一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压检测机构和恒压储罐

1.本技术涉及矿井灭火设备的技术领域，尤其是涉及一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压检测机构和恒压储罐。


背景技术：

2.煤火灾害的防治手段发展主要围绕减氧和降温两个方面，在新灭火工艺领域内，液态二氧化碳灭火技术兼具减氧、降温、防爆等特性，在煤火灾害防治方面具有显著的成效，且已经在多个煤矿推广应用。当前市面上液态二氧化碳灭火工艺主要是凭借利用储罐内外压差将液态二氧化碳通过管路压入有煤自燃隐患的采空区内从而利用液态二氧化碳汽化吸热、惰化窒息对着火区域进行处理，但其主要存在以下几个弊端：(1)现有的储罐释放液态二氧化碳时会内压力会不断降低，当压力小于0.9mpa时，液态二氧化碳会存在固化现象，导致堵塞管路无法继续工作；(2)当压力过低时通常使用外接汽化器将液态二氧化碳汽化后释放至隐患区域，汽化后的二氧化碳灭火效果远低于液态二氧化碳，且外接汽化器体积庞大不方便安装；(3)罐内压力变化不稳定，易导致脉冲式出液，影响输液状态的稳定性；(4)罐体内部无监测装置，无法准确判断液态二氧化碳释放情况。
3.(5)存在堵塞输送管道的风险。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为有必要提出一种恒压检测机构、恒压储罐及灭火系统以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.为了尽可能保证液态二氧化碳的压力，降低堵管的风险，本技术提供一种恒压检测机构、恒压储罐及灭火系统。
6.第一方面，本技术提供的一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压检测机构，采用如下的技术方案：一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压检测机构，包括安装套筒，所述安装套筒内设有检测组件，所述检测组件的下端设有常开阀门，所述检测组件可接触常开阀门使其关闭。
7.通过采用上述技术方案：安装套筒作为安装载体，可以将整个恒压检测机构安装其他需要检测压力的容器上等，其中检测组件用于检测容器内部压力，当压力低于预设压力时，检测组件触发常开阀门使其关闭。
8.可选的，所述检测组件包括设置在安装套筒内的导向杆，所述导向杆上设有第一导向锥面，所述安装套筒内设有与第一导向锥面配合的第二导向锥面。
9.通过采用上述技术方案：在容器内的压力恒定时，第一导向锥面抵接在第二导向锥面上，当容器内的降低到一定压力时，第一导向锥面脱离二导向锥面，导向杆向下移动触及常开阀门使其关闭。
10.可选的，所述第一导向锥面下侧的导向杆上设有堵体，所述堵体与第一导向锥面一体成型设置在导向杆上，所述导向杆的上端设有光电传感器。
11.通过采用上述技术方案：其中堵体与安装管体内侧壁密封接触，防止容器内液态物质泄漏出去，光电传感器用于感应导向杆的位置。
12.可选的，所述安装套筒的内部设有对导向杆进行限位的限位环，所述限位环上设有通孔。
13.通过采用上述技术方案：通过对导向杆进行限位，使其只能够上下活动，使得检测更为精准，通过能够使得容器内的液体充满安装套筒，向上推动堵体。
14.第二方面，本技术提供的一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压储罐，采用如下的技术方案：一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压储罐，包括罐体，所述罐体上设有进液口和出液口，其特征在于：所述的罐体的一端设有上述的恒压检测机构，还包括控制器，所述控制器电连接光电传感器。
15.通过采用上述技术方案：可通过进液口向罐体内注入液态的二氧化碳，通过出液口可将罐体内的二氧化碳排出，在罐体上设置恒压检测机构，可以精确的检测到罐体内液态二氧化碳的压力值是否降低到预设的最低值，当降低到预设的最低值时，光电传感器将信号传递给控制器，控制器产生驱动信号。
16.可选的，所述罐体上相对恒压检测机构的一端设有机械加压机构，罐体的恒压检测机构的一端设有气动加压机构，所述控制器控制机械加压机构和气动加压机构动作。
17.通过采用上述技术方案：控制器产生的驱动信号控制机械加压机构动作，缩小罐体的体积，增加罐体内的压力，同时控制器控制气动加压机构向罐体内注入气态的二氧化碳，对罐体进行增压，防止罐体内的液态二氧化碳结冰，造成堵管现象。
18.可选的，所述机械加压机构包括设置在罐体内的活塞和设置在罐体外侧的推动活塞动作的动力件。
19.通过采用上述技术方案：控制器控制动力件动作，推动罐体内的活塞动作，压缩罐体内的空间，对罐体进行增压。
20.可选的，所述活塞的外环侧与罐体的内侧壁之间设有密封环。
21.通过采用上述技术方案：通过设置密封环，可以防止被压缩的液态二氧化碳泄漏到罐体的空余空间内，对增压造成负影响。
22.可选的，所述气动加压机构包括通过管道一与出液口连通的加热装置，所述加热装置通过管道二连通罐体。
23.通过采用上述技术方案：液态的二氧化碳经过管道一进入到加热装置内，汽化成气态的二氧化碳，气态的二氧化碳进入到罐体内对罐体进行增压，从而保证罐体内的压力。
24.可选的，所述加热装置包括箱体，所述箱体内设有转动的分气盘，所述箱体内侧壁设有加热环片。
25.通过采用上述技术方案：液态的二氧化碳经过分气盘分散到箱体内，在加热环片的加热作用下，液态的二氧化碳汽化成气态充入到罐体内对罐体内进行增压。
