撞击窒息节能式火焰熄灭装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置及控制方法，属于发动机进气火焰熄灭的技术领域，包括壳体、水雾喷头、集成控制装置、防爆水泵、低压总管、高压总管和水箱；壳体内设置有空气进气腔、火焰熄灭腔、水雾冷却腔以及空气出气腔；水雾喷头设置在火焰熄灭腔内，水雾喷头处水压最小为1MPa；集成控制装置包括氧气浓度传感器、温度传感器、控制器、与防爆水泵连接的隔爆动力源、防爆电磁换向阀、防爆电比例减压阀、防爆电比例流量阀以及压力补偿阀。该装置及控制方法既能提高火焰熄灭效率，又不影响发动机进气的通气量，而且对于在恶劣工作环境下的进气携带的固体粉粒能起到沉淀过滤的作用。

Energy-saving flame extinguishing device with impact asphyxiation and its control method

The invention provides an energy-saving flame extinguishing device and control method for impact asphyxiation, belonging to the technical field of engine intake flame extinguishing, including shell, water mist nozzle, integrated control device, explosion-proof water pump, low pressure main pipe, high pressure main pipe and water tank; the shell is provided with air intake chamber, flame extinguishing chamber and water mist cooling. The integrated control device includes oxygen concentration sensor, temperature sensor, controller, explosion-proof power source connected with explosion-proof water pump, explosion-proof electromagnetic reversing valve, explosion-proof proportional pressure relief valve and explosion-proof proportional current. Measuring valves and pressure compensation valves. The device and control method can not only improve the flame extinguishing efficiency, but also not affect the air intake of the engine, and can play a role of precipitation and filtration for the solid particles carried by the air intake in the harsh working environment.

【技术实现步骤摘要】
撞击窒息节能式火焰熄灭装置及控制方法
本专利技术涉及发动机进气火焰熄灭的
，特别是涉及一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置及控制方法。
技术介绍
防爆胶轮车是目前煤矿井下无轨辅助运输的主要设备，其主要动力源为防爆柴油机。目前国内防爆柴油机的进气系统的火焰阻隔大部分采用金属材料制造的板式或网式阻火器，其结构虽然简单但却存在着很多问题：1、金属网式阻火器熄灭火焰的能力有限；2、恶劣的工作环境下，含有少量固体粉粒的空气容易造成金属板式或网式阻火器的堵塞；3、金属板式或网式阻火器的通气能力较差，容易造成进气量不足，从而造成发动机燃烧环境恶劣，动力不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置及控制方法，既提高火焰熄灭效率，又不影响发动机进气的通气量，而且对于在恶劣工作环境下的进气携带的固体粉粒能起到沉淀过滤的作用。为实现上述目的，本专利技术提供一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置，包括壳体、水雾喷头、集成控制装置、防爆水泵、低压总管、高压总管和水箱；壳体内设置有与空气连通的空气进气腔、与空气进气腔连通的火焰熄灭腔、与火焰熄灭腔连通的水雾冷却腔以及与水雾冷却腔连通的空气出气腔；水雾喷头设置在火焰熄灭腔内，水雾喷头处水压最小为1MPa；集成控制装置包括用于检测火焰熄灭腔内氧气浓度的氧气浓度传感器、用于检测火焰熄灭腔内温度的温度传感器、分别与氧气浓度传感器和温度传感器电连接的控制器、与防爆水泵连接的隔爆动力源、防爆电磁换向阀、防爆电比例减压阀、防爆电比例流量阀以及压力补偿阀；防爆水泵的进水口通过低压总管与水箱连接，出水口通过高压总管与防爆电磁换向阀的P口连接；防爆电磁换向阀与控制器电连接，A口与水箱连通，B口与防爆电比例减压阀的2口连接；防爆电比例流量阀与控制器电连接，P口与防爆电比例减压阀的1口连接，A口与压力补偿阀的P口连接；压力补偿阀与控制器电连接，A口与水雾喷头连接。