CN114053624B - 一种超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，包括贮存灭火剂的钢瓶、以及与钢瓶瓶口密封连接的阀体，所述阀体内腔包括上腔和下腔，阀体内腔中安装有阀芯组件，阀体端部设置有止档盖，所述阀体上开设有释放孔、充装接口、超压泄放接口、压力反馈接口；所述超压泄放接口和压力反馈接口通过压力反馈孔与上腔连通，所述充装接口通过充气孔与上腔连通；所述阀体上开设有电爆腔、活塞腔及排气孔，电爆管的一端连通活塞腔，本发明采用倒置的方式进行安装，灭火剂充装并用惰性气体加压后，灭火剂在装置的下侧，高压惰性气体在装置的上侧，接收到启动指令后，灭火剂在高压气体作用下通过释放口直接喷出，大大缩短喷射时间。

Description

一种超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置

技术领域

本发明涉及灭火装置，尤其涉及一种超快速释放且具有充压自锁、超压泄放、低压报警功能的小型灭火抑爆装置。

背景技术

舰船上配置的小型弹药库、燃料库通常为相对密闭的有限空间，用来贮存烈性弹药、燃料、油气等易燃易爆危险物资。库内物资因意外会瞬间爆燃，甚至引起强烈爆炸，严重威胁舰上人员及设备安全。

传统大型弹药库普遍采用管网式灭火抑爆系统，将内部充装灭火剂并通过惰性气体进行加压的贮存装置集中放置在某一区域，在防护区域上方均匀配置管网系统和喷头，并通过集流管将两者连接起来。当库内发生火灾或即将发生火灾时，监控系统会发出指令启动灭火抑爆装置，装置内的灭火剂在高压气体作用下通过管网向防护区域持续提供灭火剂，抑制油汽的爆燃及由此而引起的强烈爆炸。

由于采用了管网系统，灭火抑爆装置接收到开启指令后，灭火剂必须通过管网释放至防护区域，通常需要数十秒甚至数分钟才能达到灭火或抑爆浓度，具备灭火、抑爆功能。

因此，当防护区域对灭火时间要求较高时，管网式灭火抑爆装置不能满足要求。

发明内容

为了解决小型密闭空间贮存的烈性弹药、燃料、油气等易燃易爆物资，在发生意外爆燃及爆炸后，温度会瞬间升至数百摄氏度，严重威胁库内人身及设备安全的潜在隐患，为解决上述问题，提供一种超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，包括贮存灭火剂的钢瓶、以及与钢瓶瓶口密封连接的阀体，所述阀体内腔包括上腔和下腔，阀体内腔中安装有阀芯组件，阀体端部设置有止档盖，所述阀体上开设有释放孔、充装接口、 超压泄放接口、压力反馈接口；所述充装接口、 超压泄放接口、压力反馈接口分别用于安装充压装置、超压泄放装置及低压报警装置，所述超压泄放接口和压力反馈接口通过压力反馈孔与上腔连通，所述充装接口通过充气孔与上腔连通；所述阀体上开设有电爆腔、活塞腔及排气孔，电爆管安装在电爆腔内，电爆管的一端连通活塞腔，止档环、活塞杆、缓冲垫、堵头由内而外分别安装在活塞腔内。

所述阀体内开设有卡槽、导向槽，导向槽设置在下腔的轴向两侧上，所述阀芯组件沿导向槽与下腔滑动配合，卡槽设置在导向槽靠近上腔一端的顶端径向位置，阀芯组件从阀体端部沿导向槽放置在阀体内，然后旋转一定角度在卡槽内限位。

所述阀芯组件包括阀芯、压紧盖和密封圈Ⅱ，压紧盖将密封圈Ⅱ压紧固定在阀芯上形成一个整体，所述阀芯外周设有与导向槽相对应的凸块。

所述充压装置采用QXF5-1充气阀。

所述超压泄放装置包括依次布置的压力反馈孔上的爆破膜片和中心开孔的接头，当瓶内压力升高超过设定安全阈值后，膜片自行破裂通过接头中心开孔将压力及时泄放，避免瓶内压力继续升高引起安全事故。

