CN1229154C

CN1229154C - 燃烧发动机的防火方法和设备

Info

Publication number: CN1229154C
Application number: CNB011220066A
Authority: CN
Inventors: T·亨里森
Original assignee: Wartsila Technology Oy AB
Current assignee: Wartsila Technology Oy AB
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: EP1155714B1; KR20010104673A; EP1155714A3; EP1155714A2; ATE370771T1; KR100741199B1; JP2001321456A; DE60130061T2; FI108068B; CN1322579A; DE60130061D1

Abstract

一种与燃烧发动机装置(1)连接的方法，该燃烧发动机装置包括：至少一个具有燃烧室的燃烧发动机(2)；包括水的流体源(3)，它与燃烧发动机合作；用于所述流体的增压装置(4)；及喷嘴装置(5)，它用来把所述流体导入到燃烧发动机(2)中，在该方法中，在燃烧发动机装置的正常工作模式期间，来自包括水的流体源的流体从该源压力大小增加到更高的压力，并且借助于所述喷嘴装置(5)供给到燃烧发动机(2)中，并且以使发动机工作在理想方式下的方式来给流体定量并且定时。借助于预定的过程使所述流体导到燃烧发动机的燃烧室外部(2’)。本发明还涉及在燃烧发动机装置(1)中用于防火的设备，该设备包括至少一个流动通道装置(5’)，它使所述增压装置(4)和喷嘴装置(5)结合起来，该设备包括设置在流动通道装置(5’)中的流体连接装置(8)和防火装置(9)，借助于防火装置(9)使流体导入到燃烧发动机的燃烧室(2’)外部的空间(2”)中。

Description

燃烧发动机的防火方法和设备

技术领域

本发明涉及一种与燃烧发动机装置连接的方法，并且涉及一种燃烧发动机装置中用于防火的设备。

在本说明书中，词“大型燃烧发动机”表示这样一种发动机：例如船用的主发动机或者辅助发动机，或者用来产生热量和/或电能的发电设置。

背景技术

在燃烧发动机工作期间，火的危险总是存在，例如由于发动机的燃烧系统和它们相对较高的温度所引起的着火。例如，根据该应用，所使用的燃料可以非常容易点燃的气体或者不易点燃的重燃油。

用来防火的不同种灭火器和灭火系统是公知的，借助于这些灭火器和灭火系统可以实现燃烧目的，而物质的不同种类对这种燃烧具有影响。WO98/58705公开了一种系统，该系统包括单独的装置，这样的系统造成空间浪费和使费用增加。

还在燃烧发动机中，使用不同种类的整体式防火器是公知的，借助于这个，可以把使着火延迟的物质或者防火物质加入到燃烧发动机的附近。许多试剂如CO₂或者卤素灭火剂具有有害影响，例如对人类产生有害影响。因此，紧接警报之后，不能开始灭火，而是首先一定得确保使发动机空间没有人。此外，一定得确保所有的门、通风通道、火闭路和类似物已经关闭，并且使所有的燃烧发动机关机及使吹风机关掉。这个可能需要30分钟。特别是在船用发动机中，由下面的事实产生了问题：典型的防火系统设置有一次灭火器装料。因此人们必须总是确保在没有确定所有需要的预防措施完成了的情况下不能起动该系统，即要合理地使用该装料。

防火装置是如此非常重要的安全装置，但是这些单独的系统尤其增加了投资费用和维护费用。

JP9135917借助于描述机动车发动机的灭火设备而公开了在燃烧发动机中进行灭火。它提出使用来自发动机的封闭冷却系统环路的冷却液体来扑灭可能产生的火。但是，在这种布置中，可以作为灭火液体使用的冷却液体量非常有限。还有，这需要完全分开的灭火系统，而该灭火系统只使用发动机的冷却液体作为灭火液体的源。冷却液体典型地还含有这样的物质：该物质用来灭火不是最合适的。此外，在这种方法中，即使它是可能的，但是不可能保持发动机的运转。例如，在海上应用时，这意味着船失去控制。

发明内容

本发明的目的是在燃烧发动机装置中提供一种防火的新方法和设备，在该装置中，克服了现有技术中的缺点。本发明的另一目的是在大型燃烧发动机装置中提供一种防火的方法和设备，借助于该装置可以以非常有利的方法来实现这种防火。具体地说，本发明的目的是提供一种用来防火的方法和装置，该装置可以安装到船用发动机的设备中。

本发明的第一方面提供一种与燃烧发动机装置连接的方法，该燃烧发动机装置包括：至少一个具有燃烧室的燃烧发动机；一包括水的流体源，它与燃烧发动机合作；用于所述流体的增压装置；及喷嘴装置，它用来把所述流体导入到燃烧发动机中，在该方法中，来自该源的流体从该源压力大小增加到更高的压力，并且借助于所述喷嘴装置供给到燃烧发动机中，并且以使发动机工作来给流体定量并且定时，其特征在于：借助于一火警装置发出的信号使所述流体导到环绕燃烧发动机的一空间中。

