CN1121249C - 一种灭火方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复杂的火灾扑灭方法,该火灾包括有火焰的燃烧,和燃烧物品的冒烟闷烧。另外,本发明还涉及实现所述方法的一种灭火系统。该灭火方法是:将抑制火焰的气溶胶流通入燃烧中心;将具有吸热性质的冷却剂通入燃烧中心或与该燃烧中心接触的构件上;保持燃烧中心的温度低于恢复在该燃烧中心的火焰连锁反应所需的温度;并将附加的一部分冷却剂通入燃烧中心。附加的一部分冷却剂的通入一直持续至该燃烧中心的最高温度低于使燃烧物品恢复燃烧反应所需的温度;这样,就可消灭燃烧物品的闷烧,和完全扑灭火灾。
Description
技术领域
本发明涉及灭火技术,具体地说,涉及一种灭火的方法,实现所述方法的一种灭火系统。
背景技术
向燃烧区中通入灭火剂-液体、气体、粉末和抑制火焰的气溶胶的灭火方法是广为人所共知的。将所述灭火剂通入燃烧中心的各种不同的方法和装置也是众所周知的。
然而,正如与复杂的火灾斗争实践所显示的那样,单独使用这些灭火剂并不能有效地灭火。其理由是,大多数火灾都是一种复杂的物理化学过程,在这个过程中,一般,燃烧的材料的燃烧和氧化作用是在所谓气态相和所谓冷凝相中进行的。在气态相时,在燃烧的中心形成可看得见的火焰;而在冷凝相时,受到燃烧的物质可以说是从内部燃烧的,物质的内部结构被破坏,但没有可看得见的燃烧火焰。必需强调指出,这种火灾无论在火焰燃烧过程中,和火焰燃烧以后的长时间过程中,燃烧的物品都会长时间的冒烟。闷烧这种燃烧的一个典型的例子是,含有纤维素的材料(例如,木材,织物,棉制品等,即在所有工业和运输部门广泛使用的材料)的燃烧。
从欧洲专利EP 0 561 035中知道有一种灭火方法。该方法包括下列步骤:预先将一个灭火装置放在保护容积中,其包括由过氯酸钾、或硝酸钾,或它们的混合物组成的第一种反应物;和包含环氧树脂的第二种反应物。当发生火灾时,该第一种反应物和第二种反应物之间产生反应,形成悬浮状态的坚硬颗粒的干粉(气溶胶)。这些颗粒的直径不超过1微米。所述气溶胶冷却,利用所述气溶胶可以抑制火焰。因此,在燃烧的中心,对火焰的连锁反应进行化学和物理的抑制,将火熄灭。换句话说,将一股抑制火焰的气溶胶流通入燃烧的中心,该气溶胶的浓度超过足以遮断火焰的连锁反应所需的浓度,从而消灭燃烧中心的火焰。
上述的灭火方法,对于扑灭其内部结构不能存储热能的材料或介质的燃烧,是相当有效的。但是,这种火灾实际中很少出现。原因是,这种灭火方法是基于使用抑制火焰的气溶胶,而气溶胶只能阻断在燃烧中心的气态相中的火焰的连锁反应。但必须强调的是,该气溶胶并不能影响在冷凝相中进行的反应。这意味着,随着火焰燃烧的消灭,燃烧物品继续冒烟闷烧。换句话说,火灾将以更危险和隐藏的方式进行,这时,火灾能看见的属性不存在了,但突然重复引燃的概率却相当高。必须强调指出,这个过程是由于燃烧物品的闷烧,和在燃烧中心燃烧物品的浓度增加,使得热能隐藏地积累起来造成的;而上述的闷烧和浓度增加(例如)是由于半燃烧的结构落入燃烧中心,或闷烧深入至燃烧材料的内部造成的。结果,当火焰重新点燃时,温度逐渐地、有时是人难以察觉地升高至临界值。还必须强调的是,这个过程是不可控制的、自发性的,因此,它本身就非常危险。
同一个欧洲专利EP 0561035还公布了多个实现上述方法的灭火发生器。每一个所述发生器包括一个空心壳体;放置在所述空心壳体的一个壁面上的,形成抑制火焰的气溶胶的材料;一个放置在所述形成气溶胶材料中,并可以接收起动指令信号的、用于起动该发生器的起动装置;一个放置在该发生器的所述空心壳体中的,抑制火焰的气溶胶流的冷却装置;和在所述形成气溶胶的材料与所述冷却装置之间形成的空腔。
在这个专利中,还说明了该抑制火焰的气溶胶流的冷却装置的几个实施例。例如,在图1,4,5,6和7中所示的这个装置,为一个装有冷却液体的容器。当该形成气溶胶的材料燃烧时,形成一股抑制火焰的气溶胶流。由于在该发生器空心壳体的空腔中形成低压,因此,气溶胶流从该发生器排出。该气溶胶流吸收上述冷却液体的颗粒,并使该颗粒散布,如图1和图4所示;或者,如图5,6a,7a所示,该气溶胶在冷却液体中起泡,使该气溶胶流冷却。
必需着重指出,在冷却前,该抑制火焰的气溶胶流的温度大致为1000℃~1200℃。这是该气溶胶流与冷却液体产生物理化学相互作用的先决条件。上述相互作用可使气溶胶颗粒在冷却液体中溶解,使冷却液体蒸发,以及使包括气溶胶的灭火剂产生化学变化(例如,碳酸钾变成碳酸氢盐)。这些因素使从该发生器排出的气溶胶流中的坚硬的气溶胶颗粒的浓度降低,并导致灭火性能降低。这样,排出的气溶胶流和该发生器作为一个整体的效率降低。图3和图4表示使用冷却气体或冷却粉末代替冷却液体的同样的过程。
与本发明提出的发生器最接近的是在图8所示的俄罗斯联邦专利申请94002970中所公布的灭火发生器。该灭火发生器包括:一个壳体;在该壳体中形成的一个空腔;该壳体的第一个壁面;该壳体的第二个壁面;由其第一个端面和第二个端面,相应地与上述壳体的第一个壁面和第二个壁面连接的一个侧壁;在该壳体的空腔中形成的,并固定在该壳体侧壁边缘上的中心隔板;在上述壳体的第一个壁面的一侧形成,并由上述中心隔板,该壳体的第一个壁面和侧壁限定的第一个腔;在该壳体的第二个壁面的一例形成,并由该壳体的中心隔板、第二个壁面和侧壁限定的第二个腔;一个安装在该壳体的第一个壁面上的该第一个腔中,和用于产生抑制火焰的气溶胶流的形成该抑制火焰气溶胶的材料;在该形成抑制火焰的气溶胶的材料,和该中心隔板之间的第一个腔中形成的第一个空腔;一个用于起动放置在该形成抑制火焰的气溶胶的材料中,可以接收起动指令信号的起动装置;安装在第二个腔中,并由该壳体的侧壁边缘固定的一个附加的隔板;在该第二个腔中形成,并由该壳体的中心隔板,附加隔板,和侧壁限定的第二个空腔;在该第二个腔中形成,并由该壳体的附加隔板、第二个壁面和侧壁限定的第三个空腔;一个放置在第三个空腔中,用于形成灭火剂的材料;在该中心隔板中,并用于使抑制火焰的气溶胶流从该第一个腔流入该第二个腔中的第一组通道;作在该附加隔板中,并用于使抑制火焰的气溶胶流从上述第二个空腔流入充满所述形成灭火剂的材料的第三个空腔中的第二组通道;和一个作在该壳体的第二个壁面中,并用于使抑制火焰的气溶胶流和灭火剂从上述第三个空腔流入所述燃烧中心的喷嘴。
与在欧洲专利EP 0561035中所述的发生器比较,俄罗斯专利申请94002970中所述的发生器的特点是:利用灭火粉末作为灭火剂;随着时间的推移,从该发生器流出的该灭火粉末的浓度降低,而抑制火焰的气溶胶浓度,成比例地增加。结果,形成一种灭火粉末在该抑制火焰的气溶胶中散布的环境。灭火粉末在抑制火焰的气溶胶中散布的环境可以熄灭燃烧产品的闷烧。与在欧洲专利EP 0561035中所述的、利用纯粹的气溶胶的灭火方法比较,这样可以扩大这种发生器的应用范围。
