径相匹配，所述通道堵块的部分进入所述入口通道内封堵所述入口通道，所述通道堵块的底部与限位块固定连接，且所述通电堵块与所述限位块之间设有O型弹性密封圈，所述限位块设置在所述限位腔内，所述限位块的一侧与固定在所述限位腔内的固定轴铰接，所述限位块的另一侧与触发装置接触连接；
所述触发装置包括竖直设置的顶针，所述顶针的底端穿入所述限位腔内并与倾斜设置的固定块的高端上表面接触连接，所述顶针的顶端设置在爆炸装置保护壳内，且所述爆炸装置保护壳内设有爆炸装置，所述爆炸装置与引爆所述爆炸装置的引爆装置连接；所述固定块的底部中间与水平穿入所述壳体内的固定块顶紧螺栓接触连接，所述限位块远离所述固定轴的一侧外沿与所述固定块的低端顶部外沿接触连接；
所述抑制瓶内设有高压的抑制剂；
所述壳体的底部通过管路与所述伞状喷头组件连接；所述管路上设有窥视孔，且所述窥视孔处安装有堵盖；
所述伞状喷头组件包括喷头壳体和设置在所述喷头壳体内的喷头，所述喷头的头部呈伞状，且所述喷头的头部上设有多个围绕其轴线均匀分布的喷头孔；
所述爆炸压力监测器包括静态爆炸压力监测装置和/或动态爆炸压力监测装置；
所述静态爆炸压力监测装置包括压力感应探头和本安防爆式导线，本安防爆式导线连接所述控制器，当被保护设备内压力超过设定值时，用于给控制器传输报警信号；
所述动态爆炸压力监测装置包括与静态爆炸压力监测装置相同的压力感应探头、压力上升速率感应探头以及本安防爆式导线，本安防爆式导线连接所述控制器，当被保护设备内压力和压力上升速率同时超过设定值时，用于给控制器传输报警信号。
3.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述闸刀型隔爆板外设有与所述中空式法兰盘固定连接的固定支架，且所述活塞腔的底部与所述固定支架固定连接，所述氮气存储罐安装在所述固定支架上；所述氮气存储罐上设有压力表。
4.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述阀径远离所述阀体的一端向外弯折形成连接法兰。
5.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，两个所述半球阀之间设有O型密封圈。
6.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述固定杆的上端和下端分别与所述阀径的内壁固定连接。
7.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述提拉杆的顶部固定有把手。
8.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述阀座的外沿与所述阀盘的内沿之间设有安装在所述阀盘内沿处的密封圈。
9.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述弹簧为塔型弹簧，且所述塔型弹簧的小端与所述阀盖的下表面连接，所述塔型弹簧的大端与所述阀座的上表面连接。
10.根据权利要求1所述的粉尘防爆集成系统，其特征在于，所述阀盖和所述阀座为一次性冲压形成，所述阀座的中部设有向下凹陷的凹槽Ⅰ，且所述凹槽Ⅰ的槽壁向所述阀座的中心倾斜，所述凹槽Ⅰ的槽底向上凸起形成弧面Ⅰ，所述塔型弹簧的大端设置在所述凹槽Ⅰ内，且所述弧面Ⅰ设置在所述塔型弹簧内；
所述阀盖的中部向上凸起形成弧面Ⅱ，且所述弧面Ⅱ的中心设有向下凹陷的凹槽Ⅱ，所述凹槽Ⅱ的槽壁向所述阀盖的中心倾斜，所述塔型弹簧的小端套设在所述凹槽Ⅱ的外壁，所述凹槽Ⅱ设置在所述塔型弹簧的小端内；
所述阀盖与所述阀座之间设有为所述设备连接螺栓导向的套管，所述阻火片的内壁贴靠在所述套管上；所述阀盖上安装有吊耳；所述阻火片的外径与所述阀盘的外径相匹配，所述阀盖的外径大于所述阀盘的外径，所述阀盖的外沿向下倾斜。
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