本发明的第二方面提供一种燃烧发动机装置中用于防火的设备，它包括：至少一个燃烧发动机；一包括水的流体源，它与燃烧发动机装置合作；用于所述流体的增压装置；及喷嘴装置，它用来把所述流体导入到燃烧发动机中并且使发动机工作在理想方式中；及流动通道装置，它连接所述增压装置和喷嘴装置，其特征在于：该设备包括设置在流动通道装置中的流体连接装置和防火装置，借助于防火装置使流体导入到燃烧发动机的燃烧室外部的空间中。

根据本发明，在正常工作模式中，可以直接把包括水的流体供给到发动机的燃烧室中，或者例如把它喷射到燃烧空气中，与燃烧空气一起被送到燃烧室中。以理想的方式来给进入到燃烧发动机中的流体进行定量是重要的。在正常工作模式中，借助于加入包括水的流体，可以影响如发动机的排放从而减少排放。根据本发明，借助于预定的过程，使所述流体导到燃烧发动机装置的燃烧室外部，具体地说，在着火的情况下，在正常工作的模式中供给到燃烧室的流体被导到燃烧发动机装置的燃烧室外部来进行灭火。

燃烧发动机装置中用于防火的本发明设备包括：至少一个燃烧发动机；一包括水的流体源，它与燃烧发动机合作；用于所述流体的增压装置；及喷嘴装置，它用来把所述流体导入到燃烧发动机中并且使发动机工作在理想方式中；及一流动通道装置，它使所述增压装置和喷嘴装置结合起来。该设备包括设置在流动通道装置中的流体连接装置和防火装置，借助于防火装置使流体导入到燃烧发动机的燃烧室外部的空间中。

燃烧发动机装置还包括火警装置或者类似物。用于燃烧发动机装置防火的方法可以包括这样的步骤：停止把所述流体供给到所述燃烧发动机的燃烧室中，并且借助于火警装置或者类似物所发出的信号立即开始把所述流体供给到燃烧发动机的外部。火警装置或者类似物最好至少包括人工发出信号的能力，但是在理想的情况下包括自动发出信号和人工发出信号两种能力。

借助于预定的过程引导正常情况下供给到燃烧室中的所述流体，从而专门用于灭火目的，并且最好加入到这样的位置上：考虑了要扑灭可能产生的着火而选择出来的位置。典型的这种位置可以包括环绕燃烧发动机的空间和与发动机连接的分离箱结构。如果是这样，防火装置可以包括防火管系统，许多灭火喷嘴布置到该管系统中。这些喷嘴用来把流体喷射到环绕发动机的空间中。具体位置根据需要可以更加详细地来决定。

借助于本发明可以得到许多优点。在本发明的解决方案中，可以使用在先存在的喷水系统或者所安装的喷水系统，从而减少发动机的排放，而该解决方案就费用和空间需要而言是有利的。但是，同时可以保持有效的灭火性能。因为根据本发明，灭火主要借助于水来进行，因此即使在发动机的附近有人，也可以开始灭火。根据本发明的另一方面，发动机运转时，在发动机附近总是可以得到处于增压状态时的水从而随时可以用于防火。本发明的解决方案借助于商业上可以得到的零件来实现，这些零件被选择来适合于相应的情况。

附图说明

参照附图，现在借助于只是例子的方式来描述本发明，其中图1示意性地表示了本发明的燃烧发动机装置。

具体实施方式

附图中的燃烧发动机装置1包括：燃烧发动机2，它最好是大型活塞式发动机；及与之合作的流体源3，该流体包括水。例如，流体源3包括水供给系统或者单独的水箱。为了提高包括水的流体压力，该装置包括增压装置4如泵。除这个之外，根据需要该装置可以设置有流体过滤装置(在附图中没有示出)。该装置还包括喷嘴装置5，从而把所述流体导入到燃烧发动机2的燃烧室2’中。在本发明的这种方法中，在燃烧发动机装置工作的正常情况期间，使来自源3的流体从该源的压力大小提高到更高的压力，并且借助于所述喷嘴装置5把它供给到燃烧发动机2的燃烧室中。以能够减少发动机排放的方法来定量供给流体量和进行定时喷射。

燃烧发动机装置1还包括火警装置6或者类似物，该装置或者类似物可以发出信号，从而使所述流体停止供给到所述燃烧发动机的燃烧室2’，并且使燃烧发动机的燃烧室2’外部的所述流体立即开始供给到环绕燃烧发动机的空间2”中。该流体可以导入到合适位置上，如发动机的外表面、环绕着发动机的空间及与发动机连接的任何箱形结构的内部。选择这些位置，从而适应相应的情况。

火警装置6或者类似物设置成与布置在流动通道布置5’内的流体连接装置8合作。该流体连接装置8最好包括一阀，借助于该阀，使所述流体流有选择地导入到喷嘴装置5从而把该流体导入到燃烧发动机的燃烧室2’中，或者使所述流体有选择地导入到火警装置9中，该火警装置使所述流体导入到燃烧发动机装置的燃烧室2’外部的空间2”中。例如，流体连接装置8是与致动器一起的三通阀或者类似物，这些本身是公知的，然而火警装置6或者类似物适合于控制所述致动器。

