專利名稱：自控式二氧化碳發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于消防設(shè)備，特別涉及煤礦滅火用的一種二氧化碳發(fā)生 裝置。
二.
背景技術(shù)：
目前，在煤礦中大量使用二氧化碳?jí)嚎s氣體滅火，但鋼瓶(容器)的 儲(chǔ)氣量有限，使用不便，尤其是針對(duì)煤礦井下煤炭自燃的火災(zāi)，需要大量 二氧化碳?xì)怏w滅火的場(chǎng)合更不實(shí)用、不方便。
在現(xiàn)有技術(shù)中，有一件公開號(hào)為CN1259484A的發(fā)明專利申請(qǐng)于2000 年7月12日公開，它是一種使用濃硫酸和碳酸氫銨反應(yīng)連續(xù)制取二氧化碳 的設(shè)備，它設(shè)置有由壓力平衡管串通的兩個(gè)獨(dú)立的容器(硫酸容器和碳酸 氫銨容器)并通過(guò)閥門、管路聯(lián)接；在硫酸容器和碳酸氫銨容器上分別設(shè) 置有硫酸裝料口和碳酸氫銨裝料口；碳酸氫銨容器上端設(shè)置有C02氣體輸 出閥，并列設(shè)置安全閥和壓力表，下端設(shè)置殘留物排料口。還有一件公開 號(hào)為CN101058012A的發(fā)明專利申請(qǐng)于2007年10月24日公開，它是一種 連續(xù)制取C02氣的滅火裝置，它設(shè)置有一個(gè)二氧化碳發(fā)生罐，上頂部設(shè)置 碳酸氫銨進(jìn)料口，進(jìn)料口上設(shè)有漏斗裝置，在該罐下底部開設(shè)進(jìn)料孔和排 污孔，在進(jìn)料孔中插入硫酸進(jìn)料管，在進(jìn)料管上設(shè)置閥門，在進(jìn)料管端部 連接一布料管，在布料管上設(shè)有布料孔。在排污管上設(shè)置閥門；在二氧化 碳發(fā)生罐的外面固設(shè)一夾套，在夾套上開有硫酸加料口、碳酸氫銨加料口 和C02排出口，各開口上設(shè)有接管或啟閉密封蓋，在夾套的最下端開設(shè)硫 酸排出口，其上設(shè)置硫酸輸送管與硫酸進(jìn)料管連接。
上述兩件現(xiàn)有技術(shù)都能使用濃硫酸和碳酸氫銨反應(yīng)連續(xù)制取二氧化 碳，克服了使用二氧化碳?jí)嚎s氣體撲滅煤礦火災(zāi)的缺陷，但仍存在以下主 要缺點(diǎn)是1)裝置中人工加濃硫酸勞動(dòng)強(qiáng)度大，速度慢，不安全；2)結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，管路多；3)裝置中無(wú)自動(dòng)控制，人工開啟閥門，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而 且化學(xué)品反應(yīng)速度、反應(yīng)穩(wěn)定性和安全性不易撐握，還會(huì)造成C02的浪費(fèi); 4)設(shè)備體積龐大，重量偏重，無(wú)平板車，移動(dòng)使用不方便。三.發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有技 術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種自控式二氧化碳發(fā)生裝置，使之結(jié)構(gòu)緊湊，操作能 自動(dòng)控制，安全性好，勞動(dòng)強(qiáng)度小，移動(dòng)使用方便，滅火效果好，成本低。 本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
一種自控式二氧化碳發(fā)生裝置，包括有反應(yīng)罐，在反應(yīng)罐頂部連通有 壓力表和安全閥，在反應(yīng)罐一端設(shè)置有人孔和密封蓋，其特征在于
1 )它還有PLC控制箱(可編程邏輯控制箱)、電動(dòng)硫酸泵和平板車；
