CN1195300A - 细长物体的灭火方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对细长物体进行灭火的方法。该方法采用第一喷嘴(1)和第二喷嘴(2)把第一水基喷雾(1a)和第二水基喷雾(2a)喷到物体的最邻近区域,使得第一喷雾被引向由第二喷嘴产生的稀薄空气区。为了能用少量的喷头进行有效的灭火,并在被灭火物体表面各点上不引起高的温度梯度,把第二喷雾(2a)喷到由第一喷嘴产生的稀薄空气区,第一和第二喷雾至少大致沿着细长物体纵轴X－X方向喷射,上述两个喷雾主要是作方向相反的喷射,并且第一和第二喷雾形成一条连续的喷雾线路。本发明也涉及了一种灭火装置。

Description

细长物体的灭火方法和装置

发明背景

本发明涉及了细长物体的灭火方法和装置。本发明的灭火方法和装置特别适用于如在船舶和原子能发电站之类电厂中扑灭着火的涡轮机。本发明的方法和装置也适用于如在发电厂和船舶中内燃机及发电机机组的灭火。显然，本发明也可应用于其它细长物体的灭火。

已经知道，涡轮机着火很难扑灭。涡轮机着火可以由于润滑中的故障造成。在大多数火灾中，涡轮机烧得很厉害，以致无法再使用。涡轮机的灭火已知是采用氟卤烃或二氧化碳气体。近年来的发展已把水雾灭火引入市场来替代气体灭火。在灭火中采用了离涡轮机机身一定距离处安装的多个喷头(一般至少四个)。水雾喷嘴沿径向和垂直向对着涡轮机机身。

水雾灭火的一个难题是喷雾对涡轮机机身的冷却太快而不均匀，以致由于热应力而使涡轮机发生畸变。已经作过努力来解决这个问题：对涡轮机机身断续地进行冷却，使得在某些时间间隔中喷射灭火介质。尽管是断续灭火，灭火介质的喷射仍使涡轮机冷却不均匀，以致使涡轮机的贵重部件产生畸变，并由于剥蚀等原因而损坏。如果围绕整个涡轮机布置大量的喷嘴，可以提供更均匀的冷却。但这种布局不仅花钱，而且在有些情形下也不可能实现，因为它占据了很大的空间。

在灭火中更不希望缓慢的冷却，因为它可使火焰过度加热涡轮机，把它损坏得太厉害。

另一个问题是在灭火中采用有毒介质。根据环境保护观点，其宗旨自然应在灭火中避免使用有毒物质。

对其它细长物体，如内燃机与发动机机组的灭火，其问题是灭火已不再非常有效和快速。另外的问题是需要大量的喷头和使用有毒物质。

国际公开号WO95/09677公开了一种在狭小空间中灭火的方法。该方法采用了一个接着一个布置的喷嘴来喷出喷雾，从而使它们相互增强。其实施方式是：把第一喷嘴喷出的喷雾引向第二喷嘴喷出的喷雾，再把第二喷嘴喷出的喷雾引向第三喷嘴喷出的喷雾。在围绕内燃机下端的凸出空间中喷射喷雾，从而围绕内燃机下端形成一圈喷雾。由此提供了有效地冷却内燃机下端的一股喷雾流。为了使得围绕内燃机的灭火介质可沿着内燃机的整个长度，从内燃机上端和下端同时喷射液体喷雾。这种已知的方法为WO95/09677之前的技术提供了重大的改进。

发明简述

本发明的目的是提供一种用于涡轮机及其它细长物体的新的灭火方法，它尽管只使用了较少数量的喷头，实质上比先前技术的方法更有效。为达到此目的，本发明提供了一种新的灭火方法，它至少采用一个第一喷嘴和一个第二喷嘴，向物体的最邻近区域喷出第一水基喷雾和第二水基喷雾，由上述第一喷嘴喷出的上述第一喷雾和上述第二喷嘴喷出的第二喷雾使得在第一喷嘴最邻近区域和第二喷嘴最邻近区域中形成稀薄空气区，并且第一喷雾喷向第二喷嘴产生的稀薄空气区，从而，—第二喷雾喷向由第一喷嘴产生的稀薄空气区，以及—至少大致沿着细长物体纵轴X-X方向喷出第一和第二喷雾，上述喷雾主要是方向相反地沿着细长物体的纵向喷出，并且第一和第二喷雾形成一条连续的喷雾线路，因此如从物体的每个端面看，存在着连续喷雾流，它们至少基本上沿着细长物体的整个长度作方向相反的延伸。

