临界态二氧化碳灭火设备制造技术

本发明专利技术公开了临界态二氧化碳灭火设备，属于消防设备技术领域，包括储罐、制冷机组、蒸发器、加热组件、压力传感器和控制器；所述蒸发器包括法兰盖、进管、出管、盘管、支撑架、换热片和密封垫；所述盘管为螺旋环绕结构，其内侧环绕固定有若干个换热片；所述加热组件包括套管和加热器；所述套管顶部固定在储罐顶部，套管底部封闭，加热器穿设于套管内；所述套管和盘管均设于储罐内，且均与气相空间和液相空间接触；所述控制器用于控制制冷机组和加热器工作。本发明专利技术的临界态二氧化碳灭火设备，具有蒸发器与加热组件协同调温，且调温效果好，结构紧凑，安全，节能的特点。

Critical carbon dioxide fire extinguishing equipment

The invention discloses a critical carbon dioxide fire extinguishing equipment, which belongs to the technical field of fire fighting equipment, including storage tanks, refrigeration units, evaporators, heating components, pressure sensors and controllers; the evaporator includes flange caps, inlet and outlet tubes, coils, support frames, heat exchangers and sealing gaskets; the coils are spirally surrounded with a number of heat exchangers fixed inside. The heating assembly includes a sleeve and a heater; the top of the sleeve is fixed on the top of the tank, the bottom of the sleeve is closed, and the heater is arranged in the sleeve; the sleeve and the coil are arranged in the tank, and both are in contact with the gas phase space and the liquid phase space; the controller is used to control the work of the refrigeration unit and the heater. The critical carbon dioxide fire extinguishing equipment of the invention has the characteristics of cooperative temperature regulation by evaporator and heating component, good temperature regulation effect, compact structure, safety and energy saving.