进一步地，火焰熄灭腔包括窒息腔、连通空气进气腔和窒息腔进气口的前置阻隔腔以及连通水雾冷却腔与窒息腔出气口的后置阻隔腔；水雾喷头设置在窒息腔内。进一步地，水雾冷却腔和空气出气腔之间设置有过渡腔。进一步地，空气进气腔内设置有引流板；和/或前置阻隔腔、后置阻隔腔、水雾冷却腔和过渡腔内均设置有引流弯板。进一步地，撞击窒息节能式火焰熄灭装置还包括冷却装置；水雾冷却腔的下方设置有与水雾冷却腔连通的集水腔；冷却装置的进水口与集水腔连接，出水口与水箱连接。进一步地，低压总管上设置有过滤器。进一步地，高压总管上设置有单向阀。进一步地，防爆水泵、过滤器、低压总管、单向阀、防爆电磁换向阀、防爆电比例减压阀、防爆电比例流量阀和压力补偿阀为水路通道；水路通道的数量为多条；水雾喷头的数量与水路通道的数量相同，每个水雾喷头通过高压支管与多个水路通道内的压力补偿阀的A口连接。进一步地，壳体由不锈钢板焊接而成；水雾喷头为不锈钢水雾喷头。本专利技术还提供一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置的控制方法，以上述的撞击窒息节能式火焰熄灭装置为基础实施，包括下述步骤：S1，检测火焰熄灭腔内的氧气浓度和温度；S2，若氧气浓度和温度的检测值均在预设范围内，控制器不向防爆电磁换向阀、防爆电比例减压阀、防爆电比例流量阀和压力补偿阀输出电信号；防爆电磁换向阀的P口和A口相通，防爆水泵提供的水经过防爆电磁换向阀的P口和A口，流回水箱；S3，若氧气浓度或温度的检测值超出预设范围，控制器根据检测值向防爆电磁换向阀、防爆电比例减压阀、防爆电比例流量阀和压力补偿阀输出电信号，防爆电磁换向阀的P口和B口相通，防爆水泵提供的水经过防爆电磁换向阀的P口和B口，流入防爆电比例减压阀的2口，防爆电比例减压阀根据控制器输出的电信号将水压控制在相应的压力值，防爆电比例流量阀根据控制器输出的电信号调节P口到A口的开度，压力补偿阀比较防爆电比例流量阀P口压力和A口压力并作出相应的随动，使压力补偿阀A口的压力与防爆电比例流量阀P口的压力相同，从防爆电比例减压阀的1口流出的水流经防爆电比例流量阀和压力补偿阀进入水雾喷头发生碰撞形成水雾，从水雾喷头喷射入火焰熄灭腔。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术提供的撞击窒息节能式火焰熄灭装置及控制方法，氧气浓度传感器和温度传感器检测到氧气浓度和温度的检测值均在预设范围内，控制器不向防爆电磁换向阀、防爆电比例减压阀、防爆电比例流量阀和压力补偿阀输出电信号；防爆电磁换向阀的P口和A口相通，防爆水泵提供的水经过防爆电磁换向阀的P口和A口，流回水箱；氧气浓度传感器和温度传感器检测到氧气浓度或温度的数值超出预设范围，控制器根据检测值向防爆电磁换向阀、防爆电比例减压阀、防爆电比例流量阀和压力补偿阀输出电信号，防爆电磁换向阀的P口和B口相通，防爆水泵提供的水经过防爆电磁换向阀的P口和B口，流入防爆电比例减压阀的2口，防爆电比例减压阀根据控制器输出的电信号将水压控制在相应的压力值，防爆电比例流量阀根据控制器输出的电信号调节P口到A口的开度，压力补偿阀比较防爆电比例流量阀P口和A口压力并作出相应的随动，使压力补偿阀A口的压力与防爆电比例流量阀P口的压力相同，从防爆电比例减压阀1口流出的水流经防爆电比例流量阀和压力补偿阀进入水雾喷头内，并在水雾喷头内发生撞击形成大量水雾，由水雾喷头喷出，瞬间充满火焰熄灭腔，降低火焰熄灭腔中氧气的浓度（氧气浓度可由20%下降至4-5%），使火焰熄灭，同时还可以降低空气的温度，起到中冷的作用；空气和水雾从火焰熄灭腔进入水雾冷却腔，水雾遇到水雾冷却腔的腔壁后受冷变成水珠与空气分离空，气流经空气出气腔进入防爆柴油机气缸中；经过水雾冷却腔冷却的水流入集水腔中，经过冷却装置的冷却再流回水箱中，再次循环，形成闭合节能的水路系统，周而复始，达到了绿色环保节能的功效；综上所述，与现有的板式或网式阻火器通过降温实现火焰熄灭相比，本专利技术提供的撞击窒息节能式火焰熄灭装置，降低氧气浓度和降温同步进行，不但提高了了火焰熄灭的效率，而且不影响发动机进气的通气量，对于在恶劣工作环境中进气携带的固体粉粒，还具有沉淀过滤的作用，通过集成控制装置实现了智能监控灭火。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的撞击窒息节能式火焰熄灭装置的结构示意图；图2为图1所示撞击窒息节能式火焰熄灭装置的控制原理图。