然而,使用这种发生器和灭火环境的实践表明,只有在扑灭同时存在燃烧物品的气态燃烧相和冷凝燃烧相的较小的燃烧中心的火焰时,该发生器的效率才是高的。在没有由燃烧的气体物质的强烈对流引起的气态相燃烧的情况下,该发生器是特别有效的。
在大火和火灾情况比较复杂,存在着强烈对流的情况下,没有达到燃烧表面的粉末状灭火剂被大量地从该燃烧表面带走。当在第一阶段,将浓度最大的灭火粉末送入燃烧中心时,上述这种现象特别明显。另外,上述发生器的一个缺点是,温度为1000℃~1200℃的抑制火焰的气溶胶流与灭火粉末相互作用。事实上,灭火粉末会部分地分解和烧结,结果,使灭火粉末的有效性丧失,达到燃烧中心的灭火粉末的有效量减小;换句话说,即灭火功能部分地失效。同时,还可使气溶胶损失,因为灭火粉末的热分解会形成一种粘稠的液体,该液体可吸收气溶胶流中的坚硬的颗粒。所有这些缺点形成的初始先决条件是,抑制火焰的气溶胶流温度高,而这种高温是由于点燃产生抑制火焰的气溶胶的材料,和接着使该材料燃烧造成的。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种灭火方法,使用该方法可以有效地,和在短时间内扑灭由于形成强烈的气体对流,而在火灾中心存在着燃烧物品的气态相,和由于存在燃烧物品的闷烧过程,而存在冷凝燃烧相的复杂的火灾。
本发明的另一个目的是要提供一种实现上述方法的灭火系统。
本发明还有一个目的是要提供一种灭火发生器,该发生器的结构中有一种由某种材料制成的、该抑制火焰的气溶胶的冷却装置;这种冷却装置与该抑制火焰的气溶胶流一起,形成附加的灭火剂气流,该气流可增大上述抑制火焰气溶胶流并提高其灭火性能。
这个目的和其他目的,可利用本发明的灭火方法来达到。该灭火方法基本上包括下列几个顺序的阶段:(a)将抑制火焰的气溶胶流通入燃烧中心,该气溶胶的浓度超过足以阻断火焰的连锁反应所需的浓度,结果,火焰熄灭,燃烧中心的燃烧物品继续冒烟闷烧;(b)将具有吸热性质的冷却剂,通入燃烧中心和/或与该燃烧中心接触的构件上,将燃烧中心的温度降低至低于恢复在该燃烧中心的火焰连锁反应所需的温度的水平;(c)通过将附加一部分冷却剂通入该燃烧中心,使在该燃烧中心的温度保持在低于恢复在该燃烧中心中火焰连锁反应所需的温度水平;通入附加一部分冷却剂的过程一直延续至该燃烧中心的最高温度低于在燃烧物品中恢复燃烧反应所需的温度为止;这样,可以结束燃烧物品的闷烧,并使火灾全部熄灭。
由于将抑制火焰的气溶胶通入燃烧中心,因此,导致燃烧材料破坏的气体产物的火焰燃烧停止。这样,就消灭了从气体火焰反应区通往燃烧中心表面的热流。这首先就降低了燃烧中心的温度,结果,使形成气体反应物的强度急剧降低。这意味着,从燃烧中心的燃烧表面发出的对流强度大大降低,冷却剂容易达到这个表面。换句话说,可以防止冷却剂被燃烧的气体产物的对流带走;而这是保持冷却剂与燃烧表面直接接触和更充分使用冷却剂的先决条件。在火焰被抑制火焰的气溶胶扑灭后,燃烧中心还保持高温,这种高温足以引起燃烧的气体产物不可控制的自然点燃。因此,必须注意,尽管气溶胶阻断了气体产物燃烧的连锁反应,但它对在燃烧中心中,以冷凝相进行时的反应没有本质的影响。换句话说,燃烧中心的冷凝相火灾以闷烧的形式继续进行。为了将燃烧中心的温度降低至低于燃烧的气体物质自然点燃所需的温度的水平,可通入冷却剂。随着温度的降低,燃烧的气体物质恢复自然点燃的概率减小。然而,对于维持闷烧形式的冷凝相的燃烧反应,燃烧中心的温度仍然太高。为了保证灭火,要将附加的一部分冷却剂通入燃烧中心。附加一部分冷却剂的通入一直延续至燃烧中心的最高温度低于使燃烧物品重新进行燃烧反应所需的温度为止。这样,就可消灭燃烧物品的闷烧、和将火灾完全扑灭。
将冷却剂通入燃烧中心的过程,是在消灭了燃烧中心的火焰之后,和该抑制火焰的气溶胶浓度与低于在该燃烧中心恢复火焰连锁反应所需的浓度相等的水平之前进行的。否则,气溶胶的浓度降低至规定浓度以下,会使气体物质恢复自然点燃;结果,通入冷却剂也会有上述缺点。
如果灭火在开放空间进行,则将冷却的抑制火焰的气溶胶流通入燃烧中心的速度,可以超过从该燃烧中心中的燃烧物品逸出的气体对流速度。这样做的原因是因为使抑制火焰的气溶胶流偏离的对流流动,使抑制火焰的气溶胶进入气体火焰反应区,和在那里形成足以阻断燃烧连锁反应所需要的该气溶胶的浓度。当通入气溶胶流的速度超过从燃烧中心的燃烧物品产生的对流流动的速度时,可以克服对流流动的阻力,因此可以解决这个问题。
在燃烧中心平面内,冷却的抑制火焰的气溶胶流的横截面轮廓,包含了在所述平面内,该燃烧中心的轮廓。这使得从燃烧中心产生的对流流动的所有截面上的抑制火焰的气溶胶的浓度都足以阻断在该燃烧中心的火焰的连锁反应。
使用灭火液体,例如水,作为冷却剂是合理的。水是最容易找到和便宜的冷却剂。水的热容量相当大,并且在相转换(即在熔化或蒸发时)时,吸热能力也相当高。
利用从包括以烷基苯酚为基础的润湿剂,磺酸盐,磺酰(sulfonole),磺基蓖麻油酸盐(sulforicinate)的组中选择出的至少一种表面活化剂的水溶液,作为灭火液体。所有所述的添加剂都是能形成泡沫的表面活化剂。除了冷却作用之外,水能隔绝空气中的氧进入燃烧中心。所有这些添加剂都是可以互换的,它们可以单独使用,或互相组合使用。
利用元素周期表的第一或第二族中的金属的至少一种金属盐的水溶液作为灭火液体也是有效地。使用所述金属的盐,一方面可以降低水的结冰温度,这在冬季或遥远的北方,对使用本灭火方法是有价值的;另一方面,由于所述的金属盐的脱水作用和分解,使冷却剂另外具有吸热的作用。
使用灭火粉末作为冷却剂也是有效的。这是由于灭火粉末的多个优越的工作性质决定的。粉末不会蒸发,不会凝固,容易运输和贮存。与水及其溶液比较,各种不同的灭火粉末对燃烧中心有广泛的影响。除了由于分解的吸热作用,可以利用热以外,粉末的分解产物还有特殊的灭火性质。例如,在使用元素周期表中第一或第二族金属的碳酸盐和/或碱式碳酸盐作为灭火粉末的情况下,由热分解形成的二氧化碳有灭火作用。这是由于,二氧化碳的稀释作用,它可降低燃烧中心的氧浓度。为此目的,也可使用磷酸铵或元素周期表中第一或第二族金属的磷酸盐。这些物质在热分解时,会在燃烧表面上形成聚磷酸盐的隔离薄膜,防止空气中的氧进入燃烧表面。
元素周期表中第一和第二族金属的氯化物和硫酸盐,在热分解时形成可抑制特定形式的燃烧反应的化合物;特别是可以抑制伴随有碳氢化合物氧化的反应。