【技术实现步骤摘要】
临界态二氧化碳灭火设备
本专利技术属于消防设备
，具体地说涉及临界态二氧化碳灭火设备。
技术介绍
高压二氧化碳灭火设备内的二氧化碳压力随环境温度变化低于贮存压力时，高压二氧化碳灭火设备带病运行；或刚充装二氧化碳时，高压二氧化碳灭火设备内二氧化碳压力将低于2MPa，高压二氧化碳灭火设备压力在短时间内无法达到工作压力。低压二氧化碳灭火设备工作压力为1.9MPa～2.1MPa，即二氧化碳灭火剂的温度为-18℃~-20℃之间。根据产品设计规范要求：低压二氧化碳灭火设备间的温度应0℃~50℃。故当刚充装二氧化碳时，低压二氧化碳灭火设备内二氧化碳压力较低时，由于外部环境温度相对较高，通常是二氧化碳灭火剂通过吸收大气的热量，使二氧化碳灭火剂的压力缓慢上升至工作压力。由于低压二氧化碳灭火设备有保温层，故二氧化碳灭火剂的压力上升至工作压力较长，且无法确定升压时间。导致在此期间系统将无法投运。市场上需要一种临界态二氧化碳灭火设备，具有蒸发器与加热组件协同调温，且调温效果好，结构紧凑，安全，节能的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种临界态二氧化碳灭火设备，拟解决如何使蒸发器与加热组件协同调温，且调温效果好，结构紧凑，安全，节能的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：临界态二氧化碳灭火设备，其特征在于：包括储罐、制冷机组、蒸发器、加热组件、压力传感器和控制器；所述蒸发器包括法兰盖、进管、出管、盘管、支撑架、换热片和密封垫；所述储罐顶部设有法兰口；所述法兰盖将密封垫压紧在法兰口上，并通过螺栓紧固形成密封；所述盘管通过穿过法兰盖的进管、出管与制冷机组形成闭环回路；所述盘管为螺旋环绕结构，其内侧环绕固定有若干个换热片；所述盘管侧部及底部通过固定在法兰盖下方的支撑架支撑；所述加热组件包括套管和加热器；所述套管顶部固定在储罐顶部，套管底部封闭，加热器穿设于套管内；所述套管和盘管均设于储罐内，且均与气相空间和液相空间接触；所述压力传感器用于测定储罐压力，并将压力信息传递给控制器；所述控制器用于控制制冷机组和加热器工作。由于上述结构，所述压力传感器用于测定储罐压力，并将压力信息传递给控制器；当压力低于下限值时，所述控制器控制加热组件加热，加热组件同时加热气液两相二氧化碳，提升压力；若加热组件单独加热储罐内的气态二氧化碳，则压力升高快，但是液态二氧化碳温度还没上来，最终，压力还会降下来，加热组件要频繁启动；若加热组件单独加热储罐内的液态二氧化碳，则压力升高慢，加热组件每次工作时间久，故障率高；当压力高于上限值时，所述控制器控制制冷机组制冷，蒸发器同时制冷气液两相二氧化碳，降低压力。制冷机组、进管、盘管、出管依次连接形成闭环回路，制冷剂液体从进管进到盘管，再从出管流出；所述盘管设于储罐内，与气相空间和液相空间接触，制冷剂液体同时与储罐内的气态二氧化碳、液态二氧化碳进行换热，降低气液两相二氧化碳温度，从而压力降低，达到安全储存的目的，制冷效果好。所述法兰盖将密封垫压紧在法兰口上，并通过螺栓紧固形成密封；保证储罐的密封性，防止二氧化碳泄露，出现故障时，可拆卸法兰盖进行蒸发器维修，使安装及维修更加便利；盘管内侧环绕固定有若干个换热片，既能达到更好的换热，也不会额外增加蒸发器的体积，结构紧凑；所述盘管侧部及底部通过固定在法兰盖下方的支撑架支撑，盘管侧部可以是内侧也可以是外侧；所述若干个换热片均匀间隔，使换热更均匀。所述若干个换热片在盘管内侧竖直固定。每个换热片竖直固定，可以接触盘管每一圈管，既增加换热效率还增加盘管结构的稳定性。所述支撑架包括竖架、横架和连接柱；所述竖架固定在盘管外侧；所述盘管底部固定有横架；所述横架固定在连接柱底部；所述竖架顶部和连接柱顶部均固定在法兰盖下表面。竖架、横架和连接柱构成的支撑架将盘管支撑住，使结构更稳定。竖架至少为2个，且均匀间隔；盘管的管距相一致，使换热更均匀。所述进管、出管与法兰盖焊接，焊接处设有过渡圆弧。过渡圆弧减小由于在温度变化时产生的应力，防止开裂。所述进管、出管和盘管有两组，且保持间隔。提高换热接触面，增加换热效率。所述密封垫为金属缠绕垫。金属缠绕垫能耐高温、高压和适应超低温或真空下的使用条件。应力补偿能力强。在温度、压力波动频繁的工位上，密封性能稳定、可靠。对与金属缠绕垫接触的法兰密封面的表面精度要求不高。也可以使用其他能达到该效果的密封垫。所述金属缠绕垫表面均匀涂有液体生料带。由于上述结构，增强了金属缠绕垫的密封性。加热器发生故障时，可以直接在线更换，从套管内抽出，不需要停机或担心排出二氧化碳。加热组件还包括设于加热器顶部的加热绝缘罩和用于密封的石棉垫。防止加热器漏电，提高安全性能。进一步的，还包括鞍座、枕木、底座、螺柱、螺母、弹簧垫圈、平垫圈和隔热环；所述储罐底部设有鞍座；所述鞍座和底座之间夹有枕木；所述螺柱穿过鞍座、枕木和底座，且螺柱两端从外侧到中间依次紧固有螺母、弹簧垫圈、平垫圈和隔热环；所述隔热环将螺柱与鞍座、枕木、底座进行绝缘隔热处理，即间隔开；所述储罐外层裹有保温层。由于上述结构，提高了储罐的绝热性能，减小外界从鞍座导热，与储罐进行热交换。良好而绝热性能，减少加热组件和制冷机组工作时间，避免因温度波动造成的频繁启动，更节能,鞍座数量优选为两个。进一步的，还包括安全泄压装置；所述安全泄压装置包括安全阀、安全泄压膜片、电控阀、泄压出管和泄压进管；所述泄压进管与储罐内部连通；所述安全阀、安全泄压膜片、电控阀均并联在泄压出管和泄压进管之间；所述电控阀与控制器电连接。由于上述结构，所述泄压进管与储罐内部连通，当储罐内部压力过高时，安全泄压装置将释放储罐内部的二氧化碳，保证安全，二氧化碳从泄压进管经安全阀或安全泄压膜片或电控阀通向泄压出管，再导向外界。优选数量可选择为两个安全阀、两个安全泄压膜片均有一个为备用，避免其中一个失效。进一步的，所述电控阀的开启压力大于储罐正常工作压力的上限值且小于安全阀开启压力的下限值；所述安全泄压膜片的开启压力大于安全阀开启压力的上限值。由于上述结构，安全泄压装置有三层安全防护，第一层：当压力传感器测定储罐压力大于储罐正常工作压力的上限值时，压力传感器将压力信息传递给控制器，控制器控制电控阀开启，二氧化碳从泄压进管经电控阀通向泄压出管，再导向外界；压力回归正常后，电控阀关闭；第二层：当电控阀失效时，储罐压力过高时，安全阀开启，二氧化碳从泄压进管经安全阀通向泄压出管，再导向外界；压力回归正常后，安全阀关闭；第三层：当电控阀、安全阀均失效时，储罐压力过高时，安全泄压膜片一次性打开，二氧化碳从泄压进管经安全泄压膜片通向泄压出管，再导向外界；安全泄压装置的三层安全防护，确保本装置的安全。进一步的，还包括电容式液位计；所述电容式液位计用于监测储罐内液态二氧化碳余量；所述储罐顶部设有平衡管和主管路；所述平衡管伸入储罐内部一定距离，用于确保储罐内始终存有气相空间；所述平衡管用于监测液态二氧化碳是否充满及顺利充装，并进行电容式液位计的满点设定；所述平衡管上设有两个反向的平衡分管；所述主管路伸入储罐内的底部；所述主管路上设有两个反向的充装分管。所述主管路伸入储罐内的底部；二氧化碳从储罐的底部充装满上来，漫过平衡管底部，将从平衡管出口出现白色液体，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.临界态二氧化碳灭火设备，其特征在于：包括储罐（1）、制冷机组（2）、蒸发器（20）、加热组件（3）、压力传感器和控制器（5）；所述蒸发器（20）包括法兰盖（21）、进管（22）、出管（23）、盘管（24）、支撑架（25）、换热片（26）和密封垫（27）；所述储罐（1）顶部设有法兰口（10）；所述法兰盖（21）将密封垫（27）压紧在法兰口（10）上，并通过螺栓紧固形成密封；所述盘管（24）通过穿过法兰盖（21）的进管（22）、出管（23）与制冷机组（2）形成闭环回路；所述盘管（24）为螺旋环绕结构，其内侧环绕固定有若干个换热片（26）；所述盘管（24）侧部及底部通过固定在法兰盖（21）下方的支撑架（25）支撑；所述加热组件（3）包括套管（31）和加热器（32）；所述套管（31）顶部固定在储罐（1）顶部，套管（31）底部封闭，加热器（32）穿设于套管（31）内；所述套管（31）和盘管（24）均设于储罐（1）内，且均与气相空间和液相空间接触；所述压力传感器用于测定储罐（1）压力，并将压力信息传递给控制器（5）；所述控制器（5）用于控制制冷机组（2）和加热器（32）工作。

