CN1480231A - 超细气水雾的灭火方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种超细气水雾的灭火方法和装置，该方法采用高压气体灭火剂氮气、氩气，按一定比例进行混合，驱动水，水和气体灭火剂分别沿各自管道流动，在两相流喷嘴以一定比例混合并雾化；应用在火灾现场，采用不同的气水质量比比例和不同的喷嘴，而采用不同的气水雾特性；该装置由：柜体、压力水瓶、紧急手动水阀、水路电磁阀、水路压力指示表、紧急手动气阀、气路电磁阀、高压气路减压阀、高压气体汇流排、高压气体灭火剂瓶组、水路过滤器、不同种类的超细气水雾喷嘴、火灾探测器、火灾报警控制器等组成。灭火迅速，不造成水渍损失，对于寒冷场所和阴燃火灾，有很好的灭火效果，用水量小，结构简单，制造和维护成本低。

Description

超细气水雾的灭火方法和装置
<一>技术领域：
本发明为卤代烷灭火系统的替代产品，属于消防设备技术领域。
<二>背景技术：
哈龙(HALON)灭火剂对大气臭氧层造成耗损破坏，为保护大气中的臭氧层和人类生存环境，国际上对限制和停止生产与使用这些耗损物质已规定了具体的时间表。在1991年4月制定了《蒙特利尔协议书(修正案)》，我国于1991年6月批准加入该协议，并且在1997年11月16日，在实施《蒙特利尔协议书》多边基金会执委会第23次会议上，我国的《中华人民共和国哈龙行业淘汰计划》得到了原则通过。根据该计划，我国将在2010年完全停止生产和使用哈龙产品，并且已于1998年开始实施该计划。1999年的北京会议确定计划提前至2003年停止使用哈龙产品，这样随着在全球范围内逐渐停止生产和使用哈龙产品，寻求能有效的替代哈龙而且环境接受的灭火剂，是国际消防产业界急待解决的热点问题。2003年哈龙灭火产品将退出北京的消防市场，而现有的哈龙灭火保护场所和正在高速发展的电子、计算机、通讯工业需要有可靠的消防保护，当前急需既经济有效又环保的灭火系统对这些场所提供可靠有效的消防保护，
在已有的细水雾灭火系统技术，我国的实用新型专利91214767.9均采用了单相流体技术，只介绍了细水雾灭火系统的组成和结构，并没有具体的灭火方法。上述细水雾系统的缺点是要为了保证水滴进入或在内部，雾化颗粒不能太小，因为单相流体速度较低，颗粒大造成不能使用在计算机房等卤代烷的灭火系统的使用场所，特别是对于小火无效，此外，上述细水雾系统并没给出采用何种方法扑灭火灾。
<三>发明内容：
本发明提供了一种比细水雾系统更有效的超细气水雾的灭火方法和装置，可以完全取代卤代烷灭火系统。
本发明一种超细气水雾的灭火方法，该方法如下：采用高压气体灭火剂氮气、氩气，根据不同的保护对象按一定比例(体积比)进行混合，驱动水，使水在一定压力作用下流动，水和气体灭火剂分别沿各自管道流动，在两相流喷嘴以一定比例混合并进行雾化。喷嘴喷出的气水混合物(超细气水雾)具有质量中间直径小于50微米，速度大于100米/秒的特点。
应用在火灾现场，根据不同的保护对象采用不同的气水比例(质量比)和不同雾化特性的喷嘴。在一个灭火空间里区分保护对象，而采用不同的气水雾特性。
当超细气水雾使用在计算机房和通讯等洁净厂房灭火中，将计算机房和通讯等洁净厂房分为地板区、空调和垃圾区及设备区，对于地板区采用水/气混合比例质量比的气水雾，喷雾形状为扁平；空调和垃圾区采用水/气混合比例大的气水雾，喷雾形状为圆锥；设备区采用水/气混合比例小的气水雾，对于昂贵的大型机柜，可以安装纯气体灭火剂喷嘴。
当超细气水雾使用在档案室、银行等珍贵纸张、文物保护场所灭火中，将房间分成易发生火灾区和怕水珍贵物品区，易发生火灾区采用水/气混合比例大的气水雾，设置专用喷嘴；怕水珍贵物品区采用水/气混合比例小的气水雾，设置专用喷嘴。
本发明一种超细气水雾灭火的装置，该装置由：柜体1，压力水瓶2，瓶头接口3，水瓶压力指示表4，紧急手动水阀5，水路电磁阀6，水路压力指示表7，高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表8，紧急手动气阀9，气路电磁阀10，气路压力指示表11，高压气路减压阀12，高压气体汇流排13，高压气体管路14，高压气路备用接口15，高压气体灭火剂瓶组16，水路过滤器17，不同种类的超细气水雾喷嘴18，火灾探测器19，火灾报警控制器20，电缆21，气体灭火剂管路22，水管路23组成。