本发明是基于一个意外的发现，在喷射小水滴时，相互喷射的均匀喷雾可以相互增强，如果水滴尺寸足够小时，一个喷雾可使另一个喷雾反向。实际上，水雾中包含了各种大小的水滴。在使用本发明时，最大的水滴由于重力影响而落下，而对灭火和冷却最有效的较小的水滴则继续沿着喷雾线路前进，并且根据喷嘴的位置可作转向。

按照优选实施例，第一喷雾的喷射点相对于细长物体来说，大致沿直径方向与第二喷雾的喷射点相对着。

根据另一个实施例，用第三个喷嘴向物体的最邻近区域喷出第三水基喷雾和用第四个喷嘴向物体的最邻近区域喷出第四水基喷雾，使得在第三喷嘴的最邻近区域和在第四喷嘴的最邻近区域中形成稀薄空气区，从而，第三喷雾基本上平行于第一喷雾，以及第四喷雾基本上平行于第二喷雾，使得除了第一喷雾外，第三喷雾也喷向由第二和第四喷嘴产生的稀薄空气区，以及除了第二喷雾外，第四喷雾也喷向由第一和第三喷嘴产生的稀薄空气区，因此，从细长物体的每一端看，存在着方向相反的连续喷雾流，并且沿细长物体直径方向相互相对着，上述喷雾流至少基本上沿着细长物体的整个长度延伸。

还有另一个相似的实施例，它至少采用一个第一喷嘴和一个第二喷嘴，向物体的最邻近区域喷出第一水基喷雾和第二水基喷雾，由上述第一喷嘴喷出的上述第一喷雾和上述第二喷嘴喷出的第二喷雾使得在第一喷嘴最邻近区域和第二喷嘴最邻近区域中形成稀薄空气区，第一喷雾喷向第二喷嘴产生的稀薄空气区，从而，—第二喷雾喷向由第一喷嘴产生的稀薄空气区，以及—至少大致沿着细长物体纵轴方向喷出第一和第二喷雾，上述喷雾主要是方向相反地沿着细长物体的纵向喷出，从而采用装在第一与第二喷嘴之间，沿细长物体直径方向相互相对着的至少另外两个喷嘴来喷出另外的第一喷雾和另外的第二喷雾，使得在另外的第一喷嘴的最邻近区域和另外的第二喷嘴的最邻近区域中产生稀薄空气区，并且另外的第一喷雾喷向第二喷嘴产生的稀薄空气区，另外的第二喷雾喷向第一喷嘴产生的稀薄空气区，从而第一和第二喷雾与上述另外的喷雾一起，形成了一条连续的喷雾线路，使得如从细长物体每一端看，存在着连续的喷雾流，它们至少基本上沿着细长物体整个长度方向上作方向相反的延伸。

为了使上面最后提到的一个方法非常有效和(或)特别适用于扑灭大火，采用了一种方法，其中除了上述的第一和第二喷嘴，还采用第三和第四喷嘴向最邻近区域喷出第三水基喷雾和第四水基喷雾，使得在第三喷嘴的最邻近区域和第四喷嘴的最邻近区域中产生稀薄空气区，从而第三喷嘴喷向第二和第四喷嘴的稀薄空气区，而第四喷嘴喷向第一和第三喷嘴的稀薄空气区。

本发明的优选例均在所附权利要求中说明。

本发明方法的最主要优点是它可采用少量的喷头，非常有效地对细长物体进行灭火。与先前技术相比较，灭火时间缩短到三分之一，喷头数目减到一半以下，甚至到五分之一。另外，灭火不会使物体的各部分经受高的温度梯度，这种温度梯度在某些情形下，如涡轮机灭火，可能使得涡轮机在火中完全被破坏。还有，在灭火中它不需要采用有害环境的物质，因为灭火介质通常是纯水，当然也可以添加少量的添加剂。

本发明的另一个目的是提供涡轮机和其它细长物体灭火的一种新的灭火装置，它虽然采用了较少量的喷头，基本上仍比先前技术的方法更有效。为达到这一点，本发明提供了一种细长物体的新灭火装置，上述装置包括了第一喷嘴和第二喷嘴，上述喷嘴属水雾产生型式，可使得在喷嘴最邻近区域产生稀薄空气区，第一喷嘴指向第二喷嘴，第二喷嘴指向第一喷嘴，，第一和第二喷嘴均至少基本上沿着细长物体纵向形成一条连续的喷雾线路，所包括的喷雾流至少基本上沿着物体整个长度作方向相反的延伸。

