本發(fā)明屬于安全防火領(lǐng)域，特別涉及一種注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

目前，為了消防安全，通常在建筑物內(nèi)安裝各種自動(dòng)滅火系統(tǒng)。對(duì)于存在有重要設(shè)備或物資的封閉空間(如各類機(jī)房、重要物資庫房等)，為了防止被保護(hù)的對(duì)象免受滅火介質(zhì)污損，往往要安裝化學(xué)或惰性氣體滅火系統(tǒng)。這些氣體滅火系統(tǒng)必須采用大數(shù)量高壓鋼瓶或大容量壓力容器，將滅火所需要的滅火介質(zhì)長期儲(chǔ)存在現(xiàn)場(chǎng)，待發(fā)生火災(zāi)時(shí)才釋放出來，利用氣體化學(xué)或物理的作用進(jìn)行撲救。

各類滅火系統(tǒng)的一個(gè)重要特征是立足于滅火，而不是主動(dòng)防火，即需要在火災(zāi)發(fā)生以后才被動(dòng)發(fā)揮滅火作用，而不能避免火災(zāi)的發(fā)生。各類氣體滅火系統(tǒng)的一個(gè)重要缺陷是難免造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞(化學(xué)物質(zhì)或氣體的危害)、對(duì)保護(hù)空間內(nèi)的人員危害(包括窒息和毒害)以及對(duì)內(nèi)部設(shè)備物資的損傷(冷激、射流沖擊等)。即使某些被稱為可以通過滅火濃度控制，達(dá)到對(duì)人員生命安全無害的氣體滅火系統(tǒng)，其實(shí)在實(shí)際使用中，由于難以實(shí)時(shí)且精確地達(dá)到其保證安全的各種條件(如保護(hù)空間容積，滅火劑用量等)，所以仍然無法達(dá)到安全無傷害的目標(biāo)。

有鑒于此，本發(fā)明人專門設(shè)計(jì)了一種注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)及其使用方法，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)及其使用方法，以實(shí)時(shí)且精確地達(dá)到保證安全的條件，起到主動(dòng)防火的效果，確保環(huán)境、人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)，包括供氮裝置、控制模塊和至少一個(gè)防火保護(hù)空間，供氮裝置向防火保護(hù)空間中通入氮?dú)?，防火保護(hù)空間內(nèi)設(shè)有兩個(gè)氧濃度探測(cè)器，控制模塊分別連接供氮裝置和氧濃度探測(cè)器，控制模塊包括主控制器、氧濃度上限模塊、氧濃度下限模塊、報(bào)警控制器和報(bào)警裝置，主控制器分別連接氧濃度上限模塊、氧濃度下限模塊和報(bào)警控制器，報(bào)警控制器連接報(bào)警裝置，主控制器和報(bào)警控制器分別位于防火保護(hù)空間的內(nèi)部和外部。

所述防火保護(hù)空間的容積小于540m³時(shí)，供氮裝置通過無管網(wǎng)注氮的方式向防火保護(hù)空間中通入氮?dú)?；防火保護(hù)空間的容積為540-8000m³時(shí)，供氮裝置通過管網(wǎng)注氮的方式向防火保護(hù)空間中通入氮?dú)狻?/p>

所述供氮裝置包括空氣壓縮機(jī)組和氣體分離機(jī)組，空氣壓縮機(jī)組和氣體分離機(jī)組分別位于防火保護(hù)空間的外部和內(nèi)部，空氣壓縮機(jī)組和氣體分離機(jī)組相互配合實(shí)現(xiàn)無管網(wǎng)注氮。

注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)還包括進(jìn)氣管道和注氮管道，供氮裝置通過進(jìn)氣管道垂直連接注氮管道，注氮管道均勻設(shè)置在防火保護(hù)空間內(nèi)，且注氮管道上設(shè)有至少兩個(gè)氮?dú)庾⑷肟?，氮?dú)庾⑷肟趯?duì)稱分布在進(jìn)氣管道的兩側(cè)，以實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)注氮。

所述氮?dú)庾⑷肟诖怪毕蛳隆?/p>

注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)還包括氧濃度顯示模塊，氧濃度顯示模塊連接所述報(bào)警控制器。

所述氧濃度探測(cè)器的安裝位置距地面的距離為1.5-1.6m。

一種注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

步驟1，設(shè)定控制模塊的氧濃度上限模塊、氧濃度下限模塊和報(bào)警控制器；

步驟2，供氮裝置向防火保護(hù)空間輸入氮?dú)猓?/p>

步驟3，在防火保護(hù)空間內(nèi)的氧濃度探測(cè)器可隨時(shí)檢測(cè)防火保護(hù)空間內(nèi)的氧氣濃度值，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳遞給控制模塊的主控制器；