我们的试验显示,使用包括有在抑制火焰的气溶胶中散布的灭火粉末的灭火材料作为冷却剂的效果最好。这是由于,灭火粉末分散在气溶胶中,可使该粉末在燃烧表面上,或与燃烧中心接触的构件上分布更均匀。另外,抑制火焰的气溶胶,可使燃烧的气体产物变得不易燃,从而可再减小它们恢复自燃的概率,这也是好的作用。
同样,可以使用包括有在抑制火焰的气溶胶中精细散布的灭火液体的灭火材料作为冷却剂。一方面,这可增加冷却剂渗入燃烧中心的能力;另一方面,由于冷却剂的高度分散的结构,使液体更有效地蒸发,所以可增加从燃烧中心排除的热量。必须强调,上述的粉末和上述的液体适合用作灭火粉末和分散在抑制火焰的气溶胶中的灭火液体。
另外,通过燃烧含有可燃的粘接剂,氧化剂,和燃烧改良剂的形成气溶胶的材料,可以得到抑制火焰的气溶胶。该可燃粘接剂包括:从由三醋精,二甘醇和三甘醇的硝酸酯混合物组成的组中选择的可挥发的硬的增塑剂增塑的纤维素硝酸盐。该氧化剂是以从元素周期表中的第一族金属的硝酸盐为基础的。该燃烧改良剂则包括,表面经过改进的工业碳。这样,可得到带有尺寸约为1微米或更小的坚硬颗粒的抑制火焰的气溶胶。用其他方法,实际上不可能得到带有这种坚硬和细小的颗粒的气溶胶。使用硝酸纤维素有多个优点。首先,形成气溶胶的材料机械稳定性高,这就可以形成制造不同结构的生成气溶胶材料的连续的工艺过程。另外,与其他聚合物比较,聚合物基础-硝酸纤维素可使燃烧过程的气化更完全。燃烧改良剂的存在,可避免在形成气溶胶材料燃烧过程中,元素周期表中第一族金属的熔融的硝酸盐飞溅出来。另外,燃烧改良剂的存在,一方面,可使燃烧过程在低压时稳定;另一方面,可在较宽范围内控制燃烧速度。
在形成气溶胶的材料燃烧过程中,析出气体压力形式的动能,可将灭火粉末或灭火液体输送(供应和通入)至燃烧中心。换句话说,不需要另外制造一个持续工作的压力源和相应设备,这也是本发明的一个优点。
另外,希望在通入燃烧中心之前,使抑制火焰的气溶胶与冷却装置接触,来冷却该抑制火焰的气溶胶流。从环境的热损坏(例如,人,材料,结构等)观点来看,例如,在错误起动灭火系统时,冷却的气溶胶危险性较小。另外,与没有冷却的气溶胶比较,冷却的气溶胶密度较小,可以更均匀地充满被保护的容积,不会在高度上分成多个层。这样,可更快地阻断燃烧中心的火焰的连锁反应。
上述的方法,基本上可用下述的灭火系统实现。
该系统大致包括:将该抑制火焰的气溶胶通入燃烧中心的一个发生器,该气溶胶的浓度超过阻断火焰连锁反应所需的浓度,从而可消灭火焰,剩下的只是燃烧中心的燃烧物品的冒烟闷烧;将具有吸热性质的冷却剂通入燃烧中心和/或与该燃烧中心接触的构件上;并使燃烧中心的温度降低至低于恢复在该燃烧中心的火焰连锁反应所需的温度的水平的一种装置;在燃烧中心的最高温度低于恢复燃烧物品的燃烧反应所需温度之前,将附加的一部分冷却剂通入燃烧中心,以保持在燃烧中心的温度,低于恢复在该燃烧中心的火焰连锁反应所需的温度的至少一个第二个装置,这样可消灭燃烧物品的冒烟闷烧,并将火灾全部扑灭;安装在所述发生器中,用于起动该发生器,以将抑制火焰的气溶胶通入燃烧中心的第一个起动位置;安装在该第一个装置中,用于起动所述第一个装置,将冷却剂通入燃烧中心的第二个起动装置;安装在所述第二个装置中,用于起动该第二个装置,以将附加一部分的冷却剂通入燃烧中心的第三个起动装置;按程序顺序起动该第一,第二和第三个起动装置的一个装置;将该按程序顺序起动的装置的输出端与该第一个起动装置的输入端连接,并将起动指令信号从该按程序顺序起动的装置传递至第一个起动装置的第一条控制线;将该按程序顺序起动的装置的输出端与该第二个起动装置的输入端连接,并将时间上比送至该第一个起动装置上的起动指令信号滞后的起动指令信号从该按程序顺序起动的装置传递至该第二个起动装置的第二条控制线;将该按程序顺序起动的装置的输出端与该第三个起动装置的输入端连接,并将时间上比送至该第二个起动装置上的起动指令信号滞后的起动指令信号从该按程序顺序起动的装置传递至该第三个起动装置的第三条控制线。
上述的灭火系统可以在实践上实现本发明提出的灭火方法的策略。首先,是可以扑灭复杂级别的火灾,这时的火灾伴有坚硬的可燃材料的气态相的有火焰燃烧,还有闷烧形式的冷凝相的无火焰燃烧。
该系统可带有一个检测燃烧中心火情的装置,所述检测火情的装置通过用于将起动指令信号从该检测燃烧中心的火情的装置的输出端传递至按程序顺序起动的装置的输入端的第四条控制线,与该按程序顺序起动的装置连接。在这种情况下,根据分析的火情,该检测在燃烧中心的火情的装置可以采用从下列一组装置中选择出的一种装置:引线,热传感器,光谱传感器和烟雾传感器。
该按程序顺序起动的装置包括一个由操作者控制,或自动工作的控制台。
在本发明的灭火系统的一个实例中,该第一条控制线,第二条控制线和第三条控制线相应地由同一形式的第一条引线,第二条引线和第三条引线构成;这些引线分别将该按程序顺序起动的装置的输出端与第一个起动装置的输入端,第二个起动装置的输入端,和第三个起动装置的输入端连接;因此,第一条引线的长度比第二条和第三条引线的长度短,而第二条引线的长度比第三条引线的长度短。使用引线可以设计一个用于检测被保护物体的燃烧情况的完全独立的系统,可以传递所述系统的起动装置的控制信号,和起动其中包括的灭火装置。当被保护物体放在离通讯装置和电源很远时,这是特别有利的。引线长度的差别是因为,为了实现灭火的预定策略,必需使起动指令信号按确定的顺序传送。
为了提高可靠性,该系统设有一个复式起动系统,它包括第四条引线,将该第一个、第二个和第三个起动装置连接起来,起动本灭火系统中的灭火装置。
上述的目的可以通过一个灭火器发生器达到,灭火发生器基本上包括:(a)一个壳体;(b)在该壳体中形成的一个空腔;(c)壳体的第一个壁面;(d)壳体的第二个壁面;(e)分别由第一个端面和第二个端面与该第一个壁面和第二个壁面连接的该壳体的一个侧壁;(f)作在该壳体的空腔中,并固定在该壳体侧壁边缘上的一个中心隔板;(g)作在该壳体第一个壁面一侧,并由该中心隔板,壳体的第一个壁面和侧壁限定的第一个腔;(h)作在该壳体的第二个壁面一侧,并由该中心隔板,壳体的第二个壁面和侧壁限定的第二个腔;(i)安装在上述第一个壁面的第一个腔中,用于产生抑制火焰的气溶胶流的形成抑制火焰的气溶胶的材料;(j)在该第一个腔中,固定在该中心隔板上的上述抑制火焰的气溶胶流的冷却装置,该冷却装置包括一个有多个供该抑制火焰的气溶胶流通过的通道的密实的冷却块,所述冷却块由包含从下列物质组成的组中选择的至少一种物质的材料制成,这些物质是:元素周期表中第一、第二、第三或第八族金属的碳酸盐、碱式碳酸盐、氢氧化物和草酸盐;(k)在该第一个腔中,在该抑制火焰的气溶胶材料和冷却装置之间形成的第一个空腔;(l)用于起动放置在该抑制火焰的气溶胶材料中的发生器,并可接收起动指令信号的一个起动装置;(m)安装在该第二个腔中,并以其边缘固定在壳体侧壁上的另外一块隔板;(n)在该第二个腔中形成,并由该中心隔板、另外的隔板和壳体侧壁限定的第二个空腔;(o)在该第二个腔中形成,并由该另外的隔板、所述壳体的第二个壁面和侧壁限定的第二个空腔;(p)放在该第三个空腔中的形成冷却剂的材料,所述冷却剂具有吸热性质,并可将燃烧中心,或与该燃烧中心接触的构件上的温度,降低至低于恢复在所述燃烧中心中的火焰连锁反应所需的温度的水平;(q)作在该中心隔板上,用于使该抑制火焰的气溶胶流从该第一个腔流入第二个空腔中的第一组通道;(r)作在上述另外一块隔板上,并用于使抑制火焰的气溶胶流从上述第二个空腔流入充满形成冷却剂的材料的第三个空腔中的第二通道;(s)作在壳体的第二个壁面上,用于使冷却剂从充满形成冷却剂的材料的第三个空腔流入燃烧中心,或与该燃烧中心接触的构件的第三组通道。