高压气体灭火剂瓶组16通过高压气体管路14连接到高压气体汇流排13，高压气体汇流排13上装有高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表8，高压气体汇流排13一端留有高压气路备用接口15，一端连接高压气路减压阀12，通过高压气路减压阀12后，管路分为两路，一路连接紧急手动气阀9，气路电磁阀10，气路压力指示表11，通过气体灭火剂管路22连接到不同种类的超细气水雾喷嘴18。另一路通过瓶头接口3与压力水瓶2相连，压力水瓶2上装有水瓶压力指示表4，水瓶通过管路紧急手动水阀5，水路电磁阀6，水路压力指示表7，水路过滤器17，通过水管路23连接到不同种类的超细气水雾喷嘴18，火灾探测器19通过电缆21连接到火灾报警控制器20，火灾报警控制器20通过控制电缆连接气路电磁阀10和水路电磁阀6。
本发明超细气水雾的灭火方法和装置具有的优点和达到的效果是：
1.高速超细气水雾具有颗粒小，流速高，可以穿过火焰喷及燃烧物表面，进行降温、隔氧窒息灭火，灭火迅速。
2.对于初期火灾或小火，可以起到高速吹熄使火焰失稳，进行灭火。
3.由于雾化颗粒很细，速度很高，水雾颗粒蒸发很快，对保护的房间和设备不造成水渍损失。
4.区分不同保护对象采用不同的气气体积比、气水质量比和不同种类的喷嘴可以保证对于怕水设备不造成水渍损失。
5.对于寒冷场所和阴燃火灾，有很好的灭火效果。
6.用水量小，结构简单，制造和维护成本低。
<四>附图说明：
图1.本发明超细气水雾灭火装置系统主视图
图2.本发明超细气水雾灭火装置系统侧视图
图3.电子计算机房超细气水雾灭火方法实施例图
图4.档案室超细气水雾灭火方法实施例图
图中标号说明如下：
1.柜体，2.压力水瓶，3.瓶头接口，4.水瓶压力指示表，5.紧急手动水阀，6.水路电磁阀，7.水路压力指示表，8.高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表，9.紧急手动气阀，10.气路电磁阀，11.气路压力指示表，12.高压气路减压阀，13.高压气体汇流排，14.高压气体管路，15.高压气路备用接口，16.高压气体灭火剂瓶组，17.水路过滤器，18.不同种类的超细气水雾喷嘴，19.火灾探测器，20.火灾报警控制器，21.电缆，22.气体灭火剂管路，23.水管路，24.超细气水雾灭火装置系统，25.计算机房地板电缆区专用灭火喷头，26.计算机等电器设备区专用灭火喷头，27.管路专用接头，28.空调等危险区专用灭火喷头，29.电器柜内专用气体灭火喷头，30.地板区管路，31.计算机区管路，32.空调区管路，33.电器柜内气体喷嘴管路，34.档案室纸张区专用灭火喷头.
<五>具体实施方式：
本发明一种超细气水雾的灭火方法，该方法如下：
采用高压气体灭火剂氮气、氩气，根据不同的保护对象按一定比例(体积比范围为0.3-3)进行混合，驱动水，使水在一定压力作用下流动，水和气体灭火剂分别沿各自管道流动，在两相流喷嘴以一定比例(水/气质量比范围为0.1-10)混合并进行雾化。喷嘴喷出的气水混合物(超细气水雾)具有质量中间直径小于50微米，速度大于100米/秒。
应用在火灾现场，根据不同的保护对象采用不同的水气比例(水/气质量比范围为0.1-10)和不同的喷嘴。在一个灭火空间里区分保护对象，而采用不同的气水雾特性。
当超细气水雾使用在计算机房和通讯等洁净房灭火中，将计算机房分为地板区、空调和垃圾区及设备区，对于地板区采用水/气混合比例(质量比范围为3-10)大的气水雾，喷雾形状为扁平；空调和垃圾区采用水/气混合比例(质量比范围为2.5-5)大的气水雾，喷雾形状为圆锥；设备区采用水/气混合比例(质量比范围为0.5-1)小的气水雾，对于昂贵的大型机柜，可以安装纯气体灭火剂喷嘴。
当超细气水雾使用在档案室、银行等珍贵纸张、文物保护场所灭火中，将房间分成易发生火灾区和怕水珍贵物品区，易发生火灾区采用水/气混合比例(质量比范围为2.5-5)大的气水雾，设置专用喷嘴；怕水珍贵物品区采用水/气混合比例(质量比范围为0.5-1)小的气水雾。