本发明灭火装置的最主要优点是：可非常有效地和均匀地对细长物体进行灭火，仅需采用极少数量的喷头和不需采用有害环境的灭火介质。

本发明对封闭空间中灭火特别有效，但它也可成功地应用于部分封闭或完全敞开空间中的灭火。

附图简述

以下参照附图对本发明作更详细的描述，其中：

图1表示了在基本上封闭的空间中涡轮机灭火的本发明第一实施例，

图2表示了图1中沿箭头A方向的视图，

图3表示了在基本上封闭的空间中涡轮机灭火的本发明第二实施例，

图4表示了图3中沿箭头B方向的视图，

图5表示了与本发明第二实施例相应的一个实施例，用于在基本上封闭空间中内燃机与发动机机组的灭火，

图6表示了图5中沿箭头C方向的视图，

图7表示了在基本上封闭的空间中内燃机与发动机机组灭火的本发明第三实施例，

图8表示了图7中沿箭头D方向的视图。

优选实施例详述

图1表示了涡轮机万一着火时的灭火装置。涡轮机位于一个空间中，例如在一间房子中。空间是封闭的，但也可以因为有门而敞开，在图中门是半开着。

以下采用同一的参考编号来表示喷头和它们的喷嘴，即也用参考编号1来表示喷头1的喷嘴，也用参考编号2来表示喷头2的喷嘴，等等。

图1装置中的主要部件是火警器30，靠近涡轮机第一端面的第一喷头1，靠近涡轮机第二端面的第二喷头2，动力装置31，以及向喷头1，2提供水基灭火介质的管路32。火警器30与动力装置31连接，图1所示的房间约为130m³。

从原理上讲，火警器30可以采用已知的任何火警器，一般采用热探测器，它感应温度的升高，并当温度超过一定极限值时向动力装置31发出信号。也可以采用烟雾探测器或感应液流的探测器。

喷嘴1，2是十分新式的，可喷出水基小滴，主要是类似水雾的介质。当喷出水雾时，喷头1，2及其喷嘴在其最邻近区域产生稀薄空气区。这种喷头已经公开，例如公开在WO92/20453中。通常这种喷头包括许多喷嘴，它们的喷雾被吸引在一起，当喷出压力足够高时形成一股高动量和远射程的强劲喷雾。与图1不同的是，也可以把喷嘴1，2装在离涡轮机两端较远的地方，使得即使在涡轮机端部也能有效地喷射涡轮机。

喷头1和2布置成沿着涡轮机纵轴作方向相反的喷射。喷头位置沿涡轮机直径方向相互相对着，这从图2可以清楚地看出。当喷头相对涡轮机布置成这样方式时，它们可产生一股很均匀地围绕涡轮机的喷雾流。如果涡轮机很长，可以在涡轮机两端的喷嘴1与2之间，即在涡轮机两端之间，提供另外喷头中的另外喷嘴。这种另外的喷嘴(图1中未表示)最好安装得使第一个喷嘴与喷嘴1对齐，并且沿着与喷嘴1基本相同的方向喷射，而第二个喷嘴与喷嘴2对齐，并且沿着与喷嘴2基本相同的方向喷射。

动力装置31采用的型式可在高压下向喷头1，2提供水基灭火介质，最好是水。动力装置31产生的压力最好在20到300巴之间，如在40到150巴之间则更好。动力装置31可包括压力蓄水器和(或)高压泵。在图1中，热探测器30通过线路33与动力装置31连接，由此向动力装置31发出信号。在收到信号后，动力装置31向喷头1，2供应灭火介质。

图2和图1说明了围绕涡轮机产生的喷雾流。在图2(以及图4，6，8)中，叉号代表垂直纸面向里的喷雾，点号代表相反方向的喷雾。当喷头1的喷雾1a接近喷头2所在的涡轮机端部时，它被吸到喷头2最邻近区域的稀薄空气区中，从而改变了它原有的方向。因此喷头2把喷雾吸向着它，给它以更高的速度，并引导着它使它变得与喷头2的喷雾2a相平行。从而喷头2使得涡轮机端部的喷雾1a反向。相应地，喷头2的喷雾2a和由它携带的第一喷雾均被送向喷头1，并在喷头1处转向，如图1中箭头所示。

图3表示了本发明的第二个实施例。它特别适用于比图1实施例更大的空间。在图3中，相同的参考编号具有与图1相同的含义。与图1的实施例相比，其区别是另外采用了喷头3′和4′，喷头1′和3′在涡轮机第一端部，位于涡轮机直径方向的相对两侧，并且布置成沿着涡轮机纵向作平行喷射，喷头2′和4′在涡轮机第二端部，位于涡轮机直径方向的相对两侧，并且布置成与喷头1′和3′的相反方向作平行喷射。