根据本发明设计的发生器的改进在于,以特定的方式,形成一个抑制火焰的气溶胶流的冷却装置。当温度为1000℃~1200℃的抑制火焰的气溶胶流通过密实的冷却块时,热量从气溶胶流转移至冷却块材料上。必须强调,传热过程没有在该气溶胶流的结构中所包含的物质和该密实的冷却块材料结构中所包含的物质的化学反应。由于这样,可以避免灭火气溶胶中的坚硬颗粒的失效。另外,可以保持从该发生器排出的气溶胶流中的坚硬颗粒的浓度。因而,可保持气溶胶流的灭火能力。选择来制造所述冷却块的所述物质,除了具有吸热性质外,还能够形成分解的气体产物。这样,可防止气溶胶中的坚硬颗粒凝结在该冷却块中作出的通道表面上,从而,可防止气溶胶被过滤,保持其灭火效率。另外,上述形式的灭火发生器包括,使用冷却的抑制火焰的气溶胶流的发生器所特有的所有优点,即:高度不会分成多层,可以均匀地充满被保护的容积;防止冷却剂的热分解;当使用灭火粉末作为冷却剂时,可防止该粉末烧结;或者在使用灭火液体时,防止液体蒸发;操作安全;应用范围广等。
还必须强调指出,冷却气溶胶的过程中,气溶胶的热逐渐地和在表面使该密实的冷却块分解,结果会产生附加的气体的灭火剂,加入至该灭火的气溶胶流中。例如,当由元素周期表中的第一,第二,第三或第八族金属的碳酸盐或碱式碳酸盐制成的冷却块分解时,形成二氧化碳;而如果该冷却块由同样金属的草酸盐制成,则形成包括二氧化碳在内的多种碳的氧化物。这些气体本身就是有效的灭火剂。
从该密实的冷却块产生的所述气体物质,强化了该抑制火焰的气溶胶流的输送功能。
为了制造具有预定外形的该密实的冷却块,和形成具有预定形状的该冷却块中的内部通道,可在该冷却块材料中,加入至少一种由纤维素的增塑衍生物制成的聚合物粘接剂。
可以使用灭火液体作为冷却剂,例如,水或者从以烷基苯酚为基础的润湿剂,磺酸盐,磺酰,磺基蓖麻油酸盐(Sulforicinate)组成的组中选出的至少一种表面活化剂的水溶液。
可以使用元素周期表中第一或第二族金属的至少一种金属盐的水溶液作为冷却剂。
所有这些冷却剂都具有根据本发明的灭火方法中所述的灭火液体的所有优点。
可以使用灭火粉末作为冷却剂,例如该灭火粉末包含:从元素周期表中的第一或第二族金属的碳酸盐和/或碱式碳酸盐,磷酸铵或元素周期表中的第一或第二族金属的磷酸盐,元素周期表中第一或第二族金属的氯化物和硫酸盐组成的组中选择的至少一种物质。
所有这些冷却剂都具有根据本发明的灭火方法中所述的灭火粉末的所有优点。
可以这样来制造该灭火发生器,其中,在该另外一块隔板和形成冷却剂的材料之间,安装着第一块薄膜,可使所述抑制火焰的气溶胶通过,从上述第二个空腔流入充满形成冷却剂的材料的所述第三个空腔中。安装这样的薄膜,可以防止冷却剂进入第二个空腔中,这是排出冷却的抑制火焰的气溶胶和形成次级多余压力,使冷却剂从根据本发明的发生器移动所必需的。
也可以这样来制造该发生器,其中,在壳体的第二个壁面和形成冷却剂的材料之间,安装着第二块薄膜,可使所述抑制火焰的气溶胶通过,从所述充满形成冷却剂的材料的第三个空腔流入燃烧中心或与该燃烧中心接触的构件上。在使用灭火粉末时,这对防止粉末洒落是必要的;或者如果使用灭火液体,则对防止渗漏也是必要的。换言之,该第一和第二个薄膜都用于在该发生器中紧凑地贮存冷却剂。
在这种发生器结构中,使用由所述抑制火焰的气溶胶使冷却剂饱和的装置是合理的。例如,该使灭火剂被抑制火焰的气溶胶饱和的装置,作成一根管路,该管路的第一端固定在上述另外一块隔板上,而其第二端固定在壳体的第二个壁面上;该管路的内腔,通过作在该另外隔板上的一个孔,与所述第二个空腔连接;并通过作在该管路壁上的一组孔,与充满形成冷却剂的材料的第三个空腔连接。
冷却剂被抑制火焰的气溶液饱和,可以创造使冷却剂从该发生器更均匀移动的条件,即:冷却剂可以更均匀地充满被保护的容积。即使在贮存过程中,该粉末被压实,所述装置在该发生器工作时,也可使粉末松开。
可以利用该发生器作为上述将冷却剂通入燃烧中心或与该燃烧中心接触的构件中的装置。换言之,可以使用上述灭火系统中的该发生器来实现本发明的灭火方法。必须强调指出,该发生器可以独立地作为一个灭火装置使用。
附图说明
图1表示实现根据本发明的灭火方法的灭火系统的示意性透视图;
图2表示利用灭火粉末作为灭火剂的、根据本发明的灭火发生器的一个实施例的轴向截面图;
图3表示利用灭火液体作为灭火剂的、根据本发明的灭火发生器的一个实施例的轴向截面图。
图4表示图3所示的部件A的放大的轴向截面图。
具体实施方式
图1表示实现本发明提出的灭火方法的,根据本发明的灭火系统的示意图。该灭火系统基本上包含将阻断火焰连锁反应的抑制火焰气溶胶送入燃烧中心的第一个发生器1。另外,所述系统还包括将冷却剂送入燃烧中心和/或与燃烧中心接触的构件上的一个装置2。该系统还包括将附加的一部分冷却剂送入燃烧中心的第二个装置3。在该发生器1中,安装着用于起动该发生器1,以将抑制火焰的气溶胶送入燃烧中心的第一个起动装置4。用于将冷却剂送入燃烧中心和/或送至与该燃烧中心接触的构件上的第一个装置2包括:用于起动所述第一个装置2,以将冷却剂送入燃烧中心的第二个起动装置5。在该灭火系统中,还设有安装在所述第二个装置3中的用于起动第二个装置3,以将附加的一部分冷却剂送入燃烧中心的第三个起动装置6。该灭火系统设有一个用于按程序顺序起动上述第一个起动装置4,第二个起动装置5和第三个起动装置6的装置7。另外,该系统还包括:将该按程序顺序起动的装置的输出端9,与上述第一个起动装置4的输入端10连接,并用于将起动指令信号从该按程序顺序起动的装置7传递至第一个起动装置4的第一条控制线8;将该按程序顺序起动的装置7的输出端9与上述第二个起动装置5的输入端12连接,并用于将与送至该第一个起动装置4上的起动指令信号比较,时间上滞后的起动指令信号从该按程序顺序起动的装置7传递至上述第二个起动装置5的第二条控制线11;和将该按程序顺序起动的装置7的输出端9与上述第三个起动装置6的输入端14连接,并用于将与送至上述第二个起动装置5上的起动指令信号比较,时间上滞后的起动指令信号,从该按程序顺序起动的装置7传递至上述第三个起动装置6的第三条控制线13。另外,该灭火系统还设有一个用于检测火情的装置15。所述装置1 5的输出端16通过用于将起动指令信号从该装置15的输出端16传递至上述按程序顺序起动的装置7的输入端17的第4条控制线18,与该按程序顺序起动的装置7的输入端17连接。该在所述灭火系统中,用于检测火情的装置15可以是下述零件构成的组中选择出的装置中的一种装置,该组为:一根引线,一个热传感器,一个光谱传感器,和一个烟雾传感器。在该灭火系统的一个具体实施例中,所述装置15和控制线18为单一一根引线。