步驟4，若氧濃度探測(cè)器檢測(cè)的氧氣濃度值高于氧濃度上限模塊設(shè)定的閾值，則自動(dòng)啟動(dòng)供氮裝置，若氧濃度探測(cè)器檢測(cè)的氧氣濃度值低于氧濃度下限模塊設(shè)定的閾值，則自動(dòng)關(guān)閉供氮裝置，若氧濃度探測(cè)器檢測(cè)的氧氣濃度值不在報(bào)警控制器設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則自動(dòng)開啟報(bào)警裝置。

所述步驟4中，當(dāng)防火保護(hù)空間內(nèi)沒人時(shí)，氧濃度上限模塊設(shè)定的閾值為13.5％，氧濃度下限模塊設(shè)定的閾值為12.5％，報(bào)警控制器設(shè)定的閾值范圍為12.0-14.0％。

所述步驟4中，當(dāng)有人短暫停留在防火保護(hù)空間內(nèi)時(shí)，氧濃度上限模塊設(shè)定的閾值為16.0％，氧濃度下限模塊設(shè)定的閾值為14.0％，報(bào)警控制器設(shè)定的閾值范圍為13.0-17.0％。

采用上述方案后，本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)且精確地達(dá)到保證安全的條件，起到主動(dòng)防火的效果，尤其是針對(duì)環(huán)境、人員和財(cái)產(chǎn)起到有效的保護(hù)作用：

1)保護(hù)環(huán)境

本發(fā)明采用的氣體為氮?dú)?，氮?dú)鉃槿烊粴怏w，其使用不會(huì)破壞生態(tài)及環(huán)境；

2)保護(hù)生命

防火保護(hù)空間內(nèi)的氧濃度隨著氮?dú)獾淖⑷攵陆?，使火無法燃起，尤其當(dāng)氧濃度低至14％-16％之間時(shí)，防火保護(hù)空間內(nèi)不會(huì)著火，更重要的是，此時(shí)的氧濃度對(duì)人體無害；

3)保護(hù)財(cái)產(chǎn)

本發(fā)明是在防火保護(hù)空間內(nèi)注入常壓的氣態(tài)氮?dú)?，使防火保護(hù)空間內(nèi)的氧濃度降低，在該環(huán)境內(nèi)，火無法燃起，不會(huì)破壞防火保護(hù)空間內(nèi)的任何設(shè)備，甚至這種低氧環(huán)境還可以延緩因氧化反應(yīng)而造成的破壞，對(duì)財(cái)產(chǎn)起到最完全和有效的保護(hù)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本發(fā)明控制模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中：

1-供氮裝置；2-控制模塊；21-主控制器；22-氧濃度上限模塊；23-氧濃度下限模塊；24-報(bào)警控制器；25-報(bào)警裝置；3-氧濃度探測(cè)器。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)，包括供氮裝置1、控制模塊2和至少一個(gè)防火保護(hù)空間，供氮裝置1向防火保護(hù)空間中通入氮?dú)猓阑鸨Ｗo(hù)空間內(nèi)設(shè)有兩個(gè)氧濃度探測(cè)器3，控制模塊2分別連接供氮裝置1和氧濃度探測(cè)器3，控制模塊2包括主控制器21、氧濃度上限模塊22、氧濃度下限模塊23、報(bào)警控制器24和報(bào)警裝置25，主控制器21分別連接氧濃度上限模塊22、氧濃度下限模塊23和報(bào)警控制器24，報(bào)警控制器24連接報(bào)警裝置25，主控制器21和報(bào)警控制器24分別位于防火保護(hù)空間的內(nèi)部和外部。報(bào)警裝置25可以是聲光報(bào)警裝置。

上述的供氮裝置1與防火保護(hù)空間的配置可以是一機(jī)一區(qū)、一機(jī)多區(qū)或多機(jī)一區(qū)。供氮裝置1的電壓采用220VAC或380VAC。裝機(jī)功率為4kW以下的供氮裝置1的電壓采用220V或380VAC；裝機(jī)功率為4kW及4kW以上的供氮裝置1的電壓采用3相380VAC。單臺(tái)供氮裝置1的主要技術(shù)參數(shù)可參照下表。

表1 單臺(tái)供氮裝置的主要技術(shù)參數(shù)

