CN115077147B - 一种冷库注氮控氧防护系统及防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冷库技术领域，特别涉及一种冷库注氮控氧防护系统及防护方法。其技术方案为：一种冷库注氮控氧防护系统，包括若干分布于冷库内的采样注氮终端，采样注氮终端通过管路连接有采样电磁阀，若干采样电磁阀通过管路汇集后连接有采样泵，采样泵的出口管路上连接有分析仪组；还包括供氮装置，供氮装置的出口管路连接至若干采样电磁阀与采样泵之间的管路上。本发明提供了一种既能检测冷库库内气体浓度又能对其实施惰化保护的冷库注氮控氧防护系统及防护方法。
Description
技术领域
本发明属于冷库技术领域，特别涉及一种冷库注氮控氧防护系统及防护方法。
背景技术
液氨作为制冷剂在我国冷库行业被普遍使用，液氨泄露后会迅速扩散，并汽化为毒性气体，严重污染空气。且氨气与空气形成爆炸性混合气体，当混合气体达到爆炸极限浓度后，一旦出现静电、电位差、明火等现象，极易发生火灾爆炸事故，不仅对周围的人员和环境造成严重危害，而且易引发更大规模的火灾和爆炸事故。
近年来，冷库火灾事故出现高发趋势，而氨气泄露引发的火灾为主要原因。在《冷库设计规范》GB50072-2021标准规范中要求在贮氨器上方设置水喷淋系统，但未对冷库库内的消防安全措施进行明确规定。由于冷库库内空间大、危险因素多、大量的冷藏品、货架结构复杂等特点，若采用常规如泡沫灭火系统、细水雾灭火系统、消防炮等消防措施，极易出现灭火效果不佳，且又严重污染环境和造成严重的财产损失，以致于无法有效消除安全事故。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种既能检测冷库库内气体浓度又能对其实施惰化保护的冷库注氮控氧防护系统及防护方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种冷库注氮控氧防护系统，其特征在于：包括若干分布于冷库内的采样注氮终端，采样注氮终端通过管路连接有采样电磁阀，若干采样电磁阀通过管路汇集后连接有采样泵，采样泵的出口管路上连接有分析仪组。
作为本发明的优选方案，冷库内还设置有若干全域供氮终端，若干全域供氮终端通过管路汇集后连接有第二电磁阀和供氮装置。
冷库内各区域的采样注氮终端对气体进行采样，采样气体经采样电磁阀和采样泵后进入分析仪组，由分析仪组对采样气体进行分析检测。当采样气体的氧气浓度或氨气浓度超过设定的危险预警阀值时，供氮装置将氮气通入采样注氮终端，通过采样注氮终端向相应区域进行注氮，实现惰化保护。本发明可对各区域进行气体检测并针对氧气浓度或氨气浓度超过设定的危险预警阀值的区域进行惰化保护，实现采样和注氮一体，实现了对冷库火灾事故征兆的早期监测和预防，可对冷库进行主动安全保护。第二电磁阀能控制若干全域供氮终端的汇集管路的通断，当需要采用全域供氮终端进行全域供氮时才开启第二电磁阀。
作为本发明的优选方案，供氮装置的出口管路连接有第一电磁阀，第一电磁阀出口连接至若干采样电磁阀与采样泵之间的管路上。第一电磁阀可控制供氮装置的出口管路的通断。在进行气体采样的过程中，关闭第一电磁阀，避免采样气体进入注氮装置的出口管路。在进行供氮的过程中，打开第一电磁阀和需要供氮的采样供氮终端连接的采样电磁阀，氮气经第一电磁阀和采样电磁阀后到达该采样注氮终端。
作为本发明的优选方案，所述全域供氮终端设置于冷库的制冷风机处。通过全域供氮终端进行全域注氮时，在冷库的制冷风机的作用下，氮气充满冷库内各个区域，实现全区域惰化保护。
作为本发明的优选方案，本系统还包括控制柜，控制柜分别与分析仪组、第一电磁阀、第二电磁阀和采样电磁阀电连接。分析仪组分析的气体浓度数据发送至控制柜，控制柜根据气体浓度情况控制第一电磁阀、第二电磁阀和采样电磁阀的通断。