上述按程序顺序起动的装置7包括一个自动工作的控制台。在使用其他形式的检测火情的装置的情况下,也可以使用其他形式的控制线;并且,该按程序顺序起动的装置可以自动工作,或由操作者操纵。在该灭火系统的一个给定的实施例中,上述第一条控制线8,第二条控制线11和第三条控制线13相应地由同一型式的第一根引线,第二根引线和第三根引线构成。这些引线分别地将该按程序顺序起动的装置7的输出端9与上述第一个起动装置4的输入端,第二个起动装置5的输入端12,和第三个起动装置6的输入端14连接。因此,该第一根引线的长度比第二根引线和第三根引线的长度短;而该第二根引线的长度比第三根引线的长度短。
为了增加可靠性,该给定的灭火系统还带有一个用于起动该灭火系统,并包括在本系统中的一个复式起动系统19。该系统19为第4根引线,用于将上述第一个起动装置4,第二个起动装置5和第三个起动装置6连接起来。
图2表示一个灭火发生器,它可用作将冷却剂送入燃烧中心或与所述燃烧中心接触的构件上的上述装置2。这个灭火发生器基本上包括:一个壳体21;该壳体21具有一个在其内形成的内部空腔22。该发生器的壳体21,具有第一个壁面23,第二个壁面24,和一个侧壁25。该侧壁25由第一个端面25a和第二个端面25b,分别与上述第一个壁面23和第二个壁面24连接。该发生器的结构有一个压力圆环26,可将该壳体21的第二个壁面24压紧在作在该壳体的侧壁25中的一个凹部上。另外,该发生器的结构还有一个中间隔板27,该隔板作在壳休21的空腔22中,并通过一个中间零件28,固定在该壳体21的侧壁25上。由于设置了该中间隔板27,形成了由壳体21的第一个壁面23,中间隔板27,和壳体21的侧壁25限定的第一个腔29;和作在壳体21的第二个壁面24一侧,由该中间隔板27、壳体21的第二个壁面24和侧壁25限定的第二个腔30。在位于该壳体21的第一个壁面23一侧的该第一个腔29中,安装着一个用于产生抑制火焰的气溶胶流A(图1)的,形成抑制火焰气溶胶的材料31。另外,该发生器还带有一个固定在上述第一个腔29的中间隔板27上的一个用于使抑制火焰的气溶胶流冷却的装置32。所述冷却该抑制火焰的气溶胶流的装置32包括一个具有一组供该抑制火焰的气溶胶流通过的通道(图中没有示出)的密实的冷却块32a。该密实的冷却块32a由包括一种碱式的碳酸钾nMg(OH)2·mMgCO3,和一种聚合物粘接剂的成分的一种材料制成。该聚合物粘接剂包括由纤维素的增塑衍生物一类物质构成的粘接剂(在本实施例中,采用由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素)。在该第一个腔29中,在形成抑制火焰的气溶胶的材料31和冷却该气溶胶的装置32之间,形成一个空腔33。在该形成抑制火焰的气溶胶的材料31中,安装着一个起动装置34。该起动装置34用于起动能接收从上述按程序顺序起动的装置7发出的起动指令信号的该发生器。所述起动装置34在说明该灭火系统的图1中,用标号5表示。在给定的实施例中,该起动装置34作成一个圆筒形的可燃块34a。该可燃块34a由与构成该抑制火焰的气溶胶的材料31的成分相同的构成气溶胶材料制成。该可燃块34a是该起动装置34的一个活性元件。在上述第二个腔30中,安装着另外一块隔板35。该隔板35的边缘安装在上述壳体21的侧壁25上,使上述的中间零件28将该另外一块隔板35,压紧在作在该壳体21的侧壁25上的一个凹部上。在该第二个腔30中,形成由上述中间隔板27,上述另外一块隔板35,和壳体21的侧壁25限定的第二个空腔36。此外,在该第二个腔30中,还形成由另外的一块隔板35,壳体21的第二个壁面24,和其侧壁25限定的第三个空腔37。在该第三个空腔37中,放置着构成上述冷却剂的材料38。该材料38具有吸热性质;并且可在将它送入燃烧中心,或与燃烧中心接触的构件上时,将温度降低至比在所述燃烧中心中,恢复火焰的连锁反应所需的温度低的水平。在给定的实施例中,使用灭火粉末(即:联铵磷酸盐)作为冷却剂是合适的。在该中间隔板27上,作有第一组通道39,用于使抑制火焰的气溶胶流从第一个腔29通至第二个腔36。在上述另外一块隔板35上,作有第二组通道40,用于使抑制火焰的气溶胶流从第二个空腔36通入充满构成冷却剂的材料38的第三个空腔37中。另外,在壳体21的第二个壁面24上,作有第三组通道41,用于使冷却剂流从充满构成冷却剂的材料38的第三个空腔37中通入燃烧中心或与该燃烧中心接触的构件上。上述构成抑制火焰的气溶胶的材料31的成分包括:由挥发性硬增塑剂(即:甘油三乙酸酯)增塑的硝酸纤维素构成的可燃的粘接剂;以硝酸钾为基础的氧化剂;和由工业碳构成的,表面经过改进的燃烧改良剂。该发生器的结构还带有一个使该冷却剂被该抑制火焰的气溶胶饱和的装置42。所述的饱和装置为一条管路43,该管路的第一个末端43a固定在上述另外的隔板35上,而其第二个末端4 3b则固定在壳体21的第二个壁面24上。该管路43的内腔44通过作在该另外一块隔板35上的孔45,与上述发生器的第二个空腔36连接;并且,通过作在该管路43的壁面47上的一组孔46,与充满冷却剂的第三个空腔37连接。在该另外一块隔板35和构成冷却剂的材料38之间,安装着第一块膜片48;以便使所述的抑制火焰的气溶胶流能够透过,从第二个空腔36流入所述的第三个空腔37中。另外,在壳体21的第二个壁面24和构成该冷却剂的材料38之间,设有第二块膜片;以便使所述抑制火焰的气溶胶流透过,从充满材料38的所述第三个空腔37流入燃烧中心或与该燃烧中心连接的构件上。
