CN203291421U

CN203291421U - 一种lng、cng汽车防火抑爆系统

Info

Publication number: CN203291421U
Application number: CN2013203587615U
Authority: CN
Inventors: 刘晅亚; 纪超; 韩伟平; 许晓元; 于年灏
Original assignee: Tianjin Fire Fighting Institute Ministry of Public Security
Current assignee: Tianjin Fire Fighting Institute Ministry of Public Security
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-06-21

Abstract

本实用新型涉及一种LNG、CNG汽车防火抑爆系统，包括气体灭火剂系统、信号采集与报警系统和控制系统，气体灭火剂系统包括气体灭火剂储瓶，灭火剂容器阀安装在气体灭火剂储瓶瓶口，从灭火剂容器阀连接灭火剂输送管道及管道上的泄压阀，灭火剂输送管道上并联多条支管，支管上依次连接一个电动式选择阀和一个喷嘴，支管的端部延伸至一个汽车机舱保护区域，本实用新型优点是：可自动对LNG、CNG汽车燃料泄漏及火灾进行预警和早期惰化抑制，系统通过实时监测泄漏甲烷浓度和初期闪燃火焰，在甲烷浓度超过预设定值时发出预警提示，当发封闭空间甲烷浓度超过体积浓度3%或闪燃火焰时自动打开气体抑制系统，从而弥补现有LNG、CNG汽车防火、防爆装置的空白。

Description

一种LNG、CNG汽车防火抑爆系统

技术领域

本实用新型涉及汽车自动灭火装置，特别涉及一种LNG、CNG汽车防火抑爆系统，适用于LNG或CNG为动力燃料的汽车。

背景技术

现代社会里，汽车已经成为人们生活的常见工具。随着汽车保有量的持续增多，石油消耗量大大增加，加之环境因素越来越受到人们的重视，近些年来出现了许多新能源形式的汽车，其中LNG（LNG液化天然气Liquefied Natural Gas）和CNG（CNG 压缩天然气Compressed Natural Gas,)作为动力能源的汽车也得到了快速的发展。

汽车的使用过程中，可能受到车况本身、环境条件、意外碰撞等各种因素的影响而发生燃料泄漏、自燃甚至爆炸，轻则造成财产的损失，重则危及生命。

LNG、CNG燃料和传统汽油、柴油危险形式不同，并不会像汽油柴油类能够稳定持续燃烧直至燃料耗尽。LNG，CNG汽车燃料泄漏后极易扩散，并在局部空间聚集，如果聚集的燃气处于爆炸限内遇到电火花或明火则易发生爆燃事故而造成严重的后果，因此传统意义的灭火器或车载自动灭火系统对LNG、CNG汽车安全保护作用很小。此外，如果LNG、CNG汽车因为撞击事故发生泄漏，大量泄漏燃气很快就会在机舱内形成可燃气云团，意外点火则会形成爆炸，通常的手持式灭火器或常规的车载自动灭火系统则无法达到抑爆、灭火要求。因此，对于LNG、CNG汽车的火灾必须以提前预防、惰化抑爆为主。

目前，针对汽车火灾常用的方法是强制汽车上配备一种汽车专用的小体积灭火器，这种灭火器体积较小，虽然携带方便，但是实际的灭火能力并不显著，而针对LNG、CNG汽车的车载自动灭火系统还未见报导。因此，针对车载LNG、CNG燃料汽车，研制开发集燃气泄漏预警与惰化、抑爆、灭火功能的LNG、CNG汽车防火抑爆系统十分迫切，已成为本领域技术人员研究和开发的课题。

发明内容

本实用新型的目的就是为克服现有技术的不足，针对现有LNG、CNG汽车防火、防爆需求，提供一种专门针对LNG、CNG汽车的防火抑爆系统装置，通过研制的LNG、CNG汽车防火抑爆系统实现实时监测泄漏甲烷浓度和初期闪燃火焰，在甲烷浓度超过预设定值时发出预警提示，当发动机舱局部空间甲烷浓度超过一定浓度（体积浓度3%）或发现闪燃火焰时自动打开气体抑制系统（气体灭火剂可以采用七氟丙烷、二氧化碳和其他惰性气体等），实现对LNG、CNG汽车火灾的预防和抑制。弥补现有LNG、CNG汽车防火、防爆装置的空白。

本实用新型是通过这样的技术方案实现的：LNG、CNG汽车防火抑爆系统，包括气体灭火剂系统、信号采集与报警系统和控制系统，其特征在于：所述气体灭火剂系统包括气体灭火剂储瓶，灭火剂容器阀安装在气体灭火剂储瓶的瓶口，从灭火剂容器阀出口一端连接灭火剂输送管道及管道上的泄压阀，灭火剂输送管道上并联多条支管，多条支管分别依次连接一个电动式选择阀和一个喷嘴，每条支管的端部延伸至一个对应的汽车机舱保护区域，每条支管端部的喷嘴固定在对应的发动机保护区域；