【技术特征摘要】
1.临界态二氧化碳灭火设备，其特征在于：包括储罐（1）、制冷机组（2）、蒸发器（20）、加热组件（3）、压力传感器和控制器（5）；所述蒸发器（20）包括法兰盖（21）、进管（22）、出管（23）、盘管（24）、支撑架（25）、换热片（26）和密封垫（27）；所述储罐（1）顶部设有法兰口（10）；所述法兰盖（21）将密封垫（27）压紧在法兰口（10）上，并通过螺栓紧固形成密封；所述盘管（24）通过穿过法兰盖（21）的进管（22）、出管（23）与制冷机组（2）形成闭环回路；所述盘管（24）为螺旋环绕结构，其内侧环绕固定有若干个换热片（26）；所述盘管（24）侧部及底部通过固定在法兰盖（21）下方的支撑架（25）支撑；所述加热组件（3）包括套管（31）和加热器（32）；所述套管（31）顶部固定在储罐（1）顶部，套管（31）底部封闭，加热器（32）穿设于套管（31）内；所述套管（31）和盘管（24）均设于储罐（1）内，且均与气相空间和液相空间接触；所述压力传感器用于测定储罐（1）压力，并将压力信息传递给控制器（5）；所述控制器（5）用于控制制冷机组（2）和加热器（32）工作。2.根据权利要求1所述的临界态二氧化碳灭火设备，其特征在于：还包括鞍座（11）、枕木（12）、底座（13）、螺柱（14）、螺母（15）、弹簧垫圈（16）、平垫圈（17）和隔热环（18）；所述储罐（1）底部设有鞍座（11）；所述鞍座（11）和底座（13）之间夹有枕木（12）；所述螺柱（14）穿过鞍座（11）、枕木（12）和底座（13），且螺柱（14）两端从外侧到中间依次紧固有螺母（15）、弹簧垫圈（16）、平垫圈（17）和隔热环（18）；所述隔热环（18）将螺柱（14）与鞍座（11）、枕木（12）、底座（13）进行绝缘隔热处理；所述储罐（1）外层裹有保温层。3.根据权利要求1或2所述的临界态二氧化碳灭火设备，其特征在于：还包括安全泄压装置（4）；所述安全泄压装置（4）包括安全阀（41）、安全泄压膜片（42）、电控阀（43）、泄压出管（44）和泄压进管（45）；所述泄压进管（45）与储罐（1）内部连通；所述安全阀（41）、安全泄压膜片（42）、电控阀（43）均并联在泄压出管（44）和泄压进管（45）之间；所述电控阀（43）与控制器（5）电连接。4.根据权利要求3所述的临界态二氧化碳灭火设备，其特征在于：所述电控阀（43）的开启压力大于储罐（1）正常工作压力的上限值且小于安全阀（41）开启压力的下限值；所述安全泄压膜片（42）的开启压力大于安全阀（41）开启压力的上限值。5.根据权利要求3所述的临界态二氧化碳灭火设备，其特征在于：还包括电容式液位计（6）；所述电容式液位计（6）用于监测储罐（1）内液态二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国强，徐洪勋，陈银，文大宇，唐成，沈娟，任强，彭晓，林川杰，彭军，
申请(专利权)人：威特龙消防安全集团股份公司，
类型：发明
国别省市：四川,51