2 )在反應(yīng)罐內(nèi)上中部設(shè)置有橫截面為唇形的硫酸過(guò)渡倉(cāng),在硫酸過(guò)渡 倉(cāng)的頂部連通有硫酸控制閥，還有連接碳酸氫銨控制閥的連通管穿過(guò)硫酸 過(guò)渡倉(cāng)與反應(yīng)罐內(nèi)空相通；
3 )在反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有硫酸排出管與硫酸過(guò)渡倉(cāng)連通,硫酸排出管和硫酸
分配管穿出反應(yīng)罐外與反應(yīng)速度控制閥相連；
4)在反應(yīng)罐頂部連通有二氧化碳輸出控制閥和壓力變送器，在反應(yīng)罐 底部連通有廢料排出控制閥；
5 )反應(yīng)罐、PLC控制箱和電動(dòng)硫酸泵安裝固定在平板車上，電動(dòng)硫酸 泵出口通過(guò)軟管與硫酸控制閥連通，PLC控制箱通過(guò)信號(hào)線分別與濃硫酸 控制闊、碳酸氫銨控制閥、反應(yīng)速度控制閥、壓力變送器和廢料排出控制 閥相連接。
在本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的自控式二氧化碳發(fā)生裝置中，硫酸過(guò)渡倉(cāng)的底部 最好用兩根硫酸排出管在兩端與之連通，然后匯合為一根連接管穿出與反 應(yīng)速度控制閥相連，這樣當(dāng)裝置傾斜時(shí)也可完全排出硫酸。
硫酸控制閥、碳酸氫銨控制閥、反應(yīng)速度控制閥和廢料排出控制閥最 好采用襯氟耐腐蝕球閥。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的自控式二氧化碳發(fā)生裝置，它的工作原理如下 先按下PLC控制箱上的"啟動(dòng)"按鈕，硫酸控制閥和碳酸氫銨控制
閥打開，電動(dòng)硫酸泵自動(dòng)將硫酸通過(guò)出口軟管與濃硫酸控制閥泵入硫酸過(guò) 渡倉(cāng)中儲(chǔ)備，同時(shí)將碳酸氫銨經(jīng)碳酸氫銨控制閥流入反應(yīng)罐中儲(chǔ)備；需要 撲滅煤礦火災(zāi)時(shí)，利用礦井巷道軌道將裝置快速移動(dòng)到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，按下PLC控制箱上的"反應(yīng)"按鈕，硫酸控制閥和碳酸氫銨控制閥自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng) 速度控制閥自動(dòng)打開，硫酸經(jīng)硫酸排出管和硫酸分配管流入反應(yīng)罐內(nèi)與碳 酸氫銨進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2NH4HC03+H2S04=== (NH4) 2S04 + 2H20 + 2C02;壓力變送器連續(xù)檢測(cè)反應(yīng)罐內(nèi)的壓力值，當(dāng)壓力值達(dá)到0. IMPa以上 時(shí)，二氧化碳輸出控制閥自動(dòng)打開即可進(jìn)行滅火。
本實(shí)用新型自控式二氧化碳發(fā)生裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 將現(xiàn)有技術(shù)中的硫酸容器和碳酸氫銨容器，或二氧化碳發(fā)生罐和夾 套，變成了一個(gè)內(nèi)設(shè)硫酸過(guò)渡倉(cāng)的反應(yīng)罐，使結(jié)構(gòu)更加緊湊合理，減小了 裝置外形尺寸和重量，便于在礦井內(nèi)移動(dòng)使用；
2、 在裝置中采用了PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，能自動(dòng)控制硫酸和碳酸氫銨反 應(yīng)生成二氧化碳的速度，操作簡(jiǎn)單方便，反應(yīng)充分，穩(wěn)定性好，滅火快速， 節(jié)約成本；
3、 采用了電動(dòng)硫酸泵自動(dòng)加入硫酸的同時(shí)加入碳酸氫銨，節(jié)省裝料時(shí) 間，操作安全可靠，完全避免了操作過(guò)程中硫酸灑出傷害人體的可能；