图中：1-水雾喷头；2-防爆水泵；3-低压总管；4-高压总管；4.1-回水管；5-水箱；6.1-空气进气腔；6.2-水雾冷却腔；6.3-空气出气腔；6.4-窒息腔；6.5-后置阻隔腔；6.6-前置阻隔腔I；6.7-前置阻隔腔II；6.8-过渡腔；6.9-引流板；6.10-引流弯板；6.11-集水腔；6.12-进气口连接法兰；6.13-出气口连接法兰；6.14-出水口连接法兰；7.1-氧气浓度传感器；7.2-温度传感器；7.3-控制器；7.4-隔爆动力源；7.5-防爆电磁换向阀；7.6-防爆电比例减压阀；7.7-防爆电比例流量阀；7.8-压力补偿阀；7.9-过滤器；7.10-单向阀；8-冷却装置；9-高压支管。具体实施方式实施例1本实施例提供一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置，如图1和图2所示，包括壳体、水雾喷头1、集成控制装置、防爆水泵2、低压总管3、高压总管4和水箱5；壳体内设置有与空气连通的空气进气腔6.1、与空气进气腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置，其特征在于，包括壳体、水雾喷头（1）、集成控制装置、防爆水泵（2）、低压总管（3）、高压总管（4）和水箱（5）；所述壳体内设置有与空气连通的空气进气腔（6.1）、与所述空气进气腔（6.1）连通的火焰熄灭腔、与所述火焰熄灭腔连通的水雾冷却腔（6.2）以及与所述水雾冷却腔（6.2）连通的空气出气腔（6.3）；所述水雾喷头（1）设置在所述火焰熄灭腔内，水雾喷头（1）处水压最小为1MPa；所述集成控制装置包括用于检测火焰熄灭腔内氧气浓度的氧气浓度传感器（7.1）、用于检测火焰熄灭腔内温度的温度传感器（7.2）、分别与氧气浓度传感器（7.1）和温度传感器（7.2）电连接的控制器（7.3）、与防爆水泵（2）连接的隔爆动力源（7.4）、防爆电磁换向阀（7.5）、防爆电比例减压阀（7.6）、防爆电比例流量阀（7.7）以及压力补偿阀（7.8）；所述防爆水泵（2）的进水口通过低压总管（3）与水箱（5）连接，出水口通过高压总管（4）与防爆电磁换向阀（7.5）的P口连接；所述防爆电磁换向阀（7.5）与控制器（7.3）电连接，A口与水箱（5）连通，B口与所述防爆电比例减压阀（7.6）的2口连接；所述防爆电比例流量阀（7.7）与控制器（7.3）电连接，P口与防爆电比例减压阀（7.6）的1口连接，A口与压力补偿阀（7.8）的P口连接；所述压力补偿阀（7.8）与控制器（7.3）电连接，A口与水雾喷头（1）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种撞击窒息节能式火焰熄灭装置，其特征在于，包括壳体、水雾喷头（1）、集成控制装置、防爆水泵（2）、低压总管（3）、高压总管（4）和水箱（5）；所述壳体内设置有与空气连通的空气进气腔（6.1）、与所述空气进气腔（6.1）连通的火焰熄灭腔、与所述火焰熄灭腔连通的水雾冷却腔（6.2）以及与所述水雾冷却腔（6.2）连通的空气出气腔（6.3）；所述水雾喷头（1）设置在所述火焰熄灭腔内，水雾喷头（1）处水压最小为1MPa；所述集成控制装置包括用于检测火焰熄灭腔内氧气浓度的氧气浓度传感器（7.1）、用于检测火焰熄灭腔内温度的温度传感器（7.2）、分别与氧气浓度传感器（7.1）和温度传感器（7.2）电连接的控制器（7.3）、与防爆水泵（2）连接的隔爆动力源（7.4）、防爆电磁换向阀（7.5）、防爆电比例减压阀（7.6）、防爆电比例流量阀（7.7）以及压力补偿阀（7.8）；所述防爆水泵（2）的进水口通过低压总管（3）与水箱（5）连接，出水口通过高压总管（4）与防爆电磁换向阀（7.5）的P口连接；所述防爆电磁换向阀（7.5）与控制器（7.3）电连接，A口与水箱（5）连通，B口与所述防爆电比例减压阀（7.6）的2口连接；所述防爆电比例流量阀（7.7）与控制器（7.3）电连接，P口与防爆电比例减压阀（7.6）的1口连接，A口与压力补偿阀（7.8）的P口连接；所述压力补偿阀（7.8）与控制器（7.3）电连接，A口与水雾喷头（1）连接。2.根据权利要求1所述的撞击窒息节能式火焰熄灭装置，其特征在于，所述火焰熄灭腔包括窒息腔（6.4）、连通空气进气腔（6.1）和窒息腔（6.4）进气口的前置阻隔腔以及连通水雾冷却腔（6.2）与窒息腔（6.4）出气口的后置阻隔腔（6.5）；所述水雾喷头（1）设置在窒息腔（6.4）内。3.根据权利要求2所述的撞击窒息节能式火焰熄灭装置，其特征在于，所述水雾冷却腔（6.2）和空气出气腔（6.3）之间设置有过渡腔（6.8）。4.根据权利要求3所述的撞击窒息节能式火焰熄灭装置，其特征在于，所述空气进气腔（6.1）内设置有引流板（6.9）；和/或所述前置阻隔腔、后置阻隔腔（6.5）、水雾冷却腔（6.2）和过渡腔（6.8）内均设置有引流弯板（6.10）。5.根据权利要求4所述的撞击窒息节能式火焰熄灭装置，其特征在于，还包括冷却装置（8）；所述水雾冷却腔（6.2）的下方设置有与水雾冷却腔（6.2）连通的集水腔（6.11）；所述冷却装置（8）的进水口与所述集水腔（6.11...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓，赵远，贾二虎，马艳卫，杨建勇，李智伟，王治伟，常凯，赵海兴，陈利东，柳玉龙，桑盛远，李波，田慧婷，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14