[發明專利]一種分區化主動防爆抑爆裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202110356131.3
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113090956B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 喻健良;丁建飛;閆興清;呂先舒;于小哲
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00;G01D21/02;G08B19/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明提供一種分區化主動防爆抑爆裝置及其控制方法，其利用細水霧和惰性氣體形成氣?霧防爆幕將大型空間分隔成相對獨立的防爆分區，配合分區中央的快速響應抑爆器保證大型空間地安全生產。每個分區的主動防爆抑爆裝置主要包括探測器、防爆裝置、抑爆裝置和控制器；每個分區的防爆裝置至少包括四組噴霧裝置，抑爆裝置至少包括一個抑爆器。抑爆裝置設計了基于雙膜爆破原理的抑爆器，提高抑爆器響應速度，保障抑爆效果的穩定性與可靠性；防爆裝置創新性地利用高壓旋流風水噴霧裝置和單水噴嘴形成集成化抑爆、防爆阻爆系統；分區化主動防爆抑爆裝置通過探測器反饋的外界環境變化情況進行判斷分析，保證大型化工生產空間內防爆抑爆的可靠性和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種分區化主動防爆抑爆裝置及其控制方法，具體是一種適用于煤化工生產防火防爆的主動防爆抑爆裝置及其控制方法，屬于煤化工安全生產技術領域。

背景技術

我國是工業大國，在工業建筑、大型設施中存在大型受限空間，尤其是最近幾年，我國大力發展安全清潔高效的大型煤氣化技術，在關鍵技術、核心裝備、重大工程等方面都取得了突破性進展，但由于煤氣化裝置涉及高溫、高壓、高氧、多相磨蝕等苛刻工況，氣化系統易發生過氧爆炸，閥門管道等關鍵設備磨蝕腐蝕嚴重，裝置泄漏火災爆炸事故風險較高，安全運行已經成為制約大型煤氣化技術進一步發展的瓶頸。在工業建筑、大型設施等大型受限空間的可燃氣體粉塵爆炸事故不僅造成大量經濟損失和人員傷亡，也會導致極其惡劣的社會影響，研發大型受限空間內尤其是煤氣化過程中主動隔爆抑爆裝置對我國能源發展、社會和諧穩定具有重大意義。

抑爆的手段主要有被動抑爆和主動抑爆，被動抑爆主要應用在可燃介質管道、煤礦巷道系統中，主要為隔爆巖粉、隔爆水袋等被動抑爆裝置。主動抑爆主要有惰性氣體抑爆和粉體抑爆，在部分煤礦中也有應用，主要有抑爆器及超聲波霧化器等裝置，然而在大型受限空間內，受響應時間、抑爆范圍等因素影響上述抑爆措施體現出一定局限性，而且當前的抑爆措施較為單一，二次抑爆性能不足，難以為大型受限空間地工業生產提供安全保障，在該領域抑爆防爆方面，針對相關系統化抑爆裝置及技術鮮有報道。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種分區化主動防爆抑爆裝置及其控制方法，利用細水霧和惰性氣體形成氣-霧防爆幕將大型空間分隔成相對獨立的防爆分區，配合分區中央的快速響應抑爆器完成防爆抑爆工作，能夠綜合分析判斷空間內可燃氣體及粉塵危險情況，并根據判斷結果實施防爆抑爆措施，保證可靠性和準確性，特別適用于大型工業生產空間的主動防爆抑爆。

為了實現上述目的，本發明提供了一種分區化主動防爆抑爆裝置，其包括高壓氣體管網1、水管管網9、探測器、防爆裝置、抑爆裝置和控制器；其中，所述的高壓氣體管網1與水管管網9固定在大型空間頂部，根據防爆裝置與抑爆裝置的防護面積將大型空間劃分為多個防爆抑爆分區，高壓氣體管網1通過管卡與水管管網9相互連接，且相互平行設置；

每個防爆抑爆分區四角位置分別設置有所述的探測器，所述的探測器包括懸掛在每個防爆抑爆分區內的火焰傳感器2、壓力傳感器3、粉塵濃度傳感器4、H₂傳感器5、CO傳感器6以及CH₄傳感器；每個防爆抑爆分區中的探測器的各傳感器分別與所述的控制器22電連接；

每個防爆抑爆分區均設置所述的防爆裝置，其包括風水噴霧裝置10和單水噴嘴組8；其中，風水噴霧裝置10分別與每個防爆抑爆分區的四周的高壓氣體管網1的管道和水管管網9的管道相連接；所述的風水噴霧裝置10與大型空間頂部相互垂直設置；每個防爆抑爆分區的一對邊上分別設置有兩組單水噴嘴組8，每組單水噴嘴組8包括兩個與水平方向呈不同角度的單水噴嘴，分別對準防爆抑爆分區空間中部和底部；所述單水噴嘴組8與水管管網9的管道連通，每個風水噴霧裝置10和單水噴嘴組8分別設置有控制閥，控制閥與相應的水管管網9的管道和高壓氣體管網1的管道連通，所述控制閥與所述的控制器22電連接，由控制器22控制；所述的風水噴霧裝置10外部為負壓卷吸旋流噴霧罩，負壓卷吸旋流噴霧罩呈喇叭狀結構，負壓卷吸旋流噴霧罩內設有螺旋狀導流葉片23。