本发明一种超细气水雾灭火的装置，该装置由：柜体1，压力水瓶2，瓶头接口3，水瓶压力指示表4，紧急手动水阀5，水路电磁阀6，水路压力指示表7，高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表8，紧急手动气阀9，气路电磁阀10，气路压力指示表11，高压气路减压器12，高压气体汇流排13，高压气体管路14，高压气路备用接口15，高压气体灭火剂瓶组16，水路过滤器17，不同种类的超细气水雾喷嘴18，火灾探测器19，火灾报警控制器20，电缆21，气体灭火剂管路22，水管路23组成。
高压气体灭火剂瓶组16通过高压气体管路14连接到汇流排13，汇流排上装有高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表8，汇流排一端留有高压气路备用接口15，一端连接高压气路减压器12，通过减压阀后，管路分为两路，一路连接紧急手动气阀9，气路电磁阀10，气路压力指示表11，通过气体灭火剂管路22连接到不同种类的超细气水雾喷嘴18。另一路通过瓶头接口3与压力水瓶2相连，压力水瓶上装有水瓶压力指示表4，水瓶通过管路紧急手动水阀5，水路电磁阀6，水路压力指示表7，水路过滤器17，通过水管路23连接到不同种类的超细气水雾喷嘴18，
火灾探测器19通过电缆21连接到火灾报警控制器20，火灾报警控制器通过控制电缆连接气路电磁阀10和水路电磁阀6。
结合图1、图2说明本发明装置的工作过程如下：
装置为待机状态时，高压气体灭火剂瓶组16内的高压气体灭火剂，通过高压气路减压阀12，减至工作状态压力，通过气体挤压管路，通至压力水瓶2，使压力水瓶2处于工作压力状态，这种状态下，紧急手动水阀5，水路电磁阀6，紧急手动气阀9，气路电磁阀10均处于关闭状态，水瓶压力指示表4和高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表8指示待机状态时，高压气瓶组和压力水瓶的压力状况。若低于设置压力70％时，火灾报警控制器20发出非正常工作状态警报，通知工作人员调整高压气体灭火剂瓶组16或高压气路减压阀12。
当所保护的空间发生火灾时，火灾探测器19通过感烟、感光或感温等方式发现火灾，通过电缆21将报警信号传到火灾报警控制器20，火灾报警控制器20发出声音警报，在发出警报10秒钟后发出控制信号到气路电磁阀10，气路电磁阀10打开，高压气体灭火剂由气体灭火剂瓶组16，通过气体汇流排13，高压气路减压阀12减至工作状态压力，通过气路22，气路压力指示表11指示气路工作压力状态，气体灭火剂由超细气水雾喷嘴18喷出，由于喷嘴的特殊结构使气体灭火剂流出喷嘴使产生“尖叫”声，可以通知工作人员灭火系统已启动，以便人工确认火警并采取进一步行动。在气路电磁阀10启动后10秒钟之内，火灾报警控制器20发出控制信号打开水路电磁阀6，压力水通过水路过滤器17和水管路23流入超细气水雾喷嘴18，水路压力指示表7指示水路系统压力，表明系统正常工作状态。气水雾由超细气水雾喷嘴18喷出，扑灭火灾。系统工作10分钟后，为防止水渍损失，关闭水路电磁阀6，喷嘴仅喷出气体灭火剂，以达到防止火灾复燃和吸收烟气的作用，直至系统气体灭火剂喷完，系统自动停止工作。
当发生火灾时，水路电磁阀6，气路电磁阀10因故障不能打开时，可以打开紧急手动水阀5，紧急手动气阀9，开启水路，气路启动系统喷出气水雾进行灭火。
结合图3说明电子计算机房的超细气水雾的灭火方法实施例。
电子计算房的通常布置有地板电缆、空调及垃圾等易发生火灾部位、大型电器柜和计算机等设备。计算机房的空间尺寸Vm3，根据计算机房的空间尺寸Vm3选择所使用的超细气水雾灭火系统型号和规格。
灭火方法的实施如下：当电子计算机房某处发生火灾时，超细气水雾灭火装置系统24的工作过程如上面所述，超细气水雾灭火装置系统24启动后，计算机房地板电缆区专用灭火喷头25喷出超细气水雾扑灭地板电缆区火灾，同时还能吸收火灾所产生烟气。计算机等电器设备区专用灭火喷头25喷出超细气水雾扑灭计算机所在空间的火灾。空调等危险区专用灭火喷头28喷出超细气水雾扑灭空调等危险区的火灾。电器柜内专用气体灭火喷头29喷出气体灭火剂排挤柜内空气达到隔绝氧气窒息灭火效果。即使机箱内没有发生火灾，通入气体灭火剂后使机箱内产生正压，防止烟气和水蒸气进入，污染电器设备。