4、 各種控制閥采用襯氟耐腐蝕球閥，防腐蝕性能好，開啟方便快捷；
5、 反應(yīng)罐、PLC控制箱和電動(dòng)硫酸泵安裝固定在平板車上，適用于在 煤礦井下通過(guò)巷道軌道進(jìn)行移動(dòng)，及時(shí)快速實(shí)現(xiàn)消防滅火。
四

圖1是本實(shí)用新型自控式二氧化碳發(fā)生裝置的局部剖視平面結(jié)構(gòu)示意
圖2為圖1的B—B剖視平面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1的A向局部平面結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型自控式二氧化碳發(fā)生裝置的控制原理方塊流程示意圖。
在圖中，l一反應(yīng)罐，2—壓力表，3—安全閥，4一壓力變送器，5—硫 酸過(guò)渡倉(cāng)，6—碳酸氫銨控制閥，6a—連通管，7—硫酸控制閥，8—二氧 化碳輸出控制閥，9一人孔，IO—密封蓋，11a—硫酸排出管，lib—硫酸分 配管，12—反應(yīng)速度控制閥，13—廢料排出控制閥，14一PLC控制箱，15 一電動(dòng)硫酸泵，16—平板車。五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型自控式二氧化碳發(fā)生裝置的具體 結(jié)構(gòu)和它的工作原理。
一種自控式二氧化碳發(fā)生裝置，包括有反應(yīng)罐1，在反應(yīng)罐1頂部連
通有壓力表2和安全閥3，在反應(yīng)罐1一端設(shè)置有人孔9和密封蓋10，其 特征在于
1 )它還有PLC控制箱14，電動(dòng)硫酸泵15和平板車16;
2 )在反應(yīng)罐1內(nèi)上中部設(shè)置有橫截面為唇形的硫酸過(guò)渡倉(cāng)5,在硫酸 過(guò)渡倉(cāng)5的頂部連通有硫酸控制阓7，還有連接碳酸氫銨控制閥6的連通 管6a穿過(guò)硫酸過(guò)渡倉(cāng)5與反應(yīng)罐1內(nèi)空相通；
3 )在反應(yīng)罐1內(nèi)設(shè)有硫酸排出管lla與硫酸過(guò)渡倉(cāng)5連通，硫酸排出 管lla和硫酸分配管lib穿出反應(yīng)罐1外與反應(yīng)速度控制閥12相連；
4 )在反應(yīng)罐1頂部連通有二氧化碳輸出控制閥8和壓力變送器4，在 反應(yīng)罐1底部連通有廢料排出控制閥13;
5 )反應(yīng)罐1、 PLC控制箱14和電動(dòng)硫酸泵15安裝固定在平板車上， 電動(dòng)硫酸泵15出口通過(guò)軟管與硫酸控制閥7連通，PLC控制箱14通過(guò)信 號(hào)線分別與硫酸控制閥7、碳酸氫銨控制閥6、反應(yīng)速度控制閥12、壓力 變送器4和廢料排出控制閥13相連接。
它的工作原理如下
先按下PLC控制箱14上的"啟動(dòng)"按鈕，硫酸控制閥7和碳酸氫銨控 制閥6打幵，電動(dòng)硫酸泵15自動(dòng)將硫酸通過(guò)出口軟管與硫酸控制閥7泵入 硫酸過(guò)渡倉(cāng)5中儲(chǔ)備，同時(shí)將碳酸氫銨經(jīng)碳酸氫銨控制閥6流入反應(yīng)罐1 中儲(chǔ)備；需要樸滅煤礦火災(zāi)時(shí)，利用礦井巷道軌道將裝置快速移動(dòng)到火災(zāi) 現(xiàn)場(chǎng)，按下PLC控制箱14上的"反應(yīng)"按鈕，硫酸控制閥7和碳酸氫銨控 制閥6自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng)速度控制閥12自動(dòng)打開，硫酸經(jīng)硫酸排出管lla和 硫酸分配管llb流入反應(yīng)罐1內(nèi)與碳酸氫銨進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)方程式為 2NH4HC03+H2S04=== (NH4) 2S04 + 2H20+2C02;壓力變送器4連續(xù)檢測(cè)反 應(yīng)罐1內(nèi)的壓力值，當(dāng)壓力值達(dá)到0. IMPa以上時(shí)，二氧化碳輸出控制閥8 自動(dòng)打開即可進(jìn)行滅火。
