CN115263542B - 一种内燃机正压防爆解决方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种内燃机正压防爆解决方法及装置；它包括将危险区外的空气抽入危险区内并在内燃机外周形成一个隔离可燃性气体与内燃机的气氛；并形成一个微正压空间(压力实时监测)；内燃机以气氛内空气作为助燃物质吸入内腔燃烧产生动能；内燃机排出废气通过排烟管导出危险区之外，并且将气氛内受热空气环绕排烟管外周并沿着排烟管外排；从而将排烟管与危险区的可燃性气体隔开并对排烟管起到一定的降温散热作用。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种内燃机正压防爆解决方法及装置。
背景技术
在大宗液体可燃物（例如原油）的装卸运输中，主要挥发物的密度大于空气密度，在装卸运输设备（油泵）周围呈沿地面向四周扩散的状态，具体表现为：地面方向，离地越低浓度越高，离释放源越近浓度越高，随着距离的增加，浓度逐渐降低。而现有的装卸运输用油泵通常采用内燃机（例如柴油机）作为动力装置，参考我国国标《GB 3836.14-2014 爆炸性环境 第14部分 场所分类 爆炸性气体环境》可知：油泵以及原油管道四周三米以内为危险区，油泵上方三米以内为危险区。由于内燃机的进气口吸入危险区内的可燃性气体容易引起内部爆燃而排气口则温度很高容易引爆危险区的可燃性气体，故内燃机的进气口和排气口都应该位于危险区外，排烟管在工作期间其外壁温度很高（可达500摄氏度以上），同样存在引燃危险区内可燃性气体的可能。另外，在易燃油品管道输送过程，特别是成品油（高燃）管道输送过程，由于离心泵在的特殊性能决定，在运行初段的泵腔排空和运行过程轴承等无法避免的可燃气体分子泄露。以及所处的防爆区域等。大型柴油机驱动设备安全运行的难度很大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种内燃机正压防爆解决方法，它可大幅度提高内燃机的运行安全。
本发明的技术方案为：
一种内燃机正压防爆解决方法，它包括以下步骤：
步骤一，通过外部风机把危险区外的空气主动送入危险区内并在内燃机外周形成一个隔离可燃性气体与内燃机的气氛，并形成一个微正压的空间；
步骤二，内燃机以气氛内空气作为助燃物质吸入内腔燃烧产生动能；
步骤三，内燃机排出废气通过排烟管导出危险区之外，并且将气氛内受热空气环绕排烟管外周并沿着排烟管外排，从而将排烟管与危险区的可燃性气体隔开并对排烟管起到一定的降温散热作用；
步骤四，将内燃机的散热部分使用防爆认证产品，完全隔离于内燃机正压空间，以保证散热器带动的空气流动不影响内燃机外周形成一个隔离可燃性气体与内燃机的气氛；
步骤五，对静置过程及运行过程实际监控，包适：可燃气体监控、正压监控制、运行监控以及送排风监控。
在一些较优实施例中，所述步骤一中，空气抽入时进行消音处理，可降低整体噪音。
在一些较优实施例中，所述步骤三中，内燃气排出之废气进行无害化处理，减少内燃机产生的空气污染。
一种内燃机正压防爆解决装置，它包括笼罩在内燃机外周的罩体，罩体与内燃机之间预留有一定间隙，用于空气流动进行降温，也利于内燃机进气口吸入助燃空气，罩体一侧连通有进风管，进风管延伸出罩体防爆区外（离地3m以上），进风管端部设置有风机，用于吸入外界空气，所述罩体顶部形成有出风管，出风管延伸出罩体防爆区外（离地3m以上），用于排出罩体多余空气，内燃机的排气口连通有排烟管，排烟管穿入出风管内并从出风管端部伸出。风机将外界空气抽入到罩体内，外界空气将罩体内到内燃机之间可燃性气体挤出，从而在罩体内形成一个正压环境，大幅度提升内燃机的运行安全，另外排烟管外套设有出风管，虽然出风管内的空气受到内燃机外壁的加热，但远远低于排烟管的温度，故依然起到对排烟管外壁的降温散热作用，并且完全隔离了排烟管和危险区内的可燃性气体，从而进一步提升设备运行安全性能。内燃机的排气口连通有排烟管，排烟管穿入风管内并从出风管端部穿出。出风管装有可调速风门，以确保罩内形成微正压。
具体的，所述进风管端部装有送风式高扬程离心风机，离心风机应装在离地3m以上，离心风机的总流量大于内燃机进气需求流量，具体大30%以上。离心风机的正压送风距离大于风管的长度，具体大50%以上。
具体的，所述内燃机附属散热器设置在罩体外的地面上并通过循环管道穿过罩体侧壁连接内燃机的冷却接口，内燃机与散热器是成套设备，本发明并没有对其进行改造而仅仅通过罩体将其隔离，进一步地提升散热效果。由于散热器所处为防爆区，所以散热器采用独立驱动力驱动，所采用的电器均采用防爆认证产品。
具体的，所述排烟管端部连通有火花捕捉器，和消音器，并做好防雨处理。
具体的，内燃机、防爆控制系统、泵、联轴器、护罩安装在集成撬装底座上，散热器独立于该底座外并通过循环管道与内燃机连接。
具体的，所述罩体的材质为复合板，所述复合板从外到里包括合金外框架、耐火岩棉和不锈钢网孔板。合金外框架作为支撑骨架，耐火岩棉起到隔热、阻燃的作用，不锈钢网孔板与合金外框架共同夹持耐火岩棉，不锈钢网孔板多孔且轻质可减少罩体的整体重量。