此外,在图1所示的灭火系统中,还带有一个通入附加一部分冷却剂的装置3。在该灭火系统中,该装置3作成一个灭火发生器,并且使用灭火液体作为冷却剂,如图3和图4所示。整个来说,这个发生器的结构与图2所示的发生器结构相似;因此,为了避免重复说明,在图3和图4中,结构与图2中的结构相同的基本零件的标号加有一个“a”字。换句话说,在图2,图3和图4中,结构相同的零件的标号是一致的。主要的差别在于:在该装置3中,使用含有由二甘醇和三甘醇的硝基酯类混合物增塑的硝酸纤维素作为可燃粘接剂的块状材料,作为构成该抑制火焰的气溶胶的材料31a;另外,该材料还使用硝酸钠作为氧化剂;和使用表面经过改进的工业碳作为燃烧改良剂。上述密实的冷却块32a,由包括碳酸钠Na2CO3和草酸钾Ka2C2O4成分的材料制成。另外,所述的材料还包括由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素构成的聚合物粘接剂。冷却剂的材料38a包括一种灭火液体(即:碳酸钠的水溶液)。上述灭火发生器的给定结构不包含使该冷却剂被灭火气溶胶饱和的装置。然而,该灭火发生器的设计带有一个压力表51,用于测量充满灭火液体的腔37a中的多余压力。另外,该发生器还带有一个用于直接将灭火液体射流C(图1)。喷至燃烧中心的装置52。该装置52包括一根挠性软管,该软管的一端52a利用法兰连接53与该发生器的壳体21a连接;而软管的第二个末端52b利用法兰连接54与喷射头55连接。
图1所示的,实现根据本发明的灭火方法的该灭火系统,按下述方式工作。该系统是由贮存在容积为2.5升的一个开放容器61中的汽油点燃几堆针叶树木材62,而被起动工作的。每一堆针叶树木材的截面尺寸为30mm×30mm,长度为300mm,堆成6层,每层36根木头。另外,作为燃烧中心之一,使用一块尺寸为250mm×250mm×5mm的聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)制成的平板63。换句话说,组织了燃烧中心为A级和B级的一个火灾,用来模拟一个复杂级别的火灾。该火灾在尺寸为2.5m×2.7m×3m的一个房间内发生。火灾中心是这样布置的:木材堆62在房间中心处,有机玻璃平板63和装有汽油的容器61放在房间的各个角落处。送入抑制火焰的气溶胶的发生器1固定在房间的墙壁上高度为2m处,其方向为使从该发生器喷出的气溶胶流A与地平线大约成45°角。在点火前,形成气溶胶的材料重量为1公斤。用于将冷却剂送入燃烧中心的装置2(即:灭火气溶胶、粉末发生器)固定在房间的墙壁上,靠近上述发生器1。构成气溶胶的材料31的重量为200克,而构成灭火粉末的材料38的重量为1.5公斤。将附加一部分冷却剂送入燃烧中心的装置3(即:气溶胶-液体发生器)放在房间的地板上,其喷射头55指向房间的中心区域。用于检测火情的装置15,作成引线形式的控制线8、11、13、18和19,都固定在该被保护房间的墙壁和天花板上。因此,包括与引线8、11、13和18的末端连接的装置的上述按程序顺序起动发生器1、2和3的装置7,放置在室内。用于检测火清的装置15固定在房间的天花板的中心部分上,其自由(没有固定)端直接悬吊在该房间中心部分的火焰的中心之上。当发生火灾时,位于房间中心的该火的中心发出的火焰,点燃引线15(火情检测装置),并且,该引线15的前端的燃烧,通过引线18,传递至上述装置7。然后,与该装置7连接的引线8、11和13被点燃。相应地,引线8、11和13各个单独的前端的燃烧,传递至上述起动装置4,5和6。由于引线8、11和13长度的不同,发生器2和3的起动时间,比发生器1的起动时间滞后。发生器1,2和3的起动时间差大约为5秒。当引线8的前端的燃烧,达到发生器1的起动装置4时,发生器1被点燃,而该发生器1即开始点燃构成抑制火焰的气溶胶材料。当这种材料燃烧时,形成抑制火焰的气溶胶流A。该气溶胶流A,在从发生器1喷出之后,充满该被保护的房间。结果,在燃烧中心燃烧的火焰被消灭。然而,必须强调指出,这时闷烧形式的燃烧还在进行,特别是在由木材堆形成的燃烧中心更是如此。从该发生器1点燃时刻开始,经过5秒钟,引线11的前端的燃烧,达到发生器2的起动装置5,使发生器2开始点燃。下面,将更详细地来说明图2所示的灭火发生器2的工作。首先,引线11的前端的燃烧到达该起动装置34的可燃块34a。这样,该可燃块34a被点燃,开始点燃构成上述抑制火焰的气溶胶的材料31。由于该材料31的燃烧,在室腔33中形成上述抑制火焰的气溶胶流。该气溶胶流通过在密实的冷却块32上的通道,和作在中间隔板27上的通道39,进入第二个空腔36中,并通过孔45,进入管路43的空腔44中。当该抑制火焰的气溶胶流通过该密实的冷却块32中的通道时,该气溶胶流被迅速冷却。冷却的上述抑制火焰的气溶胶的累积,造成在该第二个空腔36和管路43的空腔44中,形成多余的压力。这个多余的压力,使上述膜片48被破坏,这样,气溶胶就与灭火分末混合,在本例中作为冷却剂。与此同时,通过作在管路43的壁47上的多个孔46的气溶胶流,从管路43的空腔44,流入充满灭火粉末的空腔37中。结果,在空腔37中形成多余压力,使膜片49破坏,灭火的气溶胶-粉末混合物通过作在壳体21的第二个壁面24上的通道41,进入由木材堆形成的燃烧中心62中。结果,在燃烧中心的温度降低至低于在该燃烧中心恢复火焰的连锁反应所需的温度的水平。这可保证火焰不会重复点燃,尽管坚固的燃烧物品被损坏了。在发生器2开始点燃之后,经过5秒钟,引线13的前端的燃烧到达发生器3的起动装置6,如图3所示。在这个时刻开始的过程,与气溶胶-粉末发生器2工作时的过程相同。冷却的抑制火焰的气溶胶流,从第二个空腔36a排出,进入空腔37a中,在空腔37a中形成多余压力。该多余压力由压力表51测量。多余压力使灭火液体通过挠性软管52移动至喷射头55,再喷射至闷烧的燃烧中心中。这就使燃烧中心的温度降低至比恢复燃烧反应所需的温度低的水平,最后使火灾熄灭。上述灭火系统的有效性,从下述事实中也可得到证明:从检测火情的装置15开始工作的时刻起,大约经过60秒钟,上述火灾就被扑灭。
下面给出本发明实施例的2、3、4个例子。这些例子简要地说明了模拟一个火灾条件的燃烧中心的基本参数,所用的检测火情装置的形式,灭火系统的结构零件,和给出了本发明提出权利要求的灭火系统效率的特征。对于一个在灭火领域普通技术人员来说,下述的信息,和对上述本发明实施例的第一个例子的分析,足以使他能设计出实现根据本发明的方法的灭火系统。
例2
利用下述多个燃烧中心的组合来模拟火灾:在一个容积为20m3的四方形房间的中心,放置一堆36根针叶树木头;另外在房间的所有角落处,放置每个都装有2.5升汽油的开放容器。
检测火情的装置形式为热传感器。
每一条控制线均为有二根金属丝的电缆,而该按程序顺序起动的装置为一个多通道的电气时间继电器。