所述低压报警装置采用机械式压力开关，当瓶内压力低于设定压力值后，开关内的触点闭合，控制系统通过信号采集实现低压报警功能。

所述钢瓶内充装灭火剂，并通过惰性气体加压。

本发明的有益效果：1.超快速释放：本发明采用倒置的方式进行安装，钢瓶底部朝上、阀体朝下，灭火剂充装并用惰性气体加压后，灭火剂在装置的下侧，高压惰性气体在装置的上侧，接收到启动指令后，灭火剂在高压气体作用下通过喷射口直接喷出，可大大缩短喷射时间。

2.配置灵活：本发明采用了小型化设计，每个装置内充装少量灭火剂，可根据防护区域的形状、空间大小等确定本产品的数量及安装位置，特别适合小型、异性空间。

3.充压自锁：本发明采用了充压自锁设计，阀芯沿阀体导向槽放置到位，旋转一定角度至卡槽内，灭火剂充装并加压后阀芯被压紧固定在卡槽内，压紧力与装置内压力成正比。

4.重复使用：本发明将阀芯与密封圈组装配置，共同承担瓶口密封及开启功能，可随灭火剂充装多次重复使用，维护方便、成本低。

5.高可靠性：本发明配置了超压泄放装置，能够在日常值守过程中，有效防止装置内压力异常升高引起的元件损坏及瓶体爆裂。本发明配置了低压报警装置，可在灭火剂释放或瓶内压力异常降低后，及时送出故障报警信号。

附图说明

图1为小型灭火抑爆装置工作状态的主视图；

图2为小型灭火抑爆装置工作状态的仰视图；

图3为小型灭火抑爆装置工作状态的B-B全剖视图Ⅰ；

图4为小型灭火抑爆装置工作状态的C-C全剖视图Ⅱ；

图5为小型灭火抑爆装置工作状态的A-A全剖视图Ⅲ；

图6为小型灭火抑爆装置释放状态的B-B全剖视图；

图7为小型灭火抑爆装置的立体示意图一；

图8为小型灭火抑爆装置的立体示意图二；

图9为小型灭火抑爆装置的立体示意图三；

图中：1.钢瓶，2.惰性气体，3.灭火剂，4.密封圈Ⅰ，5.压力反馈孔，6.超压泄放装置，7.低压报警装置，8.止档盖，9.阀体，10.密封圈Ⅱ，11.释放孔，12.阀芯，13.充压装置，14.充气孔，15.压紧盖，16. 卡槽，17.止档环，18.活塞杆，19.电爆管，20.堵头，21. 缓冲垫，22.导向槽，23.排气孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。

如图1-9所示，一种超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，包括贮存灭火剂的钢瓶1、以及与钢瓶1瓶口密封连接的阀体9，所述阀体9内腔包括上腔和下腔，阀体内腔中安装有阀芯组件，阀体端部设置有止档盖8，所述阀体9上开设有释放孔、充装接口、 超压泄放接口、压力反馈接口；所述充装接口、 超压泄放接口、压力反馈接口分别用于安装充压装置13、超压泄放装置6及低压报警装置7，所述超压泄放接口和压力反馈接口通过压力反馈孔5与上腔连通，所述充装接口通过充气孔与上腔连通；所述阀体9上开设有电爆腔、活塞腔及排气孔，电爆管19安装在电爆腔内，电爆管19的一端连通活塞腔，止档环17、活塞杆18、缓冲垫21、堵头20由内而外分别安装在活塞腔内。

所述阀体9内开设有卡槽16、导向槽22，导向槽22设置在下腔的轴向两侧上，所述阀芯组件沿导向槽22与下腔滑动配合，卡槽16设置在导向槽22靠近上腔一端的顶端径向位置，阀芯组件从阀体端部沿导向槽22放置在阀体9内，然后旋转一定角度在卡槽16内限位。

所述阀芯组件包括阀芯12、压紧盖15和密封圈Ⅱ10，压紧盖15将密封圈Ⅱ10压紧固定在阀芯12上形成一个整体，所述阀芯12外周设有与导向槽22相对应的凸块。

所述充压装置13采用现有技术，优选地，可选用QXF5-1充气阀。

所述超压泄放装置6包括依次布置的压力反馈孔5上的爆破膜片和中心开孔的接头，当瓶内压力升高超过设定安全阈值后，膜片自行破裂通过接头中心开孔将压力及时泄放，避免瓶内压力继续升高引起安全事故。