作为本发明的优选方案，冷库内的码垛机上安装有无线气体检测终端，无线气体检测终端与控制柜电连接。无线气体检测终端能对码垛机经过区域的氧气浓度或氨气浓度进行检测，并在氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，启动惰化保护。在冷库库内采用固定的保护终端和移动的无线气体检测终端相结合的方式，实现大空间全方位的气体检测。
一种冷库注氮控氧防护方法，包括以下步骤：
S1：在冷库各区域布置采样注氮终端，依次采样并分析各采样注氮终端处气体中氧气浓度和氨气浓度；
S2：若检测某一采样注氮终端处氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，通过该采样注氮终端以及相邻采样注氮终端进行注氮，和/或，通过设置于制冷风机处的全域供氮终端进行注氮。
作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：
S3：当检测出采样注氮终端处氧气浓度或氨气浓度低于预设的安全阈值后，停止向冷库内注入氮气，并切换至下一采样注氮终端进行气体浓度检测。
作为本发明的优选方案，还包括以下步骤：
S4：通过安装于码垛机上的无线气体检测终端检测码垛机经过区域的氧气浓度或氨气浓度，若无线气体检测终端检测到氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，通过与无线气体检测终端相邻的采样注氮终端进行注氮，和/或，通过设置于制冷风机处的全域供氮终端进行注氮，直至无线气体检测终端检测到氧气浓度或氨气浓度低于危险预警阀值时。
本发明的有益效果为：
1.本发明的分析仪组可通过采样注氮终端对相应区域的气体进行浓度检测。当采样气体的氧气浓度或氨气浓度超过设定的危险预警阀值时，供氮装置通过采样注氮终端向相应区域进行注氮，实现惰化保护。本发明可对各区域进行气体检测并针对氧气浓度或氨气浓度超过设定的危险预警阀值的区域进行惰化保护，实现采样和注氮一体，实现了对冷库火灾事故征兆的早期监测和预防，可对冷库进行主动安全保护。
2.本发明在冷库内应用了固定的保护终端和移动无线气体检测终端相结合的检测方式。该方式用较少的采样通道实现较大空间的全方位气体检测，既节约成本又简化实施方案。
3.本发明在冷库制冷风机出口安装全域供氮终端，注入的氮气在风机气流驱动下，迅速扩散至整个保护区。通过较少的注氮通道，利用风机气流扰动，实现了大空间的惰化保护，既节约成本又简化实施方案。
4.注氮控氧系统的运行下，保护区内处于低氧状态，而低氧环境延长了冷藏品的保鲜时长。因此，该系统的应用既保护了冷库的安全运行，又提高了冷库的实用价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-冷库；2-采样注氮终端；3-采样电磁阀；4-采样泵；5-分析仪组；6-供氮装置；7-第一电磁阀；8-全域供氮终端；9-第二电磁阀；10-制冷风机；11-控制柜；12-码垛机；13-无线气体检测终端。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
如图1所示，本实施例的冷库注氮控氧防护系统，包括若干分布于冷库1内的采样注氮终端2，采样注氮终端2通过管路连接有采样电磁阀3，若干采样电磁阀3通过管路汇集后连接有采样泵4，采样泵4的出口管路上连接有分析仪组5；还包括供氮装置6，供氮装置6的出口管路连接至若干采样电磁阀3与采样泵4之间的管路上。