图4表示了图3中沿箭头B向的视图，由图4可以看出，喷头1′，2′，3′，4′相互之间角度为α′，β′，γ′，δ′。角度α′，β′，γ′，δ′均约为90°。这种布置可使喷雾1a′，2a′，3a′，4a′形成两股连续喷雾流，它们沿涡轮机直径方向相互相对着，并作相反方向的流动。已在约260m³的房间中完成了按照图4布置的灭火试验，结果优异。角度α′，β′，γ′，δ′可与上述公布的数值不同，但为了保证涡轮机均匀灭火和冷却，角度最好不大于120°，也不小于50°。

图5表示了与图3相当的一种布置，但涡轮机被内燃机与发电机机组替代。喷头1″，2″，3″，4″的布置与图3相同。

图6表示了图5中沿箭头C向的视图。

在图5和图6中，相同的参考编号具有与图3中相同的含义。可以看出，角度α″和γ″约为110°，而角度β″和δ″约为70°。

图7表示了用于大型内燃机与发电机机组灭火的本发明第三个实施例。其中布置与图5相当，但在两端的喷头1，3与2，4之间还提供了另外的带喷嘴的喷头5，6，7，8。另外的喷嘴5，6，7，8均装在两端喷嘴之间的大致中间位置。使得另外的喷嘴5基本上平行于喷嘴1且与它对齐，另外的喷嘴6基本上平行于喷嘴2且与它对齐，另外的喷嘴7基本上平行于喷嘴3且与它对齐，另外的喷嘴8基本上平行于喷嘴4且与它对齐。如投影在同一平面上，这些另外的喷嘴相互偏置50°到120°，即角度α，β，γ，δ均在规定范围之内(参见图8，它表示了图7中沿箭头D方向的视图)。

在图8中，另外喷嘴5，6，7，8的用途是用以下方式来增强喷雾：另外的喷嘴5增强了从后面供应的喷雾1a，以及向它供应的喷雾2a和4a，另外的喷嘴6增强了从后面供应的喷雾2a，以及向它供应的喷雾1a和3a，另外的喷嘴7增强了从后面供应的喷雾3a，以及向它供应的喷雾2a和4a，另外的喷嘴8增强了从后面供应的喷雾4a，以及向它供应的喷雾1a和3a。如果喷嘴1与3之间距离很长，在图8例中可以设想把另一个喷嘴(图8中未表示)装在喷嘴1和3之间，以保证有一股连续流经过物体的端部。此时，相应的另一个喷嘴(图8中未表示)可装在喷嘴2与4之间。

本发明已被举例描述如上，但应该指出，在所附权利要求范围内的很多方式都可以实现本发明。所以很明显，例如，喷头中的喷嘴数目可以改变。本发明的灭火装置可成功地应用于图1，3，5，7的空间中，即使在着火时门是开着的情形。本发明也可以用于完全敞开的空间。

Claims (13)

1.一种对细长物体的灭火方法，上述方法包括：至少采用一个第一喷嘴(1)和一个第二喷嘴(2)，向物体的最邻近区域喷出第一水基喷雾(1a)和第二水基喷雾(2a)，由上述第一喷嘴喷出的上述第一喷雾(1a)和上述第二喷嘴喷出的第二喷雾(2a)使得在第一喷嘴最邻近区域和第二喷嘴最邻近区域中形成稀薄空气区，并且第一喷雾喷向第二喷嘴产生的稀薄空气区，其特征在于：—第二喷雾(2a)喷向由第一喷嘴产生的稀薄空气区，以及—至少大致沿着细长物体纵轴X-X方向喷出第一和第二喷雾，上述喷雾主要是方向相反地沿着细长物体的纵向喷出，并且第一和第二喷雾形成一条连续的喷雾线路，因此如从物体的每个端面看，存在着连续喷雾流(1a，2a)，它们至少基本上沿着细长物体的整个长度作方向相反的延伸。