所述低压报警装置7采用机械式压力开关，当瓶内压力低于设定压力值后，开关内的触点闭合，控制系统通过信号采集实现低压报警功能。

如图1-图4所示，图中阀体9通过螺纹配合紧固在钢瓶1上，两者间加装密封圈Ⅰ4来实现密封效果，实际安装时阀体9和钢瓶1的螺纹配合面上应涂密封胶来提升密封性能；阀体9上开设有充装接口、 超压泄放接口、压力反馈接口分别用于安装充压装置13、超压泄放装置6及低压报警装置7，各接口均采用螺纹配合，充压装置13的功能为通过充气孔14充装灭火剂3并用惰性气体2加压，超压泄放装置6的功能是装置内压力超过设定阈值后进行泄压保护，低压报警装置7的功能是提供灭火剂泄放或低压报警信号，超压泄放装置6和低压报警装置7共用压力反馈孔5；压紧盖15将密封圈Ⅱ10压紧固定在阀芯12上形成一个整体，通过导向槽22放置到位后，旋转一定角度卡在阀体9的卡槽16内，充装惰性气体2形成的高压将阀芯12压紧在卡槽16面上；阀体9上开设有电爆腔、活塞腔及排气孔，电爆管19安装在电爆腔内，止档环17、活塞杆18、缓冲垫21、堵头20由内而外分别安装在活塞腔内；止档盖8通过螺纹配合紧固在阀体端部。

工作原理：

该灭火抑爆装置内部充装了设定剂量的灭火剂3，并通过惰性气体2加压，倒置安装在防护区域内的安装基座上。当系统监测到防护区域发生火灾或将要发生火灾时，会发出启动灭火抑爆装置的指令，引爆电爆管19，产生的爆压推动活塞杆18前冲，进而撞击阀芯12，使阀芯凸块转动至导向槽22位置，阀芯12在装置内部高压作用下，使其沿着导向槽22迅速前冲直至撞击止档盖8，装置底部的灭火剂3在顶部的高压惰性气体2作用下，通过释放孔11喷射而出，并迅速气化达到设定灭火或抑爆浓度，进而实现抑制火灾或爆炸的功能。

阀体9内开设有导向槽22和卡槽16，阀芯12沿导向槽22放置在阀体9内，旋转一定角度在卡槽16内限位；零部件装配完成后，通过充压装置13充装设定剂量的灭火剂3，然后用惰性气体2加压至设定值，进而将阀芯12压紧在卡槽16端面上，并将密封圈Ⅱ10压紧在阀体内壁上实现装置的密封及保压；阀体9上配置有超压泄放装置6，当装置内压力异常升高至上限值时，使其膜片破裂实现泄压功能；阀体上配置有低压报警装置7，当灭火剂3释放或压力低于下限值时，向系统发送报警信号，提示操作人员维护或更换；电爆管19接收到启动指令后，迅速引爆产生爆压推动活塞杆18移动，进而撞击阀芯12转动，实现装置的开启，缓冲垫21用于防止活塞杆13撞击产生变形，止档环17用于限制活塞杆13撞击时的末端位置，堵头20用于限制活塞杆18的初始位置并形成爆压腔，排气孔23的主要作用是将撞击后爆压腔内的压力泄放。

通过以上多重措施，可确保灭火抑爆装置开启快速、可靠，迅速使防护区域达到灭火、抑爆浓度，及时扑灭火灾或抑制爆炸，确保防护区域的贮存安全。

超快速释放：本发明采用倒置的方式进行安装，钢瓶底部朝上、阀体朝下，灭火剂充装并用惰性气体加压后，灭火剂在装置的下侧，高压惰性气体在装置的上侧，接收到启动指令后，灭火剂在高压气体作用下通过喷射口直接喷出，可大大缩短喷射时间。