结合图4说明档案室的超细气水雾的灭火方法实施例。
档案室的通常布置为图书、资料等纸张、空调和照明电器设备。根据档案室空间尺寸Vm3选择所使用的超细气水雾灭火系统型号和规格。
灭火方法的实施如下：当档案室某处发生火灾时，超细气水雾灭火装置系统24的工作过程如上面所述，超细气水雾灭火装置系统24启动后，档案室纸张区专用灭火喷头34喷出超细气水雾扑灭纸张区所在空间的火灾。空调等危险区专用灭火喷头28喷出超细气水雾扑灭空调等危险区的火灾。

Claims (8)

1.一种超细气水雾的灭火方法，其特征在于：该方法如下：采用高压气体灭火剂氮气、氩气，根据不同的保护对象按一定体积比比例进行混合，驱动水，使水在一定压力作用下流动，水和气体灭火剂分别沿各自管道流动，在两相流喷嘴以一定比例混合并进行雾化；应用在火灾现场，根据不同的保护对象采用不同的气水质量比比例和不同的喷嘴；在一个灭火空间里区分保护对象，而采用不同的气水雾特性。
2、根据权利要求1所述之一种超细气水雾的灭火方法，其特征在于：该喷嘴喷出的超细气水雾之气水混合物具有质量中间直径小于50微米，速度大于100米/秒。
3、根据权利要求1所述之一种超细气水雾的灭火方法，其特征在于：采用高压气体灭火剂氮气、氩气，根据不同的保护对象按体积比范围为0.3-3比例进行混合。
4、根据权利要求1所述之一种超细气水雾的灭火方法，其特征在于：在两相流喷嘴是以水/气质量比范围为0.1-10进行混合并进行雾化。
5、根据权利要求1所述之一种超细气水雾的灭火方法，其特征在于：应用在火灾现场，根据不同的保护对象采用不同的气水质量比比例范围为0.1-10。
6、根据权利要求1所述之一种超细气水雾的灭火方法，其特征在于：当超细气水雾使用在计算机房和通讯等洁净厂房灭火中，将计算机房和通讯等洁净厂房分为地板区、空调和垃圾区及设备区，对于地板区采用水/气混合比例质量比的气水雾，喷雾形状为扁平；空调和垃圾区采用水/气混合比例大的气水雾，喷雾形状为圆锥；设备区采用水/气混合比例小的气水雾，对于昂贵的大型机柜，可以安装纯气体灭火剂喷嘴。
7、根据权利要求1所述之一种超细气水雾的灭火方法，其特征在于：当超细气水雾使用在档案室、银行等珍贵纸张、文物保护场所灭火中，将房间分成易发生火灾区和怕水珍贵物品区，易发生火灾区采用水/气混合比例大的气水雾，设置专用喷嘴；怕水珍贵物品区采用水/气混合比例小的气水雾。
8、一种超细气水雾灭火的装置，其特征在于：该装置由：柜体(1)，压力水瓶(2)，瓶头接口(3)，水瓶压力指示表(4)，紧急手动水阀(5)，水路电磁阀(6)，水路压力指示表(7)，高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表(8)，紧急手动气阀(9)，气路电磁阀(10)，气路压力指示表(11)，高压气路减压阀(12)，高压气体汇流排(13)，高压气体管路(14)，高压气路备用接口(15)，高压气体灭火剂瓶组(16)，水路过滤器(17)，不同种类的超细气水雾喷嘴(18)，火灾探测器(19)，火灾报警控制器(20)，电缆(21)，气体灭火剂管路(22)，水管路(23)组成；
高压气体灭火剂瓶组(16)通过高压气体管路(14)连接到高压气体汇流排(13)，高压气体汇流排(13)上装有高压灭火气体灭火剂瓶组压力指示表(8)，高压气体汇流排(13)一端留有高压气路备用接口(15)，一端连接高压气路减压阀(12)，通过高压气路减压阀(12)后，管路分为两路，一路连接紧急手动气阀(9)，气路电磁阀(10)，气路压力指示表(11)，通过气体灭火剂管路(22)连接到不同种类的超细气水雾喷嘴(18)；另一路通过瓶头接口(3)与压力水瓶(2)相连，压力水瓶(2)上装有水瓶压力指示表(4)，水瓶通过管路紧急手动水阀(5)，水路电磁阀(6)，水路压力指示表(7)，水路过滤器(17)，通过水管路(23)连接到不同种类的超细气水雾喷嘴(18)；火灾探测器(19)通过电缆(21)连接到火灾报警控制器(20)，火灾报警控制器(20)通过控制电缆连接气路电磁阀(10)和水路电磁阀(6)。
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