火警装置或者类似物可以自动产生来自火警装置或者类似物的信号，或者根据如所观察到的烟人工产生信号。因此，火警装置或者类似物最好包括分开的、适合设置的火探测器，在该探测器的控制下可以发出警报。

燃烧发动机装置1还包括辅助工作装置7，它基本上与燃烧发动机装置1无关并且用来保持包括水的所述流体的供给。这种辅助工作装置最好包括来自紧急发生器的、用于增压装置4的支持电路供给。如果正常的主供给(附图中未示出)的实际电压减少到低于预定大小，那么接通它。

燃烧发动机装置内的流动通道装置5’连接所述增压装置4和喷嘴装置5。单独的流体连接装置8布置在流动通道装置内，该流动通道布置使流体导入到燃烧发动机装置的燃烧室2’外部的空间2”中。该设施包括与流体连接装置8连接的防火装置9，该防火装置9还包括防火管系统和许多防火喷嘴9’，这些防火喷嘴9’布置成把包括水的所述流体喷射到环绕着发动机的空间中。

最好在包括水的流体的所述增压装置的下游处，设置了与燃烧发动机连接的流体供给通道，流体从该通道通过独立控制的喷射器装置的喷射器而导入到燃烧发动机(最好是大型燃烧发动机)的每缸的燃烧室中。

该附图示出了喷射器装置，该喷射器装置直接延伸到燃烧室中，但是本说明书所使用的术语“燃烧室”除了实际燃烧之外还包括发动机的这样一些部分，借助于这些部分使参加燃烧的物质导入到实际燃烧室中，并且流体的加入发生在这些部分内。因此，在合适级处使流体进入到燃烧空气。此外，该附图示出了应用中的活塞发动机，但显而易见的是，本发明还可以应用到其它型式的燃烧发动机中。因此，显然，上面所描述的技术方案只是示例，并且本发明不局限于所示出的这些实施例，而是本发明可以进行许多变形。

Claims

1.一种与燃烧发动机装置(1)连接的方法，该燃烧发动机装置包括：至少一个具有燃烧室的燃烧发动机(2)；一包括水的流体源(3)，它与燃烧发动机合作；用于所述流体的增压装置(4)；及喷嘴装置(5)，它用来把所述流体导入到燃烧发动机(2)中，在该方法中，来自该源(3)的流体从该源压力大小增加到更高的压力，并且借助于所述喷嘴装置(5)供给到燃烧发动机(2)中，并且以使发动机工作来给流体定量并且定时，其特征在于：借助于一火警装置发出的信号使所述流体导到环绕燃烧发动机的一空间(2”)中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：借助于火警装置或者类似物所发出的信号，使所述流体停止供给到所述燃烧发动机的燃烧室(2’)中。

3.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于：借助于辅助工作装置(7)来保持供给包括水的流体，辅助工作装置独立于燃烧发动机装置。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：如果着火，那么火警装置或者类似物在单独的火传感器的控制下自动地发出警报信号。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：火警装置或者类似物借助于人工作用手动火警发射来发出报警信号。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在燃烧发动机装置(1)的正常工作模式期间，借助于喷嘴装置(5)把水喷射到燃烧发动机(2)的燃烧室中，并且以减少排放的方式对水进行定量和定时。

7.一种燃烧发动机装置(1)中用于防火的设备，它包括：至少一个燃烧发动机(2)；一包括水的流体源(3)，它与燃烧发动机装置合作；用于所述流体的增压装置(4)；及喷嘴装置(5)，它用来把所述流体导入到燃烧发动机中并且使发动机工作在理想方式中；及流动通道装置(5’)，它连接所述增压装置(4)和喷嘴装置(5)，其特征在于：该设备包括设置在流动通道装置(5’)中的流体连接装置(8)和防火装置(9)，借助于防火装置(9)使流体导入到燃烧发动机的燃烧室(2’)外部的空间(2”)中。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于：该设备还包括火警装置或者类似物(6)，该装置适合于与设置在流动通道装置(5’)内的所述流体连接装置(8)合作。

9.如权利要求7或者8所述的设备，其特征在于：流体连接装置(8)包括一阀，借助于该阀使所述流体有选择地流到喷嘴装置(5)中从而把该流体导入到燃烧发动机的燃烧室(2’)中，或者导入到防火装置(9)中，该防火装置使所述流体导入到燃烧发动机装置的燃烧室(2’)的外部空间(2”)中。

10.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于：燃烧发动机装置包括辅助工作装置(7)，它独立于燃烧发动机装置，并用来保持供给包括水的所述流体。

11.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于：防火装置(9)包括防火管系统，该管系统装有许多防火喷嘴(9’)，这些喷嘴布置来把包括水的所述流体喷射到环绕发动机的空间中。