所述信号采集与报警系统包括火焰探测器、高精度甲烷浓度探测器、报警控制器、信号反馈装置、声光报警器和报警显示器；每一个保护区域分别安装一个火焰探测器和一个高精度甲烷浓度探测器；安装在不同保护区域的火焰探测器、高精度甲烷浓度探测器分别连接报警控制器；

所述控制系统包括灭火剂喷放控制器、紧急启停按钮、启动装置，灭火剂喷放控制器包括启动控制端、信号输入端；信号输入端与报警控制器连接，启动控制端与启动装置连接；

灭火剂喷放控制器采用PLC系统控制。

本实用新型的有益效果：本实用新型可自动对LNG、CNG汽车燃料泄漏及火灾进行预警和早期惰化抑制，系统通过实时监测泄漏甲烷浓度和初期闪燃火焰，在甲烷浓度超过预设定值时（甲烷体积浓度1%）发出预警提示，当发封闭空间甲烷浓度超过浓度（甲烷体积浓度3%）或发现闪燃火焰时自动打开气体抑制系统（气体灭火剂可以采用七氟丙烷、二氧化碳和其他惰性气体等），实现对LNG、CNG汽车火灾的预防和抑制，弥补现有LNG、CNG汽车防火、防爆装置的空白。

附图说明

图1、为LNG、CNG汽车防火抑爆系统结构示意图；

图2、为 LNG、CNG汽车防火抑爆系统工作原理流程图；

图3、为 LNG、CNG汽车防火抑爆系统逻辑判定及原理图。

图中：1.灭火剂容器阀，2.气体灭火剂储瓶，3.灭火剂喷放控制器，4.紧急启停按钮，5.声光报警器，6.报警显示器，7.报警控制器，13.灭火剂输送管道，14.启动装置，15.灭火剂管单向阀，16.泄压阀；

8-1.第一火焰探测器，8-2.第二火焰探测器，8-3.第三火焰探测器；9-1. 第一高精度甲烷浓度探测器，9-2. 第二高精度甲烷浓度探测器，9-3. 第三高精度甲烷浓度探测器；10-1. 第一喷嘴，10-2. 第二喷嘴，10-3. 第三喷嘴；11-1. 第一电动式选择阀，11-2. 第二电动式选择阀，11-3. 第三电动式选择阀；12-1. 第一信号反馈装置，12-2. 第二信号反馈装置，12-3. 第三信号反馈装置。

具体实施方式

为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型：

本实施例中，气体灭火剂系统包括气体灭火剂储瓶2，灭火剂容器阀1安装在气体灭火剂储瓶2的瓶口，从灭火剂容器阀1出口一端连接灭火剂输送管道13，灭火剂输送管道13上设有泄压阀16，阀后并联3条支管，3条支管分别依次连接一个电动式选择阀和一个喷嘴，每条支管的延伸至一个对应的汽车机舱保护区域，每条支管端部的喷嘴固定在对应的汽车机舱保护区域；

第一条支管包括第一电动式选择阀11-1和第一喷嘴10-1；第一电动式选择阀11-1反馈信号输出端与信号反馈装置12-1连接；

第二条支管包括第二电动式选择阀11-2和第二喷嘴10-2；第二电动式选择阀11-2反馈信号输出端与信号反馈装置12-2连接；

第三条支管包括第三电动式选择阀11-3和第三喷嘴10-3；第三电动式选择阀11-3反馈信号输出端与信号反馈装置12-3连接。

所述信号采集与报警系统包括火焰探测器、高精度甲烷浓度探测器、报警控制器7、信号反馈装置、声光报警器5和报警显示器6；每一个保护区域分别安装一个火焰探测器和一个高精度甲烷浓度探测器；安装在不同保护区域的火焰探测器、高精度甲烷浓度探测器分别连接报警控制器7；

所述控制系统包括灭火剂喷放控制器3、紧急启停按钮4、启动装置14，灭火剂喷放控制器3包括启动控制端、信号输入端；信号输入端与报警控制器7连接，启动控制端与启动装置14连接；

由火焰探测器、高精度甲烷浓度探测器分别采集火灾信号、甲烷浓度信号并传送给报警控制器7，报警控制器7向灭火剂喷放控制器3传送报警信号，由灭火剂喷放控制器3对采集的火灾信号、甲烷浓度信号进行甄别判断，当信号数据超出规定的下限值时，控制启动装置14开启，同时由声光报警器5和报警显示器6进行声光报警；

启动装置14的多路控制端分别与每条支管上的电动式选择阀输入端对应连接，每条支管上的电动式选择阀的联动输出端分别与容器阀的控制端连接，电动式选择阀的反馈信号输出端与信号反馈装置连接，通过控制对应支管上电动式选择阀，实现对3个汽车机舱保护区域的防火抑爆。