灭火系统的结构为:第一个发生器(即:产生抑制火焰的气溶胶的发生器)包含有形成气溶胶的材料,该材料包括含有硝酸钾,由二甘醇和三甘醇的硝酸盐的混合物增塑的硝酸纤维素,表面经过改进的碳的成分;第二个发生器(即:气溶胶-粉末形式的发生器),其中的形成抑制火焰的气溶胶材料包括与本例2中的第一个发生器中的形成抑制火焰的气溶胶的材料相同的成分;上述密实的冷却块由氢氧化铝制成,而构成冷却剂的灭火粉末的材料中,基本上含有碳酸氢钠成分。第三个发生器(即:气溶胶-液体形式的发生器)中的形成抑制火焰的气溶胶的材料包括含有硝酸钾,由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素,和表面经过改进的碳的成分。该第三个发生器的密实的冷却块,由含有碱式的碳酸镁和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素的材料制成。冷却剂的材料包括磺酰(sulfonole)的水溶液。灭火过程按照本发明实施例的第一个例子所述的方法进行。在50秒内就将燃烧中心的火(换句话说,即模拟的火灾)完成扑灭。
例3
利用下列燃烧中心的组合来模拟火灾:在容积为20m3的四方形房间的中心,放置一堆36根针叶树木头;在房间的二个相对的角落,放置二个每一个都装有2.5升汽油的开放容器。在房间的另外二个相对的角落处,放置尺寸为250mm×250mm×5mm的由聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)制成的二块平板。
使用的检测火情装置形式为烟雾传感器。
每一条控制线均为有二根金属丝的电缆,而按程序顺序起动的装置为多通道的电气时间继电器。
灭火系统的结构为:第一个发生器(即:产生抑制火焰的气溶胶的发生器)中的形成气溶胶的材料包括:含有硝酸钾,由甘油三乙酸酯的混合物增塑的硝酸纤维素和表面经过改进的碳的成分。第二个发生器(即:气溶胶-液体形式的发生器)中的形成抑制火焰的气溶胶的材料结构,与本例3的第一个发生器中的形成抑制火焰的气溶胶的材料结构相同,都包括同样的成分。该第二个发生器的密实的冷地块,由包括基本上是由碱式的碳酸铜,和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素构成的成分的材料制成。灭火液体的材料包括Sulforicenate的水溶液。第三个发生器(即:气溶胶-粉末形式的发生器)中的形成抑制火焰的气溶胶材料的成分包括:硝酸钾,由二甘醇的硝酸盐和三甘醇的混合物增塑的硝酸纤维素,和表面经过改进的碳。第三个发生器的密实的冷却块由含有草酸铁,和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素的材料制成。第三个发生器中的作为冷却剂的灭火粉末的材料包括基本上含有硫酸钾和磷酸单铵的成分。灭火过程按本发明实施例的第一个例子所述的相同方法进行。在38秒钟内就完全扑灭了燃烧中心(换句话说即,模拟的火灾)的火。
例4
利用下述燃烧中心的组合来模拟火灾:在容积为20m3的四方形房间的中心,放置一堆36根针叶树木头,在房间的一个角落处放置一个装有2.5升汽油的开放容器。在房间的其他三个角落处,放置三块尺寸为250mm×250mm×5mm的聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)制成的平板。
所述的检测火情的装置的形式为光谱传感器。
每一条控制线均为具有二根金属丝的电缆,而按程序顺序起动的装置为一个多通道的电气时间继电器。
该灭火系统的结构为:第一个发生器(即产生抑制火焰的气溶胶的发生器)中的形成气溶胶的材料包括:含有硝酸钾,由二甘醇和三甘醇的硝酸盐的混合物增塑的硝酸纤维素,和表面经过改进的碳。该发生器的输出端装有一个基本上为Laval喷嘴的装置。所述形成气溶胶的材料的重量为1.5公斤。第二个发生器(即气溶胶-液体形式的发生器)中的形成抑制火焰的气溶胶的材料的成分基本上包括:硝酸钾,由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素,和表面经过改进的碳。该第二个发生器中的密实的冷却块,由基本上含有碱式的碳酸镁,和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纤维素的材料制成。包括灭火粉末的冷却剂材料基本上包括氯化钾粉末。所述发生器的输出端,装有一个基本上为一个喷嘴的装置。所述发生器中的形成抑制火焰的气溶胶的材料重量为0.2公斤。
第三个发生器(即气溶胶-液体形式的发生器)中的形成抑制火焰的气溶胶的材料的成分,与本例子的第二个发生器中所述的该种材料的成分相同。在本发生器中形成气溶胶的材料重量也为0.2公斤。本发生器中的密实的冷却块,由含有氢氧化铝的材料制成。本发生器中的冷却剂材料为烷基苯酚的水溶液。灭火过程按本发明实施例的第一个例子所述的相同方法进行。在25秒钟内,就完全扑灭了上述燃烧中心(换句话说即模拟的火灾)的火。
Claims (28)
1.一种灭火方法,该方法包括下列顺序步骤:
(a)将抑制火焰的气溶胶流,通入燃烧中心,该气溶胶的浓度超过足以阻断火焰的连锁反应所需的浓度,结果,火焰熄灭,燃烧中心的燃烧物品继续冒烟闷烧;
(b)将具有吸热性质的冷却剂,通入燃烧中心和/或与该燃烧中心接触的构件上,将燃烧中心的温度降低至低于恢复在该燃烧中心的火焰连锁反应所需的温度的水平;
(c)通过将附加一部分冷却剂通入该燃烧中心,使在该燃烧中心的温度保持在低于恢复在该燃烧中心中火焰连锁反应所需的温度水平;通入附加一部分冷却剂的过程一直延续至该燃烧中心的最高温度低于在燃烧物品中恢复燃烧反应所需的温度为止;这样,可以结束燃烧物品的闷烧,并使火灾全部熄灭。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将冷却剂通入燃烧中心的过程,是在消灭了燃烧中心的火焰之后,和该抑制火焰的气溶胶浓度与低于在该燃烧中心恢复火焰连锁反应所需的浓度相等的水平之前进行的。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,如果灭火在开放空间进行,则将冷却的抑制火焰的气溶胶流通入燃烧中心的速度超过从该燃烧中心中的燃烧物品选出的气体对流速度。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在燃烧中心平面内,冷却的抑制火焰的气溶胶流的横截面轮廓覆盖在所述平面内该燃烧中心的轮廓。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用该灭火液体作冷却剂。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,利用水作为灭火液体。