CN115518320A - 一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统 - Google Patents

一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，涉及化学技术领域，具体为一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，包括超高压储罐、气体分析仪以及控制系统，通过采用超高压储罐，将超高压储罐应用至惰化及灭火系统，得到一套新的惰化及灭火系统，进而得到了一种不一样的惰化气体生成方式，不仅方便进行控制，同时降低了整套二氧化碳灭火系统的占地面积，使用压力传感器可以对超高压储罐内部的压力进行检测，便于控制超高压储罐的内力，利用温度传感器可以检测超高压储罐内腔的温度数值，通过加热器可以对超高压储罐内部温度进行升温，进而可以对超高压储罐内部温度以及压力进行控制，对超高压储罐进行恒压/恒温进行控制。

Description

一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统
技术领域
本发明涉及化学技术领域，具体为一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统。
背景技术
现有的CO2惰化系统及灭火系统应用2.5Mpa低压储罐储存液态二氧化碳，将液态二氧化碳升温降压后化为气态后对防爆区域进行惰化。
原低压储罐储存时需对液态二氧化碳进行制冷，保证储罐内液态二氧化碳温度在一定范围内，防止液态二氧化碳温度升高导致气化逃逸，系统运行时又需增加汽化器对液态二氧化碳进行加热，生成气态二氧化碳，但是目前现有的整套二氧化碳灭火系统的占地面积较大，其性能跟不上工业使用的需求，在此基础上我们提出了一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，包括超高压储罐、气体分析仪以及控制系统，还包括以下步骤，
S1:现场配制气体分析仪对现场气体进行检测,可以检测现场氧气、一氧化碳、二氧化碳浓度并将浓度以4-20mA信号传输，将现场的氧气、一氧化碳、二氧化碳浓度数据传输至后方的控制系统中；
S2:控制系统可根据该信号反馈出现场探测气体的数值，根据系统设置可通过一氧化碳浓度或氧气浓度为目标值，来进行惰化选择，根据仓内存储的物质不同，在不同温度下需要惰化的浓度也不相同，控制系统内根据现有参数提前设计好曲线，然后系统可根据曲线在对应数值自动选取浓度点进行惰化；
若现场氧气浓度达到最低设定浓度，现场控制系统通过区火线控制声光报警器进行报警；
S3:惰化时打开超高压储罐上方总控阀，通过超高压储罐内外压力差将罐内惰化剂通过管道输送至指定地点；
S4:根据二氧化碳物理特性，二氧化碳气体在临界温度是3.摄氏度，临界压力为73个大气压可以得到液态二氧化碳，而通常在25摄氏度时，只要加压到45-50大气压就可以得到液态二氧化碳；
S5:超高压储罐设计值可耐压80bar，保持超高压储罐内的压力处于45-50bar之间，罐内二氧化碳会以气液混合态进行储存；
S6:超高压储罐上加装加热器，深入到超高压储罐内，当罐内压力低于45bar时开启加热棒，使罐内温度升高以至于压力升高；
S7:当压力到达50bar时停止加热，保持罐内压力；若罐内压力持续升高则开启罐上方放空阀，将压力排至罐外，且启动罐上方消防喷头，保证现场人员安全；
控制系统设置延时，给现场人员安全撤离时间；通过放气线启动释放开关释放惰化气体；释放过程中，放气指示灯全程工作；
S8:超高压储罐外侧需配置≥150mm厚的保温层，减少超高压储罐与空气之间的热交换；
S9:超高压储罐内惰化剂常年处于高压和气液混合状态，这样当现场气体超过预设浓度时，可保证惰化气体第一时间到达现场进行现场惰化；
S10:若现场人员发现惰化区域出现问题，可通紧急启动盒控制系统进行运作，若电气元器件发生故障，可通过手动开关，强制开启或关闭设备。
优选的，所述超高压储罐的底部设置有基座，所述超高压储罐与基座之间安装有称重传感器，所述超高压储罐的上方安装有出口阀门，所述超高压储罐的端部分别安装有压力传感器、温度传感器、液位传感器，所述温度传感器、液位传感器均延伸至超高压储罐的内腔，所述超高压储罐的内部固定安装有加热器，所述加热器的控制端延伸至超高压储罐的外部。
优选的，所述出口阀门、压力传感器、温度传感器、液位传感器、加热器、称重传感器均与中控室控制设备电性连接，用于实时检测到现场设备运行状态。
优选的，所述气体分析仪内部设置有用于检测气体的成份和含量的气体传感器。
优选的，所述预设浓度数值跟系统选取的浓度值一致。
优选的，所述控制系统设置在控制柜内。
本发明提供了一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，具备以下有益效果：