權(quán)利要求1、一種自控式二氧化碳發(fā)生裝置，包括有反應(yīng)罐(1)，在反應(yīng)罐(1)頂部連通有壓力表(2)和安全閥(3)，在反應(yīng)罐(1)一端設(shè)置有人孔(9)和密封蓋(10)，其特征在于1)它還有PLC控制箱(14)，電動(dòng)硫酸泵(15)和平板車(16)；2)在反應(yīng)罐(1)內(nèi)上中部設(shè)置有橫截面為唇形的硫酸過(guò)渡倉(cāng)(5)，在硫酸過(guò)渡倉(cāng)(5)的頂部連通有硫酸控制閥(7)，還有連接碳酸氫銨控制閥(6)的連通管(6a)穿過(guò)硫酸過(guò)渡倉(cāng)(5)與反應(yīng)罐(1)內(nèi)空相通；3)在反應(yīng)罐(1)內(nèi)設(shè)有硫酸排出管(11a)與硫酸過(guò)渡倉(cāng)(5)連通，硫酸排出管(11a)和硫酸分配管(11b)穿出反應(yīng)罐(1)外與反應(yīng)速度控制閥(12)相連；4)在反應(yīng)罐(1)頂部連通有二氧化碳輸出控制閥(8)和壓力變送器(4)，在反應(yīng)罐(1)底部連通有廢料排出控制閥(13)；5)反應(yīng)罐(1)、PLC控制箱(14)和電動(dòng)硫酸泵(15)安裝固定在平板車上，電動(dòng)硫酸泵(15)出口通過(guò)軟管與硫酸控制閥(7)連通，PLC控制箱(14)通過(guò)信號(hào)線分別與硫酸控制閥(7)、碳酸氫銨控制閥(6)、反應(yīng)速度控制閥(12)、壓力變送器(4)和廢料排出控制閥(13)相連接。
2、 按照權(quán)利要求1所述的自控式二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是硫酸過(guò) 渡倉(cāng)(5)的底部用兩根硫酸排出管(lla )在兩端與之連通，然后匯合為 一根連接管穿出與反應(yīng)速度控制閥(12 )相連。
3、 按照權(quán)利要求1所述的煤礦消防用自控式二氧化碳發(fā)生裝置，其特 征是硫酸控制閥(7 )、碳酸氫銨控制閥(6 )、反應(yīng)速度控制閥(12 )和 廢料排出控制閥(13 )采用襯氟耐腐蝕球閥。
專利摘要一種自控式二氧化碳發(fā)生裝置，包括有反應(yīng)罐，它還有PLC控制箱，電動(dòng)硫酸泵和平板車；在反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置有頂部連通硫酸控制閥的硫酸過(guò)渡倉(cāng)，連接碳酸氫銨控制閥的連通管穿過(guò)硫酸過(guò)渡倉(cāng)與反應(yīng)罐內(nèi)空相通，硫酸排出管與硫酸過(guò)渡倉(cāng)連通，硫酸排出管和硫酸分配管穿出反應(yīng)罐外與反應(yīng)速度控制閥相連；反應(yīng)罐頂部連通有二氧化碳輸出控制閥和壓力變送器，底部連通有廢料排出控制閥；反應(yīng)罐、PLC控制箱和電動(dòng)硫酸泵安裝固定在平板車上，電動(dòng)硫酸泵出口通過(guò)軟管與硫酸控制閥連通，PLC控制箱通過(guò)信號(hào)線分別與各種控制閥和壓力變送器相連接。它的結(jié)構(gòu)緊湊，操作能自動(dòng)控制，安全性好，勞動(dòng)強(qiáng)度小，移動(dòng)使用方便，滅火效果好，成本低。
文檔編號(hào)C01B31/00GK201240853SQ20082009854
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者勇 吳, 周方年, 孫澤國(guó), 李孝揆, 波 王, 林 鄭, 迪 陳 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院