液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统的制作方法

液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统
1.技术领域 2.本实用新型涉及防灭火系统技术领域，具体涉及一种液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统。
3.

背景技术：

4.在煤矿开采中，由瓦斯气体引起的着火事故时有发生，给国家资源和人民生命财产造成巨大损失。目前,煤矿灭火时多数是采用向矿井内直接注入惰性液体的方法，常用的惰性液体包括液氮和液态二氧化碳两种。
5.针对这一情况，现有的矿区防灭火系统在使用过程中存在如下问题：1、由于液氮和液态二氧化碳的气化温度不同，液氮相较于液态二氧化碳，很容易气化，因此两者采用同一种换热气化装置一方面浪费能源，另一方面造成气化程度不同，不利于灭火操作；2、当气化比较低时，惰性液体在火区内吸热后突然膨胀，容易将火区内的瓦斯气体和氧气推向发火区域引起爆炸，从而造成更大的损失。
6.

技术实现要素：

7.本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、使用可靠的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，解决现有矿区防灭火系统不适于液氮和液态二氧化碳转换使用的问题，方便操作，安全性和可靠性高。
8.本实用新型的技术方案是：
9.一种液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，包括用于存储液氮或液态二氧化碳的惰性液体存储罐、与惰性液体存储罐的出液管路连接的增压泵、与增压泵出口管路连接的换热气化单元、与换热气化单元输出端连接的气液混合输送管路，其技术要点是：所述换热气化单元由底座、设于底座上方且并联的液氮换热气化器和液态二氧化碳换热气化器组成，所述液氮换热气化器包括底板、顶板、连接于底板与顶板之间的多个间隔排布的纵向储液腔、连接于相邻两个纵向储液腔之间的横向过渡管路，各个纵向储液腔为长方体状结构，沿底板由前至后均匀排列，所述横向过渡管路由与前一纵向储液腔连通的收缩段、与后一纵向储液腔连通的扩散段、连接于收缩段和扩散段之间的喉颈段组成；所述液态二氧化碳换热气化器包括气化箱、设于气化箱中的水平旋转输液管和加热棒组件，所述气化箱顶部设加热介质入口；所述气液混合输送管路上设有减压阀。
10.上述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，相邻两个纵向储液腔之间的横向过渡管路的数量为多个且均匀间隔排布。
11.上述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，所述液氮换热气化器的首个纵向储液腔外侧面设有进液管ⅰ，最后一个纵向储液腔外侧面设有出液管ⅰ；所述液态二氧化碳换热气化器的气化箱的前侧面设有与水平旋转输液管连通的进液管ⅱ，后侧面设有与水平旋转输液管连通的出液管ⅱ；所述进液管ⅰ和进液管ⅱ利用中间管路与增压泵出口管路连通，所述进液管ⅰ和进液管ⅱ入口处和增压泵出口管路上分别设有控制阀；所述出液管ⅰ和出液管ⅱ利用中间管路与气液混合输送管路连通，所述出液管ⅰ和出液管ⅱ出口处和气液混合输送管路前端分别设有控制阀。
12.上述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，所述加热棒组件由上加热棒和下加热棒组成，所述上加热棒和下加热棒分别为u形加热棒，u形加热棒的u底部分位于水平旋转输液管的内部，u形加热棒的两个直臂部分引出气化箱侧面并连接电源。
13.上述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，所述底座的下部设有两条滑轨，所述底座的下表面设有与滑轨配合的滑块，所述滑轨与换热气化单元入液方向垂直，便于调整液氮换热气化器和液态二氧化碳换热气化器的位置，以便于组装。