本发明的有益效果为：首先通过进风管将外界空气导入到罩体从而将内燃机周围的可燃性气体挤走，并形成持续的正压使得可燃性气体无法接近内燃机，大幅度提升内燃气运行安全；利用出风管将高温的排烟管与可燃性气体隔离并利用出风降低排烟管温度，进一步提升设备运行安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为复合板的层次结构示意图。
图中，1、泵房；2、内燃机；3、循环管道；4、散热器；5、风机；6、进风管；7、罩体； 8、排烟管；9、出风管；10、火花捕捉器；11、消音器；12、合金外框架；13、耐火岩棉；14、不锈钢网孔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1和2所示，一种内燃机正压防爆解决装置，它包括笼罩在内燃机外周的罩体7，罩体7与内燃机2之间预留有一定间隙，用于空气流动进行降温，也利于内燃机2进气口吸入助燃空气，罩体7一侧连通有进风管6，进风管6延伸出罩体7防爆区外（离地3m以上），进风管6端部设置有风机5，用于吸入外界空气，所述罩体7顶部形成有出风管9，出风管9延伸出罩体7防爆区外（离地3m以上），用于排出罩体7多余空气，内燃机2的排气口连通有排烟管8，排烟管8穿入出风管9内并从出风管9端部穿出。风机5将外界空气抽入到罩体7内，外界空气将罩体7内到内燃机2之间可燃性气体挤出，从而在罩体7内形成一个正压环境，大幅度提升内燃机2的运行安全，另外排烟管8外套设有出风管9，虽然出风管9内的空气受到内燃机2外壁的加热，但远远低于排烟管8的温度，故依然起到对排烟管8外壁的降温散热作用，并且完全隔离了排烟管8和危险区内的可燃性气体，从而进一步提升设备运行安全性能。内燃机2的排气口连通有排烟管8，排烟管8穿入风管内并从出风管9端部伸出。出风管9装有可调速风门（惯常手段，未图示），以确保罩内形成微正压。
所述进风管6端部装有送风式高扬程离心风机，离心风机应装在离地3m以上，离心风机的总流量大于内燃机进气需求流量，具体大30%以上。离心风机的正压送风距离大于进风管6的长度，具体大50%以上。
所述内燃机2附属散热器4设置在罩体7外的地面上并通过循环管道4穿过罩体7侧壁连接内燃机2的冷却接口，内燃机2与散热器4是成套设备，本发明并没有对其进行改造而仅仅通过罩体将其隔离，进一步地提升散热效果。由于散热器4所处为防爆区，所以散热器采用独立驱动力驱动，所采用的电器均采用防爆认证产品。
所述排烟管8端部连通有火花捕捉器10和消音器11，并做好防雨处理。
内燃机、防爆控制系统、泵、联轴器、护罩安装在集成撬装底座上，散热器独立于该底座外并通过循环管道与内燃机连接。
所述罩体7的材质为复合板，所述复合板从外到里包括合金外框架12、耐火岩棉13和不锈钢网孔板14。合金外框架12作为支撑骨架，耐火岩棉13起到隔热、阻燃的作用，不锈钢网孔板14与合金外框架12共同夹持耐火岩棉13，不锈钢网孔板14多孔且轻质可减少罩体7的整体重量。
本实施例中，内燃机及其附属的散热器等安装在泵房1（或泵棚）内，可减少风吹雨打造成的损伤，而进风端、出风端以及排烟端均位于泵房外，可大幅提升泵房的防爆性能（减少爆燃的可能，也就间接提升了防爆性能）。
本发明的工作原理：
1、开启风机后，进风管将外界空气导入罩体内，并随着外界空气进入而将罩体内的可燃性气体挤出罩体外，随着源源不断进入的空气增多，多余的空气沿着出风管外排；
2、而后开启内燃机，内燃机为油泵提供动力；
3、内燃机从罩体内部吸入空气，内燃机的燃烧尾气从排烟管排出，虽然排烟管外壁温度较高，但由于它的外周被出风管环绕，出风管内的空气对排烟管进行降温，防止滚烫的排烟管引燃可燃性气体。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (1)
1.一种内燃机正压防爆解决装置，其特征在于，它包括笼罩在内燃机外周的罩体，罩体与内燃机之间预留有一定间隙，罩体连通有进风管，进风管延伸出罩体防爆区外，进风管端部设置有风机，所述罩体外顶部有出风管，出风管延伸出罩体防爆区外；内燃机的排气口连通有排烟管，排烟管穿入风管内并从出风管端部穿出；出风管装有可调速风门，以确保罩内形成微正压；
所述进风管端部设置的风机为送风式高扬程离心风机，风机装在离地3m以上，风机的总流量大于内燃机进气需求流量，风机的正压送风距离大于进风管的长度；
所述内燃机附属散热器设置在罩体外的地面上并通过循环管道穿过罩体侧壁连接内燃机的冷却接口；散热器采用独立驱动力驱动，所采用的电器均采用防爆认证产品；
所述排烟管端部连通有火花捕捉器和消音器；
内燃机、防爆控制系统、泵、联轴器、护罩安装在集成撬装底座上，散热器独立于该底座外并通过循环管道与内燃机连接；
所述罩体的材质为复合板，所述复合板从外到里包括合金外框架、耐火岩棉和不锈钢网孔板；
开启风机后，进风管将外界空气导入罩体内，并随着外界空气进入而将罩体内的可燃性气体挤出罩体外，随着源源不断进入的空气增多，多余的空气沿着出风管外排；而后开启内燃机，内燃机为油泵提供动力；内燃机从罩体内部吸入空气，内燃机的燃烧尾气从排烟管排出，防止滚烫的排烟管引燃可燃性气体。
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