配置灵活：本发明采用了小型化设计，每个装置内充装少量灭火剂，可根据防护区域的形状、空间大小等确定本产品的数量及安装位置，特别适合小型、异性空间。

充压自锁：本发明采用了充压自锁设计，阀芯沿阀体导向槽放置到位，旋转一定角度至卡槽内，灭火剂充装并加压后阀芯被压紧固定在卡槽内，压紧力与装置内压力成正比。

重复使用：本发明将阀芯与密封圈组装配置，共同承担瓶口密封及开启功能，可随灭火剂充装多次重复使用，维护方便、成本低。

高可靠性：本发明配置了超压泄放装置，能够在日常值守过程中，有效防止装置内压力异常升高引起的元件损坏及瓶体爆裂。本发明配置了低压报警装置，可在灭火剂释放或瓶内压力异常降低后，及时送出故障报警信号。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，包括贮存灭火剂的钢瓶（1）、以及与钢瓶（1）瓶口密封连接的阀体（9），其特征在于：所述阀体（9）内腔包括上腔和下腔，阀体内腔中安装有阀芯组件，阀体端部设置有止档盖（8），所述阀体（9）上开设有释放孔、充装接口、 超压泄放接口、压力反馈接口，所述超压泄放接口和压力反馈接口通过压力反馈孔（5）与上腔连通，所述充装接口通过充气孔与上腔连通；所述阀体（9）上开设有电爆腔、活塞腔及排气孔，电爆管（19）安装在电爆腔内，电爆管（19）的一端连通活塞腔，止档环（17）、活塞杆（18）、缓冲垫（21）、堵头（20）由内而外分别安装在活塞腔内；

所述阀体（9）内开设有卡槽（16）、导向槽（22），导向槽（22）设置在下腔的轴向两侧上，所述阀芯组件沿导向槽（22）与下腔滑动配合，卡槽（16）设置在导向槽（22）靠近上腔一端的顶端径向位置，阀芯组件从阀体端部沿导向槽（22）放置在阀体（9）内，然后旋转一定角度在卡槽（16）内限位；

所述阀芯组件包括阀芯（12）、压紧盖（15）和密封圈Ⅱ（10），压紧盖（15）将密封圈Ⅱ（10）压紧固定在阀芯（12）上形成一个整体，所述阀芯（12）外周设有与导向槽（22）相对应的凸块；

所述灭火抑爆装置内部充装了设定剂量的灭火剂（3），并通过惰性气体（2）加压，进而将阀芯（12）压紧在卡槽（16）端面上，并将密封圈Ⅱ10压紧在阀体内壁上实现装置的密封及保压；倒置安装在防护区域内的安装基座上；当系统监测到防护区域发生火灾或将要发生火灾时，会发出启动灭火抑爆装置的指令，引爆电爆管（19），产生的爆压推动活塞杆（18）前冲，进而撞击阀芯（12），使阀芯凸块转动至导向槽（22）位置，阀芯（12）在装置内部高压作用下，使其沿着导向槽（22）迅速前冲直至撞击止档盖（8），装置底部的灭火剂（3）在顶部的高压惰性气体（2）作用下，通过释放孔（11）喷射而出，并迅速气化达到设定灭火或抑爆浓度，进而实现抑制火灾或爆炸的功能。

2.根据权利要求1所述的超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，其特征在于：所述充装接口、 超压泄放接口、压力反馈接口分别用于安装充压装置（13）、超压泄放装置（6）及低压报警装置（7）。

3.根据权利要求2所述的超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，其特征在于：所述充压装置（13）采用QXF5-1充气阀。

4.根据权利要求2所述的超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，其特征在于：所述超压泄放装置（6）包括依次布置的压力反馈孔（5）上的爆破膜片和中心开孔的接头，当瓶内压力升高超过设定安全阈值后，膜片自行破裂通过接头中心开孔将压力及时泄放，避免瓶内压力继续升高引起安全事故。

5.根据权利要求2所述的超快速释放可充压自锁的小型灭火抑爆装置，其特征在于：所述低压报警装置（7）采用机械式压力开关，当瓶内压力低于设定压力值后，开关内的触点闭合，控制系统通过信号采集实现低压报警功能。

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