冷库1内各区域的采样注氮终端2对气体进行采样，采样气体经采样电磁阀3和采样泵4后进入分析仪组5，由分析仪组5对采样气体进行分析检测。当采样气体的氧气浓度或氨气浓度超过设定的危险预警阀值时，供氮装置6将氮气通入采样注氮终端2，通过采样注氮终端2向相应区域进行注氮，实现惰化保护。
气体采样时，采样注氮终端2对气体进行采样，由分析仪组5对气体进行检测分析；局部注氮时，供氮装置6提供氮源，氮气最终通过采样注氮终端2对相应区域注氮气。从而采样注氮终端2既能进行气体采样又能注氮，可简化系统结构。
本发明可对各区域进行气体检测并针对氧气浓度或氨气浓度超过设定的危险预警阀值的区域进行惰化保护，实现采样和注氮一体，实现了对冷库1火灾事故征兆的早期监测和预防，可对冷库1进行主动安全保护。
所述供氮装置6的出口管路上连接有第一电磁阀7。第一电磁阀7可控制供氮装置6的出口管路的通断。在进行气体采样的过程中，关闭第一电磁阀7，避免采样气体进入注氮装置的出口管路。在进行供氮的过程中，打开第一电磁阀7和需要供氮的采样供氮终端连接的采样电磁阀3，氮气经第一电磁阀7和采样电磁阀3后到达该采样注氮终端2。
为实现全域惰化保护，冷库1内还设置有若干全域供氮终端8，若干全域供氮终端8通过管路汇集后连接于供氮装置6的出口管路上。当某个采样电磁阀3所处区域的氧气浓度或氨气浓度超过设定的危险预警阀值时，供氮装置6还可通过全域供氮终端8进行注氮。
所述全域供氮终端8设置于冷库1的制冷风机10处。通过全域供氮终端8进行全域注氮时，在冷库1的制冷风机10的作用下，氮气充满冷库1内各个区域，实现全区域惰化保护。
若干全域供氮终端8汇集后的管路上连接有第二电磁阀9。第二电磁阀9能控制若干全域供氮终端8的汇集管路的通断，当需要采用全域供氮终端8进行全域供氮时才开启第二电磁阀9。
更进一步，本系统还包括控制柜11，控制柜11分别与分析仪组5、第一电磁阀7、第二电磁阀9和采样电磁阀3电连接。分析仪组5分析的气体浓度数据发送至控制柜11，控制柜11根据气体浓度情况控制第一电磁阀7、第二电磁阀9和采样电磁阀3的通断。
分析仪组5将对氧气浓度和氨气浓度的分析结果发送至发送至控制柜11，控制柜11根据气体浓度情况控制第一电磁阀7、第二电磁阀9和采样电磁阀3的通断。当仅采样电磁阀3打开时，采样注氮终端2对相应区域气体进行采样。当第一电磁阀7和采样电磁阀3打开且第二电磁阀9关闭时，注氮装置将氮气从检测点位及附近的采样注氮装置进行注氮，实现局部惰化保护。当仅第二电磁阀9打开时，注氮装置将氮气从各全域供氮终端8进行注氮，并由制冷风机10将氮气吹散到冷库1各区域，实现全区域惰化保护。当第一电磁阀7、第二电磁阀9和采样电磁阀3同时打开时，同时进行局部惰化和全区域惰化保护。
为了实现移动检测，冷库1内的码垛机12上安装有无线气体检测终端13，无线气体检测终端13与控制柜11电连接。无线气体检测终端13能对码垛机12经过区域的氧气浓度或氨气浓度进行检测，并在氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，启动惰化保护。在冷库1库内采用固定的保护终端和移动的无线气体检测终端13相结合的方式，实现大空间全方位的气体检测。
本实施例的冷库注氮控氧防护方法，包括以下步骤：
在冷库1各区域布置采样注氮终端2，依次采样并分析各采样注氮终端2处气体中氧气浓度和氨气浓度。
若检测某一采样注氮终端2处氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，通过该采样注氮终端2以及相邻采样注氮终端2进行注氮，实现局部惰化保护；和/或，通过设置于制冷风机10处的全域供氮终端8进行注氮，实现全区域惰化保护。需要注意的是，在打开第一电磁阀7进行注氮时，需关闭采样泵4。