14.上述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，所述进液管ⅰ、进液管ⅱ、出液管ⅰ和出液管ⅱ分别设有柔性管段，以便于前、后设备的管路连接。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1、利用液氮换热气化器换热气化液氮，利用液态二氧化碳换热气化器换热气化液态二氧化碳，由于液氮的气化温度较低，采用风热即可，而液态二氧化碳的气化温度较高，采用电加热结构，两者不同时工作，根据运输到的惰性液体存储罐中的液体切换工作，节约能源，同时，避免了气化比过低，解决现有矿区防灭火系统不适于液氮和液态二氧化碳转换使用的问题，方便操作，安全性和可靠性高。
17.2、采用减压阀，稳定气液混合输送管路中的压力，进一步提高安全性和可靠性。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是图1中换热气化单元的左视图；
20.图3是本实用新型的液氮换热气化器的结构示意图；
21.图4是本实用新型的液态二氧化碳换热气化器的结构示意图。
22.图中：1.惰性液体存储罐、2.增压泵、3.控制阀、4.进液管ⅱ、5.柔性管段、6.底座、7.滑轨、8.气化箱、9.电极连接端、10.出液管ⅱ、11.控制阀、12.减压阀、13.气液混合输送管路、14.出液管ⅰ、15.顶板、16.底板、17.进液管ⅰ、18.纵向储液腔、19.横向过渡管路、20.加热棒组件、21.水平旋转输液管。
23.具体实施方式 24.结合附图对本实用新型作详细描述。
25.如图1-图4所示，该液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，包括用于存储液氮或液态二氧化碳的惰性液体存储罐1、与惰性液体存储罐1的出液管路连接的增压泵2、与增压泵2出口管路连接的换热气化单元、与换热气化单元输出端连接的气液混合输送管路13。
26.其中，所述换热气化单元由底座6、设于底座6上方且并联的液氮换热气化器和液态二氧化碳换热气化器组成。所述液氮换热气化器包括底板16、顶板15、连接于底板16与顶板15之间的多个间隔排布的纵向储液腔18、连接于相邻两个纵向储液腔18之间的横向过渡管路19。各个纵向储液腔18为长方体状结构，沿底板16由前至后均匀排列。所述横向过渡管路19由与前一纵向储液腔连通18的收缩段、与后一纵向储液腔18连通的扩散段、连接于收缩段和扩散段之间的喉颈段组成，参见图3。所述液态二氧化碳换热气化器包括气化箱8、设于气化箱8中的水平旋转输液管21和加热棒组件20，所述气化箱8顶部设加热介质入口（图中省略）。所述气液混合输送管路13上设有减压阀12。
27.本实施例中，相邻两个纵向储液腔18之间的横向过渡管路19的数量为多个且均匀
间隔排布。首个纵向储液腔18外侧面设有进液管ⅰ17，最后一个纵向储液腔18外侧面设有出液管ⅰ14。所述液态二氧化碳换热气化器的气化箱8的前侧面设有与水平旋转输液管21连通的进液管ⅱ4，后侧面设有与水平旋转输液管21连通的出液管ⅱ10。所述进液管ⅰ17和进液管ⅱ4利用中间管路与增压泵2出口管路连通，所述进液管ⅰ17和进液管ⅱ4入口处和增压泵2出口管路上分别设有控制阀3；所述出液管ⅰ14和出液管ⅱ10利用中间管路与气液混合输送管路13连通，所述出液管ⅰ14和出液管ⅱ10出口处和气液混合输送管路13前端分别设有控制阀11。所述进液管ⅰ17、进液管ⅱ4、出液管ⅰ14和出液管ⅱ10分别设有柔性管段5，以便于前、后设备的管路连接。
28.所述加热棒组件20由上加热棒和下加热棒组成，所述上加热棒和下加热棒分别为u形加热棒，u形加热棒的u底部分位于水平旋转输液管21的内部，u形加热棒的两个直臂部分引出气化箱8侧面并形成用于连接电源的电极连接端9。
29.所述底座6的下部设有两条滑轨7，所述底座6的下表面设有与滑轨7配合的滑块，所述滑轨7与换热气化单元入液方向垂直，便于调整液氮换热气化器和液态二氧化碳换热气化器的位置，以便于组装。
30.当矿区发生火灾时，根据备用的灭火介质或救急运输的灭火介质的类型，通过切换控制阀切换使用液氮换热气化器或液态二氧化碳换热气化器。