同時(shí)，防火保護(hù)空間采用密度較高的建筑材料砌筑，其縫隙并采用不燃燒材料封堵。在防護(hù)期間，防火保護(hù)空間內(nèi)的門窗不得開啟，其氣密性等級(jí)不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T 7107規(guī)定的Ⅲ級(jí)水平。

防火保護(hù)空間還設(shè)有氣體滲漏檢測(cè)裝置，氣體滲漏檢測(cè)裝置連接所述主控制器21，主控制器21控制防火保護(hù)空間的門窗，以控制門窗自動(dòng)開關(guān)。

其中，門窗開口部位的四周應(yīng)采用密封條和透明塑料布加以密封。

防火保護(hù)空間的樓板、屋頂和圍護(hù)上不應(yīng)有常開的孔洞，若存在孔洞，則采用具有相同耐火極限的材料進(jìn)行封堵嚴(yán)密。同時(shí)，對(duì)防火保護(hù)空間內(nèi)必須穿越的管道、線槽設(shè)有阻斷空氣對(duì)流的措施。

本發(fā)明可以適用于下列相對(duì)密閉的場(chǎng)所：

1、有固體、液體、氣體可燃物的電氣設(shè)備場(chǎng)所；

2、無人停留的場(chǎng)所(如儲(chǔ)油罐、危險(xiǎn)品倉庫等)；

3、有人短暫停留的場(chǎng)所(如橋吊、塔吊、岸吊、機(jī)房、無人職守間、配電室、電纜夾層間、電纜槽、電纜隧道、倉庫、煙草倉庫、銀行金庫、檔案館、珍藏館、文物館、通信和電信設(shè)備間等)；

4、低氧環(huán)境下無不良后果的場(chǎng)所。

本發(fā)明不適用于下列場(chǎng)所：

1、有硝化纖維素、火藥炸藥等含能材料，或有鉀、鈉、鎂、鈦、鋯等活潑金屬，或有氫化鉀、氫化鈉等氫化物制品，或有磷等易自燃物質(zhì)的場(chǎng)所；

2、非相對(duì)密閉空間，或有帶新風(fēng)補(bǔ)給的空調(diào)系統(tǒng)的場(chǎng)所；

3、有明火的場(chǎng)所(如鍋爐房、廚房等)。

在本實(shí)施例中，當(dāng)防火保護(hù)空間的容積小于540m³時(shí)，供氮裝置1通過無管網(wǎng)注氮的方式向防火保護(hù)空間中通入氮?dú)?；?dāng)防火保護(hù)空間的容積為540-8000m³時(shí)，供氮裝置1通過管網(wǎng)注氮的方式向防火保護(hù)空間中通入氮?dú)狻?/p>

當(dāng)防火保護(hù)空間的容積小于540m³時(shí)，供氮裝置1包括空氣壓縮機(jī)組和氣體分離機(jī)組，空氣壓縮機(jī)組和氣體分離機(jī)組分別位于防火保護(hù)空間的外部和內(nèi)部，空氣壓縮機(jī)組和氣體分離機(jī)組相互配合實(shí)現(xiàn)無管網(wǎng)注氮。其中，氣體分離機(jī)組可以是分子篩式空氣分離機(jī)，也可以是膜分離機(jī)。本發(fā)明藉由空氣壓縮轉(zhuǎn)換吸附原理，利用此變壓壓吸附制程來分離空氣成分。

進(jìn)一步地，分子篩式空氣分離機(jī)包括兩個(gè)分子篩槽，空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣注入兩個(gè)篩槽內(nèi)，因氮分子較氧分子大，氧分子會(huì)被吸附于槽內(nèi)再通過排放裝置進(jìn)行排放，最后，氮?dú)獾靡源鎯?chǔ)于分子篩槽內(nèi)，并用于注入防火保護(hù)空間內(nèi)。

優(yōu)選地，空氣壓縮機(jī)組設(shè)置在防火保護(hù)空間之外，并靠近防火保護(hù)空間，空氣壓縮機(jī)組與防火保護(hù)空間之間的距離不大于50m。

進(jìn)一步地，空氣壓縮機(jī)組距防火保護(hù)空間的外墻面不小于200mm，空氣壓縮機(jī)組的長邊與相鄰?fù)鈮ζ叫小?/p>

進(jìn)一步地，空氣壓縮機(jī)組正面朝外，以便檢修。

注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)還包括備用供氮裝置，備用供氮裝置連接控制模塊2，以備不時(shí)之需。優(yōu)選地，備用供氮裝置的裝機(jī)功率不小于防火保護(hù)空間內(nèi)最大供氮裝置的裝機(jī)功率。