2.权利要求1的方法，其中：第一喷雾(1a)的喷射点相对于细长物体来说，大致沿直径方向与第二喷雾(2a)的喷射点相对着。

3.权利要求1或2的方法，其中：从靠近细长物体端部的地点喷射出第一和第二喷雾。

4.权利要求1的方法，其中：用第三个喷嘴(3′)向物体的最邻近区域喷出第三水基喷雾(3a′)和用第四个喷嘴(4′)向物体的最邻近区域喷出第四水基喷雾(4a′)，使得在第三喷嘴的最邻近区域和在第四喷嘴的最邻近区域中形成稀薄空气区，从而，第三喷雾(3a′)基本上平行于第一喷雾(1a′)，以及第四喷雾(4a′)基本上平行于第二喷雾(2a′)，使得除了第一喷雾外，第三喷雾也喷向由第二和第四喷嘴产生的稀薄空气区，以及除了第二喷雾外，第四喷雾也喷向由第一和第三喷嘴产生的稀薄空气区，因此，从细长物体的每一端看，存在着方向相反的连续喷雾流(1a′，2a′，3a′，4a′)，并且沿细长物体直径方向相互相对着，上述喷雾流至少基本上沿着细长物体的整个长度延伸。

5.权利要求4的方法，其中：第一(1a′)，第二(2a′)，第三(3a′)和第四(4a′)喷雾的喷出地点，如投影在垂直于细长物体纵轴X-X的平面上，均相互偏置50°到120°。

6.权利要求4或5的方法，其中：从靠近细长物体端部的地点喷射出第一和第二喷雾。

7.权利要求1或4的方法，其中：需灭火的细长物体是涡轮机。

8.权利要求1或4的方法，其中：需灭火的细长物体是内燃机。

9.一种对细长物体的灭火方法，上述方法包括：至少采用一个第一喷嘴(1)和一个第二喷嘴(2)，向物体的最邻近区域喷出第一水基喷雾(1a)和第二水基喷雾(2a)，由上述第一喷嘴喷出的上述第一喷雾和上述第二喷嘴喷出的第二喷雾使得在第一喷嘴最邻近区域和第二喷嘴最邻近区域中形成稀薄空气区，第一喷雾喷向第二喷嘴产生的稀薄空气区，其特征在于：—第二喷雾(2a)喷向由第一喷嘴产生的稀薄空气区，以及—至少大致沿着细长物体纵轴方向喷出第一和第二喷雾(1a和2a)，上述喷雾主要是方向相反地沿着细长物体的纵向喷出，从而采用装在第一与第二喷嘴之间，沿细长物体直径方向相互相对着的至少另外两个喷嘴(5，6，7，8)来喷出另外的第一喷雾(5a)和另外的第二喷雾(6a)，使得在另外的第一喷嘴的最邻近区域和另外的第二喷嘴的最邻近区域中产生稀薄空气区，并且另外的第一喷雾(5a)喷向第二喷嘴产生的稀薄空气区，另外的第二喷雾(6a)喷向第一喷嘴产生的稀薄空气区，从而第一和第二喷雾与上述另外的喷雾一起，形成了一条连续的喷雾线路，使得如从细长物体每一端看，存在着连续的喷雾流，它们至少基本上沿着细长物体整个长度方向上作方向相反的延伸。

10.权利要求9的方法，其中：除了上述的第一和第二喷嘴，还采用第三喷嘴(3)和第四喷嘴(4)向最邻近区域喷出第三水基喷雾(3a)和第四水基喷雾(4a)，使得在第三喷嘴的最邻近区域和第四喷嘴的最邻近区域中产生稀薄空气区，从而第三喷嘴喷向第二和第四喷嘴的稀薄空气区，而第四喷嘴喷向第一和第三喷嘴的稀薄空气区。

11.权利要求10的方法，其中：第一和第三喷嘴(1和3)从细长物体一端喷射，第二和第四喷嘴(2和4)从细长物体相对的一端喷射，如把它们投影在垂直于细长物体纵轴X-X的平面上，其喷射点相互偏置50°到120°，并且有四个另外的喷嘴(5，6，7和8)，其喷射点如投影在上述平面上时，相互偏置50°到120°。

12.权利要求11的方法，其中：另外喷嘴的喷射点基本上与细长物体端部的喷嘴对齐。

13.一种对细长物体的灭火装置，上述装置包括了第一喷嘴(1，1′，1″，1)和第二喷嘴(2，2′，2″，2)，上述喷嘴属水雾产生型式，可使得在喷嘴最邻近区域产生稀薄空气区，其特征在于：第一喷嘴指向第二喷嘴，第二喷嘴(2，2′，2″，2)指向第一喷嘴(1，1′，1″，1)，第一和第二喷嘴均至少基本上沿着细长物体纵向形成一条连续的喷雾线路，所包括的喷雾流(1a，2a，1a′，2a′，3a′，4a′)至少基本上沿着物体整个长度作方向相反的延伸。

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