该二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，通过采用超高压储罐，将超高压储罐应用至惰化及灭火系统，得到一套新的惰化及灭火系统，进而得到了一种不一样的惰化气体生成方式，不仅方便进行控制，同时降低了整套二氧化碳灭火系统的占地面积，使用压力传感器可以对超高压储罐内部的压力进行检测，便于控制超高压储罐的内力，利用温度传感器可以检测超高压储罐内腔的温度数值，通过加热器可以对超高压储罐内部温度进行升温，进而可以对超高压储罐内部温度以及压力进行控制，对超高压储罐进行恒压/恒温进行控制，在实际应用中的相对于传统的二氧化碳灭火系统其性能得到了极大的优化。
附图说明
图1为本发明超高压储罐的结构示意图；
图2为本发明不同煤型在20摄氏度的情况下限制氧浓度的框图；
图3为本发明不同煤型在20摄氏度的情况下限制氧浓度的曲线结构示意图；
图4为本发明现场安装布线图；
图5为本发明操作流程图；
图6为本发明二氧化碳灭火剂物理参数图；
图7为本发明二氧化碳物相图。
图中：1、超高压储罐；2、出口阀门；3、压力传感器；4、温度传感器；5、液位传感器；6、加热器；7、称重传感器；8、基座。
具体实施方式
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。
请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：1.一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，包括超高压储罐1、气体分析仪以及控制系统，还包括以下步骤，
S1:现场配制气体分析仪对现场气体进行检测,可以检测现场氧气、一氧化碳、二氧化碳浓度并将浓度以4-20mA信号传输(通过Dp通讯或者线缆传输)，将现场的氧气、一氧化碳、二氧化碳浓度数据传输至后方的控制系统中，控制系统设置在控制柜内；
S2:控制系统可根据该信号反馈出现场探测气体的数值(根据气体分析仪不同，通过向管道内发射激光、红外或通过化学法可测量出现场气体浓度，并将其转换4-20mA电信号，传输至控制柜；控制柜根据其量程来设计4-20mA电信号对应的现场气体浓度，控制柜为现场的现有设备)，根据系统设置可通过一氧化碳浓度或氧气浓度为目标值，来进行惰化选择，根据仓内存储的物质不同，在不同温度下需要惰化的浓度也不相同，控制系统内根据现有参数提前设计好曲线，然后系统可根据曲线在对应数值自动选取浓度点进行惰化，参阅图2-3。
若现场氧气浓度达到最低设定浓度，现场控制系统通过区火线控制声光报警器进行报警；
S3:惰化时打开超高压储罐1上方总控阀，通过超高压储罐1内外压力差将罐内惰化剂通过管道输送至指定地点；
S4:根据二氧化碳物理特性，二氧化碳气体在临界温度是31.1摄氏度，临界压力为73个大气压可以得到液态二氧化碳，而通常在25摄氏度时，只要加压到45-50大气压就可以得到液态二氧化碳；
S5:超高压储罐1设计值可耐压80bar，保持超高压储罐1内的压力处于45-50bar之间，罐内二氧化碳会以气液混合态进行储存；
S6:超高压储罐1上加装加热器6，深入到超高压储罐1内，当罐内压力低于45bar时开启加热棒，使罐内温度升高以至于压力升高；
S7:当压力到达50bar时停止加热，保持罐内压力；若罐内压力持续升高则开启罐上方放空阀，将压力排至罐外，且启动罐上方消防喷头，保证现场人员安全；
控制系统设置延时，给现场人员安全撤离时间；通过放气线启动释放开关释放惰化气体；释放过程中，放气指示灯全程工作；
S8:超高压储罐1外侧需配置≥150mm厚的保温层，减少超高压储罐1与空气之间的热交换；
S9:超高压储罐1内惰化剂常年处于高压和气液混合状态，这样当现场气体超过预设浓度时，可保证惰化气体第一时间到达现场进行现场惰化；
S10:若现场人员发现惰化区域出现问题，可通紧急启动盒控制系统进行运作，若电气元器件发生故障，可通过手动开关，强制开启或关闭设备。
其中，超高压储罐1的底部设置有基座8，超高压储罐1与基座8之间安装有称重传感器7，超高压储罐1的上方安装有出口阀门2，出口阀门2固定安装至超高压储罐1出口上。
其中，超高压储罐1的端部设置有压力传感器安装口、温度传感器安装口、液位传感器安装口，且超高压储罐1的端部通过压力传感器安装口、温度传感器安装口、液位传感器安装口，分别安装有压力传感器3、温度传感器4、液位传感器5，温度传感器4、液位传感器5均延伸至超高压储罐1的内腔，超高压储罐1的内部固定安装有加热器6，加热器6的控制端延伸至超高压储罐1的外部。