注氮一定时间后，关闭第一电磁阀7和第二电磁阀9，重新打开采样泵4。当检测出采样注氮终端2处氧气浓度或氨气浓度仍超过预设的安全阈值，则再打开第一电磁阀7，和/或，第二电磁阀9，以进行注氮。当检测出采样注氮终端2处氧气浓度或氨气浓度低于预设的安全阈值后，切换至下一采样注氮终端2进行气体浓度检测。
通过安装于码垛机12上的无线气体检测终端13检测码垛机12经过区域的氧气浓度或氨气浓度，若无线气体检测终端13检测到氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，通过与无线气体检测终端13相邻的采样注氮终端2进行注氮，和/或，通过设置于制冷风机10处的全域供氮终端8进行注氮，直至无线气体检测终端13检测到氧气浓度或氨气浓度低于危险预警阀值时。
还可设置氧气浓度和氨气浓度的报警阈值，报警阈值低于危险预警阈值，当采样注氮终端2或无线气体检测终端13检测到氧气浓度或氨气浓度超过报警阈值时，可通过控制柜11触发报警信号，提醒工作人员氧气浓度或氨气浓度接近危险预警阈值。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种冷库注氮控氧防护系统，其特征在于：包括若干分布于冷库(1)内的采样注氮终端(2)，采样注氮终端(2)通过管路连接有采样电磁阀(3)，若干采样电磁阀(3)通过管路汇集后连接有采样泵(4)，采样泵(4)的出口管路上连接有分析仪组(5)；
冷库(1)内还设置有若干全域供氮终端(8)，若干全域供氮终端(8)通过管路汇集后连接有第二电磁阀(9)和供氮装置(6)；
供氮装置(6)的出口管路连接有第一电磁阀(7)，第一电磁阀(7)出口连接至若干采样电磁阀(3)与采样泵(4)之间的管路上。
2.根据权利要求1所述的一种冷库注氮控氧防护系统，其特征在于：所述全域供氮终端(8)设置于冷库(1)的制冷风机(10)处。
3.根据权利要求1所述的一种冷库注氮控氧防护系统，其特征在于：还包括控制柜(11)，控制柜(11)分别与分析仪组(5)和采样电磁阀(3)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种冷库注氮控氧防护系统，其特征在于：冷库(1)内的码垛机(12)上安装有无线气体检测终端(13)，无线气体检测终端(13)与控制柜(11)电连接。
5.一种冷库注氮控氧防护方法，使用权利要求1所述的冷库注氮控氧防护系统，其特征在于：包括以下步骤：
S1：在冷库(1)各区域布置采样注氮终端(2)，依次采样并分析各采样注氮终端(2)处气体中氧气浓度和氨气浓度；
S2：若检测某一采样注氮终端(2)处氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，通过该采样注氮终端(2)以及相邻采样注氮终端(2)进行注氮，和/或，通过设置于制冷风机(10)处的全域供氮终端(8)进行注氮。
6.根据权利要求5所述的一种冷库注氮控氧防护方法，其特征在于：还包括以下步骤：
S3：当检测出采样注氮终端(2)处氧气浓度或氨气浓度低于预设的安全阈值后，停止向冷库(1)内注入氮气，并切换至下一采样注氮终端(2)进行气体浓度检测。
7.根据权利要求5所述的一种冷库注氮控氧防护方法，其特征在于：还包括以下步骤：
S4：通过安装于码垛机(12)上的无线气体检测终端(13)检测码垛机(12)经过区域的氧气浓度或氨气浓度，若无线气体检测终端(13)检测到氧气浓度或氨气浓度超过危险预警阀值时，通过与无线气体检测终端(13)相邻的采样注氮终端(2)进行注氮，和/或，通过设置于制冷风机(10)处的全域供氮终端(8)进行注氮，直至无线气体检测终端(13)检测到氧气浓度或氨气浓度低于危险预警阀值时。
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