紧急启停按钮4连接灭火剂喷放控制器3的主控电路，通过紧急启停按钮4实现人工控制灭火剂的喷放或停止动作。

LNG、CNG汽车防火抑制系统能实时监测甲烷浓度和火焰信号并迅速报警显示并激活气体抑制系统。其具体运行逻辑及流程如下。

发动机附近安装第一高精度甲烷浓度探测器9-1；

LNG或CNG储罐至发动机连接管路中的封闭区域附近安装第二高精度甲烷浓度探测器9-2；

LNG汽车汽化器/CNG汽车及部分LNG汽车相对封闭的储罐出口阀附近安装第三高精度甲烷浓度探测器9-3；

高精度甲烷浓度探测器实时检测特定位置的甲烷浓度，当甲烷浓度超过预设值时，报警控制器根据信号指示声光报警器报警，并将超标位置及甲烷浓度值显示在报警显示器上，此时可人工干预，选择取消报警或开启气体抑制系统。

如果甲烷浓度继续升高，超过浓度3%时（体积浓度的3%），灭火控制器3发出指示信号启动装置14启动相应位置的电动式选择阀，并联动开启灭火剂容器阀1，则气体灭火剂经灭火剂输送管13由喷嘴喷出，从而达到防止火灾的目的，甲烷体积浓度低于浓度3%时，灭火控制器3指示启动装置关闭电动式选择阀及灭火剂容器阀1，实时甲烷浓度都显示在报警显示器6上。

发动机附近安装第一火焰探测器8-1；

LNG或CNG储罐至发动机连接管路中的封闭区域附近安装第二火焰探测器8-2；

LNG汽车汽化器/CNG汽车及部分LNG汽车相对封闭的储罐出口阀附近安装第三火焰探测器8-3。

火焰探测器时刻检测火焰信号，当有火焰发生时，报警控制器7直接触发声光报警系统5，并将火焰信号报警探头位置显示在报警显示器6上，灭火控制器3发出指示信号，启动装置14启动相应位置的电动式选择阀并联动开启灭火剂容器阀1，则气体灭火剂经灭火剂输送管13由喷嘴喷出，从而达到扑灭火灾的目的，火焰消失时，灭火控制器3指示启动装置关闭电动式选择阀及灭火剂容器阀1。

系统要求全程不断电，电源采用蓄电池形式，在汽车运动中自动充电。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。

Claims

1. 一种LNG、CNG汽车防火抑爆系统，包括气体灭火剂系统、信号采集与报警系统和控制系统，其特征在于：所述气体灭火剂系统包括气体灭火剂储瓶（2），灭火剂容器阀（1）安装在气体灭火剂储瓶（2）的瓶口，从灭火剂容器阀（1）出口一端连接灭火剂输送管道（13）及管道上的泄压阀（16），灭火剂输送管道（13）上并联多条支管，多条支管分别依次连接一个电动式选择阀和一个喷嘴，每条支管的端部延伸至一个对应的汽车机舱保护区域，每条支管端部的喷嘴固定在对应的发动机保护区域；

所述信号采集与报警系统包括火焰探测器、高精度甲烷浓度探测器、报警控制器（7）、信号反馈装置、声光报警器（5）和报警显示器（6）；每一个保护区域分别安装一个火焰探测器和一个高精度甲烷浓度探测器；安装在不同保护区域的火焰探测器、高精度甲烷浓度探测器分别连接报警控制器（7）；

所述控制系统包括灭火剂喷放控制器（3）、紧急启停按钮（4）、启动装置（14），灭火剂喷放控制器（3）包括启动控制端、信号输入端；信号输入端与报警控制器（7）连接，启动控制端与启动装置（14）连接；

启动装置（14）的多路控制端分别与每条支管上的电动式选择阀的输入端对应连接，每条支管上的电动式选择阀的输出端分别与容器阀的控制端连接、联动，电动式选择阀的反馈信号输出端与信号反馈装置连接；系统共设4个紧急启停按钮（4），用于灭火剂喷放控制器（3）紧急启动或停止单个或全部灭火剂喷放动作；灭火剂喷放控制器（3）采用PLC系统控制。

2. 如权利要求1所述一种LNG、CNG汽车防火抑爆系统，其特征在于：灭火剂输送管道（13）上连接一个泄压阀（16），阀后并联3条支管，3条支管分别依次连接一个电动式选择阀和一个喷嘴；

第一条支管包括第一电动式选择阀（11-1）和第一喷嘴（10-1）；第一电动式选择阀（11-1）反馈信号输出端与信号反馈装置（12-1）连接；

第二条支管包括第二电动式选择阀（11-2）和第二喷嘴（10-2）；第二电动式选择阀（11-2）反馈信号输出端与信号反馈装置（12-2）连接；

第三条支管包括第三电动式选择阀（11-3）和第三喷嘴（10-3）；第三电动式选择阀（11-3）反馈信号输出端与信号反馈装置（12-3）连接。