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,利用从包括以烷基苯酚为基础的润湿剂,磺酸盐,磺酰(sulfonole),磺基蓖麻油酸盐(sulforicinate)的组中选择出的至少一种表面活化剂的水溶液,作为灭火液体。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,利用元素周期表的第一或第二族中的金属的至少一种金属盐的水溶液,作为灭火液体。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用灭火粉末作为冷却剂。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,利用元素周期表中的第一或第二族金属的碳酸盐和/或碱式碳酸盐,作为灭火粉末。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,利用磷酸铵粉末,或元素周期表中的第一或第二族金属的磷酸盐粉末,作为灭火粉末。
12.如权利要求9所述的方法,其特征在于,利用元素周期表中的第一或第二族金属的氯化物或硫酸盐粉末,作为灭火粉末。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用包括在抑制火焰的气溶胶中散布的一种灭火粉末的灭火材料,作为冷却剂。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,利用元素周期表中第一或和二族金属的碳酸盐和/或碱式碳酸盐粉末,作为在抑制火焰的气溶胶中散布的灭火粉末。
15.如权利要求13所述的方法,其特征在于,利用磷酸铵粉末,或元素周期表中的第一或第二族金属的磷酸盐粉末,作为在抑制火焰的气溶胶中散布的灭火粉末。
16.如权利要求13所述的方法,其特征在于,利用元素周期表中的第一或第二族金属的氯化物或硫酸盐粉末,作为在抑制火焰的气溶胶中散布的灭火粉末。
17.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用包括在抑制火焰的气溶胶中,精细散布的一种灭火液体的灭火材料,作为冷却剂。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,利用水作为在抑制火焰的气溶胶中精细散布的灭火液体。
19.如权利要求17所述的方法,其特征在于,利用从包括以烷基苯酚为基础的润湿剂,磺酸盐,磺酰,磺基蓖麻油酸盐(sulforicinate)的组中选择出的至少一种表面活化剂的水溶液,作为在抑制火焰的气溶胶中精细散布的灭火液体。
20.如权利要求17所述的方法,其特征在于,利用元素周期表中的第一或第二族金属的至少一种金属盐的水溶液,作为在抑制火焰的气溶胶中精细散布的灭火液体。
21.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该抑制火焰的气溶胶是通过燃烧含有可燃的粘接剂、氧化剂和燃烧改良剂的一种形成气溶胶的材料而得到的;该可燃粘接剂包括由从下列物质构成的组中选择出的挥发性的硬增塑剂增塑的硝酸纤维素,这些物质是:甘油三乙酸酯,二甘醇和三甘醇的硝基酯混合物;另外,该氧化剂是以元素周期表的第一族金属的硝酸盐为基础的;而该燃烧改良剂包括表面经过改进的工业碳。
22.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该抑制火焰的气溶胶流在通入燃烧中心之前,通过使该气溶胶流与其冷却装置接触,进行冷却。
23.一种灭火系统,它包括:
将该抑制火焰的气溶胶通入燃烧中心的一个发生器,该气溶胶的浓度超过阻断火焰连锁反应所需的浓度,从而可消灭火焰,剩下的只是燃烧中心的燃烧物品的冒烟闷烧;
将具有吸热性质的冷却剂通入燃烧中心和/或与该燃烧中心接触的构件上,并使燃烧中心的温度降低至低于恢复在该燃烧中心的火焰连锁反应所需的温度的水平的一种第一装置;
在燃烧中心的最高温度低于恢复燃烧物品的燃烧反应所需温度之前,将附加的一部分冷却剂通入燃烧中心,以保持在燃烧中心的温度低于恢复在该燃烧中心的火焰连锁反应所需的温度的至少一个第二装置;这样可消灭燃烧物品的冒烟闷烧,并将火灾全部扑灭;
安装在所述发生器中,用于起动该发生器,将抑制火焰的气溶胶通入燃烧中心的第一个起动装置;
安装在该第一个装置中,用于起动所述第一个装置,将冷却剂通入燃烧中心的第二个起动装置;
安装在所述第二个装置中,用于起动该第二个装置,将附加一部分的冷却剂通入燃烧中心的第三个起动装置;
按程序顺序起动该第一,第二和第三个起动装置的一个装置;
将该按程序顺序起动的装置的输出端与该第一个起动装置的输入端连接,并将起动指令信号从该按程序顺序起动的装置传递至第一个起动装置的第一条控制线;
将该按程序顺序起动的装置的输出端与该第二个起动装置的输入端连接,并将时间上比送至该第一个起动装置上的起动指令信号滞后的起动指令信号从该按程序顺序起动的装置传递至该第二个起动装置的第二条控制线;
将该按程序顺序起动的装置的输出端与该第三个起动装置的输入端连接,并将时间上比送至该第二个起动装置上的起动指令信号滞后的起动指令信号,从该按程序顺序起动的装置传递至该第三个起动装置的第三条控制线。
24.如权利要求23所述的系统,其特征在于,该系统带有一个检测燃烧中心火情的装置,所述检测火情的装置,通过用于将起动指令信号从该检测燃烧中心的火情的装置的输出端传递至按程序顺序起动的装置的输入端的第四条控制线,与该按程序顺序起动的装置连接。
25.如权利要求24所述的系统,其特征在于,根据分析的火情,该检测在燃烧中心的火情的装置采用从下列一组装置中选择出的一种装置:引线,热传感器,光谱传感器和烟雾传感器。
26.如权利要求23所述的系统,其特征在于,该按程序顺序起动的装置包括一个由操作者控制或自动工作的控制台。
27.如权利要求23所述的系统,其特征在于,该第一条控制线,第二条控制线和第三条控制线相应地由同一形式的第一条引线,第二条引线和第三条引线构成;这些引线分别将该按程序顺序起动的装置的输出端与第一个起动装置的输入端,第二个起动装置的输入端和第三个起动装置的输入端连接;因此,第一条引线的长度比第二条和第三条引线的长度短,而第二条引线的长度比第三条引线的长度短。
28.如权利要求27所述的系统,其特征在于,该系统设有一个复式起动系统,包括第四条引线,将该第一个、第二个和第三个起动装置连接起来,起动本灭火系统中的灭火装置。
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