當(dāng)防火保護(hù)空間的容積為540-8000m3時(shí)，注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)還包括進(jìn)氣管道和注氮管道，供氮裝置1通過進(jìn)氣管道垂直連接注氮管道，注氮管道均勻設(shè)置在防火保護(hù)空間內(nèi)，且注氮管道上設(shè)有至少兩個(gè)氮?dú)庾⑷肟?，氮?dú)庾⑷肟趯?duì)稱分布在進(jìn)氣管道的兩側(cè)，以實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)注氮。

為了使防火效果更佳，進(jìn)氣管道和注氮管道為阻燃型塑料管、熱鍍鋅鋼管、不銹鋼管、銅管、鋼塑復(fù)合管等。

在本實(shí)施例中，氮?dú)庾⑷肟诖怪毕蛳拢钥焖倨鸬椒阑鸬哪康摹?/p>

注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)還包括氧濃度顯示模塊，氧濃度顯示模塊連接所述報(bào)警控制器24，進(jìn)一步便于觀察和操作，有助于實(shí)時(shí)且精確地達(dá)到保證安全的條件。

優(yōu)選地，氧濃度探測(cè)器3安裝位置遠(yuǎn)離氮?dú)庾⑷肟?，且氧濃度探測(cè)器3的安裝位置距地面的距離為1.5-1.6m。

為了進(jìn)一步便于觀察和操作，報(bào)警控制器24的安裝位置距地面的距離為1.5-1.6m。

本發(fā)明還揭示了一種注氮控氧主動(dòng)防火系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

步驟1，設(shè)定控制模塊2的氧濃度上限模塊22、氧濃度下限模塊23和報(bào)警控制器24；

步驟2，供氮裝置1向防火保護(hù)空間輸入氮?dú)猓?/p>

步驟3，在防火保護(hù)空間內(nèi)的氧濃度探測(cè)器3可隨時(shí)檢測(cè)防火保護(hù)空間內(nèi)的氧氣濃度值，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳遞給控制模塊2的主控制器21；

步驟4，若氧濃度探測(cè)器3檢測(cè)的氧氣濃度值高于氧濃度上限模塊22設(shè)定的閾值，則自動(dòng)啟動(dòng)供氮裝置1，若氧濃度探測(cè)器3檢測(cè)的氧氣濃度值低于氧濃度下限模塊23設(shè)定的閾值，則自動(dòng)關(guān)閉供氮裝置1，若氧濃度探測(cè)器3檢測(cè)的氧氣濃度值不在報(bào)警控制器24設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，則自動(dòng)開啟報(bào)警裝置25。

在上述步驟4中，當(dāng)防火保護(hù)空間內(nèi)沒人時(shí)，氧濃度上限模塊22設(shè)定的閾值為13.5％，氧濃度下限模塊23設(shè)定的閾值為12.5％，報(bào)警控制器24設(shè)定的閾值范圍為12.0-14.0％，以起到最佳的防火效果。

同樣地，步驟4中，當(dāng)有人短暫停留在防火保護(hù)空間內(nèi)時(shí)，氧濃度上限模塊22設(shè)定的閾值為16.0％，氧濃度下限模塊23設(shè)定的閾值為14.0％，報(bào)警控制器24設(shè)定的閾值范圍為13.0-17.0％。

本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)且精確地達(dá)到保證安全的條件，起到主動(dòng)防火的效果，尤其是針對(duì)環(huán)境、人員和財(cái)產(chǎn)起到有效的保護(hù)作用：

1)保護(hù)環(huán)境

本發(fā)明采用的氣體為氮?dú)?，氮?dú)鉃槿烊粴怏w，其使用不會(huì)破壞生態(tài)及環(huán)境；

2)保護(hù)生命

防火保護(hù)空間內(nèi)的氧濃度隨著氮?dú)獾淖⑷攵陆?，使火無法燃起，尤其當(dāng)氧濃度低至14％-16％之間時(shí)，防火保護(hù)空間內(nèi)不會(huì)著火，更重要的是，此時(shí)的氧濃度對(duì)人體無害；

3)保護(hù)財(cái)產(chǎn)

本發(fā)明是在防火保護(hù)空間內(nèi)注入常壓的氣態(tài)氮?dú)?，使防火保護(hù)空間內(nèi)的氧濃度降低，在該環(huán)境內(nèi)，火無法燃起，不會(huì)破壞防火保護(hù)空間內(nèi)的任何設(shè)備，甚至這種低氧環(huán)境還可以延緩因氧化反應(yīng)而造成的破壞，對(duì)財(cái)產(chǎn)起到最完全和有效的保護(hù)。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。