其中，出口阀门2、压力传感器3、温度传感器4、液位传感器5、加热器6、称重传感器7均与中控室控制设备电性连接，用于实时检测到现场设备运行状态，通过中控室控制设备对出口阀门2、压力传感器3、温度传感器4、液位传感器5、加热器6、称重传感器7进行控制，使用压力传感器3可以对超高压储罐1内部的压力进行检测，便于控制超高压储罐1的内力，利用温度传感器4可以检测超高压储罐1内腔的温度数值，通过加热器6可以对超高压储罐1内部温度进行升温，进而可以对超高压储罐1内部温度以及压力进行控制，实现恒温、恒压，由于超高压储罐1重量数值是不变的，利用称重传感器7可以检测超高压储罐1内部材料的重量，利用液位传感器5可以检测超高压储罐1的液位水平，方便操作人员进行观察的控制。
其中，气体分析仪内部设置有用于检测气体的成份和含量的气体传感器，气体传感器可以将气体体积分数转化成对应电信号的转换。
其中，预设浓度数值跟系统选取的浓度值一致，系统选取的浓度值根据不同进度、不同气体种类进行设定，其设定值在设定时不同的步骤设定值不同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，包括超高压储罐(1)、气体分析仪以及控制系统，其特征在于：还包括以下步骤，
S1:现场配制气体分析仪对现场气体进行检测,可以检测现场氧气、一氧化碳、二氧化碳浓度并将浓度以4-20mA信号传输，将现场的氧气、一氧化碳、二氧化碳浓度数据传输至后方的控制系统中；
S2:控制系统可根据该信号反馈出现场探测气体的数值，根据系统设置可通过一氧化碳浓度或氧气浓度为目标值，来进行惰化选择，根据仓内存储的物质不同，在不同温度下需要惰化的浓度也不相同，控制系统内根据现有参数提前设计好曲线，然后系统可根据曲线在对应数值自动选取浓度点进行惰化；
若现场氧气浓度达到最低设定浓度，现场控制系统通过区火线控制声光报警器进行报警；
S3:惰化时打开超高压储罐(1)上方总控阀，通过超高压储罐(1)内外压力差将罐内惰化剂通过管道输送至指定地点；
S4:根据二氧化碳物理特性，二氧化碳气体在临界温度是31.1摄氏度，临界压力为73个大气压可以得到液态二氧化碳，而通常在25摄氏度时，只要加压到45-50大气压就可以得到液态二氧化碳；
S5:超高压储罐(1)设计值可耐压80bar，保持超高压储罐(1)内的压力处于45-50bar之间，罐内二氧化碳会以气液混合态进行储存；
S6:超高压储罐(1)上加装加热器(6)，深入到超高压储罐(1)内，当罐内压力低于45bar时开启加热棒，使罐内温度升高以至于压力升高；
S7:当压力到达50bar时停止加热，保持罐内压力；若罐内压力持续升高则开启罐上方放空阀，将压力排至罐外，且启动罐上方消防喷头，保证现场人员安全；
控制系统设置延时，给现场人员安全撤离时间；通过放气线启动释放开关释放惰化气体；释放过程中，放气指示灯全程工作；
S8:超高压储罐(1)外侧需配置≥150mm厚的保温层，减少超高压储罐(1)与空气之间的热交换；
S9:超高压储罐(1)内惰化剂常年处于高压和气液混合状态，这样当现场气体超过预设浓度时，可保证惰化气体第一时间到达现场进行现场惰化；
S10:若现场人员发现惰化区域出现问题，可通紧急启动盒控制系统进行运作，若电气元器件发生故障，可通过手动开关，强制开启或关闭设备。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，其特征在于：所述超高压储罐(1)的底部设置有基座(8)，所述超高压储罐(1)与基座(8)之间安装有称重传感器(7)，所述超高压储罐(1)的上方安装有出口阀门(2)，所述超高压储罐(1)的端部分别安装有压力传感器(3)、温度传感器(4)、液位传感器(5)，所述温度传感器(4)、液位传感器(5)均延伸至超高压储罐(1)的内腔，所述超高压储罐(1)的内部固定安装有加热器(6)，所述加热器(6)的控制端延伸至超高压储罐(1)的外部。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，其特征在于：所述出口阀门(2)、压力传感器(3)、温度传感器(4)、液位传感器(5)、加热器(6)、称重传感器(7)均与中控室控制设备电性连接，用于实时检测到现场设备运行状态。
4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，其特征在于：所述气体分析仪内部设置有用于检测气体的成份和含量的气体传感器。
5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，其特征在于：所述预设浓度数值跟系统选取的浓度值一致。
6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳惰化系统及灭火综合系统，其特征在于：所述控制系统设置在控制柜内。
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