31.用于存储液氮的惰性液体存储罐1通过增压泵2将液氮输送向换热气化单元的液氮换热气化器，液氮经液氮换热气化器达到设定的气化比后，再通过气液混合输送管路13和减压阀12输送向灭火区域，避免液氮在火区内吸热后突然膨胀，安全性和可靠性高。
32.同理，用于存储液态二氧化碳的惰性液体存储罐1通过增压泵2将液态二氧化碳输送向换热气化单元的液态二氧化碳换热气化器，液态二氧化碳经液态二氧化碳换热气化器达到设定的气化比后，再通过气液混合输送管路13和减压阀12输送向灭火区域，避免液态二氧化碳在火区内吸热后突然膨胀，安全性和可靠性高。
33.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，包括用于存储液氮或液态二氧化碳的惰性液体存储罐、与惰性液体存储罐的出液管路连接的增压泵、与增压泵出口管路连接的换热气化单元、与换热气化单元输出端连接的气液混合输送管路，其特征在于：所述换热气化单元由底座、设于底座上方且并联的液氮换热气化器和液态二氧化碳换热气化器组成，所述液氮换热气化器包括底板、顶板、连接于底板与顶板之间的多个间隔排布的纵向储液腔、连接于相邻两个纵向储液腔之间的横向过渡管路，各个纵向储液腔为长方体状结构，沿底板由前至后均匀排列，所述横向过渡管路由与前一纵向储液腔连通的收缩段、与后一纵向储液腔连通的扩散段、连接于收缩段和扩散段之间的喉颈段组成；所述液态二氧化碳换热气化器包括气化箱、设于气化箱中的水平旋转输液管和加热棒组件，所述气化箱顶部设加热介质入口；所述气液混合输送管路上设有减压阀。2.根据权利要求1所述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，其特征在于：相邻两个纵向储液腔之间的横向过渡管路的数量为多个且均匀间隔排布。3.根据权利要求1所述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，其特征在于：所述液氮换热气化器的首个纵向储液腔外侧面设有进液管ⅰ，最后一个纵向储液腔外侧面设有出液管ⅰ；所述液态二氧化碳换热气化器的气化箱的前侧面设有与水平旋转输液管连通的进液管ⅱ，后侧面设有与水平旋转输液管连通的出液管ⅱ；所述进液管ⅰ和进液管ⅱ利用中间管路与增压泵出口管路连通，所述进液管ⅰ和进液管ⅱ入口处和增压泵出口管路上分别设有控制阀；所述出液管ⅰ和出液管ⅱ利用中间管路与气液混合输送管路连通，所述出液管ⅰ和出液管ⅱ出口处和气液混合输送管路前端分别设有控制阀。4.根据权利要求1所述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，其特征在于：所述加热棒组件由上加热棒和下加热棒组成，所述上加热棒和下加热棒分别为u形加热棒，u形加热棒的u底部分位于水平旋转输液管的内部，u形加热棒的两个直臂部分引出气化箱侧面并连接电源。5.根据权利要求1所述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，其特征在于：所述底座的下部设有两条滑轨，所述底座的下表面设有与滑轨配合的滑块，所述滑轨与换热气化单元入液方向垂直，便于调整液氮换热气化器和液态二氧化碳换热气化器的位置。6.根据权利要求3所述的液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，其特征在于：所述进液管ⅰ、进液管ⅱ、出液管ⅰ和出液管ⅱ分别设有柔性管段。

技术总结

本实用新型涉及一种液氮和液态二氧化碳两用防灭火系统，包括惰性液体存储罐、增压泵、换热气化单元和气液混合输送管路，其技术要点是：换热气化单元由底座、并联的液氮换热气化器和液态二氧化碳换热气化器组成，液氮换热气化器包括底板、顶板、连接于底板与顶板之间的多个间隔排布的纵向储液腔、连接于相邻两个纵向储液腔之间的横向过渡管路，横向过渡管路由收缩段、扩散段、连接于收缩段和扩散段之间的喉颈段组成；液态二氧化碳换热气化器包括气化箱、设于气化箱中的水平旋转输液管和加热棒组件，气化箱顶部设加热介质入口。本系统解决了现有矿区防灭火系统不适于液氮和液态二氧化碳转换使用的问题，方便操作，安全性和可靠性高。高。高。