26.可选的，所述分气盘转动连接在管道一上，所述分气盘内设有受动件，所述分气盘上固定连接有转动杆，所述转动杆上设有扰动喷管。
27.通过采用上述技术方案：通过液态二氧化碳的流动力，驱动受动件转动，带动转动杆转动，转动杆上的扰动喷管扰动箱体内的气流，使得液态的二氧化碳汽化更为彻底，提高了增压的效果。
28.可选的，所述受动件包括固定在分气盘内的固定轴和设置在固定轴上的叶轮。
29.通过采用上述技术方案：液态的二氧化碳驱动叶轮转动，从而实现分气盘的转动以及扰动喷管的转动，从而实现对气流的扰动。
30.可选的，所述转动杆内部中空，转动杆的下端连通分气盘，转动杆的上部连通若干扰动喷管。
31.通过采用上述技术方案：扰动喷管其一可以对气流进行扰动，同时中空的扰动喷管还可喷出液态二氧化碳，经过汽化后形成气流，多股气流交叉，使得汽化效果更优。
32.可选的，所述扰动喷管向分气盘一侧弯曲。
33.通过采用上述技术方案：通过设置向下弯曲的扰动喷管，扰动喷管喷出的气流与分气盘喷出的气流形成对流，使得汽化效果更优，便于对罐体进行高效增压。
34.可选的，所述罐体的内侧是有对活塞进行限位的限位凸环。
35.通过采用上述技术方案：通过设置限位凸环，可以防止活塞移动超限，破坏罐体内安装的恒压检测机构等构件。
36.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过设置上述恒压检测机构，在容器内的压力恒定时，第一导向锥面抵接在第二导向锥面上，当容器内降低到一定压力时，第一导向锥面脱离第二导向锥面，导向杆向下移动触及常开阀门使其关闭，压力检测更为直接高效。
37.2.在罐体上设置恒压检测机构，可以精确的检测到罐体内液态二氧化碳的压力值是否降低到预设的最低值，当降低到预设的最低值时，光电传感器将信号传递给控制器，控制器产生驱动信号；控制器产生的驱动信号控制机械加压机构动作，缩小罐体的体积，增加罐体内的压力，同时控制器控制气动加压机构向罐体内注入气态的二氧化碳，对罐体进行增压，防止罐体内的液态二氧化碳结冰，造成堵管现象。
38.3.通过设置加热装置，液态的二氧化碳经过管道一进入到加热装置内，汽化成气态的二氧化碳，气态的二氧化碳进入到罐体内对罐体进行增压，从而保证罐体内的压力。
39.4.通过设置向下弯曲的扰动喷管，扰动喷管喷出的气流与分气盘喷出的气流形成对流，使得汽化效果更优，便于对罐体进行高效增压。
40.5.通过设置内管和外管的形式，可以增强输送管道的整体强度，通过内管和外管内设置弹性支撑件可以增强管道的整体韧度；同时设置保温材料可以防止输送管道因温度过低爆管。
附图说明
41.图1是本技术实施例恒压检测机构的示意图；图2是本技术带有恒压检测机构的罐体的结构示意图；图3是本技术实施例具有机械加压机构的罐体的结构示意图；图4是本技术实施例具有机械加压机构和气动加压机构的结构示意图；图5是本技术实施例的加热装置的结构示意图；
图6是本技术实施例的灭火系统的结构示意图；图7是本技术实施例的输送管道的结构示意图。
42.附图标记说明：100、安装套筒；200、检测组件；210、导向杆；220、第一导向锥面；230、第二导向锥面；240、光电传感器；250、堵体；260、限位环；261、通孔；270、配重块；300、常开阀门；400、罐体；410、进液口；420、出液口；430、限位凸环；500、控制器；600、机械加压机构；610、活塞；620、动力件；630、密封环；700、气动加压机构；710、管道一；720、加热装置；721、箱体；722、分气盘；723、加热环片；730、管道二；740、受动件；741、固定轴；742、叶轮；750、转动杆；760、扰动喷管；800、输送管道；810、内管；820、外管；830、支撑件；840、保温材料；900、喷气减压阀；1000、手动阀门。
具体实施方式
43.以下结合附图1-7对本技术作进一步详细说明，附图1-7中的运动件均未进行剖视图展示。
44.本技术实施例公开一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压检测机构和恒压储罐。
45.具体如下：第一方面，本实施例提供的一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压检测机构，采用如下的技术方案：参照图1，一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压检测机构，包括安装套筒100，安装套筒100为管状，安装套筒100作为安装载体，可以将整个恒压检测机构安装其他需要检测压力的容器上等，其外侧壁可设置外螺纹用于便于其本身安装；为了能够实现压力检测，在安装套筒100内设有检测组件200，检测组件200的下端设有常开阀门300，检测组件200可接触常开阀门300使其关闭。其中检测组件200用于检测容器内部压力，当压力低于预设压力时，检测组件200触发常开阀门300使其关闭。
46.具体的，检测组件200包括设置在安装套筒100内的导向杆210，导向杆210上设有第一导向锥面220，安装套筒100内设有与第一导向锥面220配合的第二导向锥面230。在容器内的压力恒定时，第一导向锥面220抵接在第二导向锥面230上，当容器内降低到一定压力时，第一导向锥面220脱离第二导向锥面，导向杆210向下移动触及常开阀门300使其关闭。
47.为了防止容器内的液体泄漏，本实施例中的第一导向锥面220下侧的导向杆210上设有堵体250，堵体250与第一导向锥面220一体成型设置在导向杆210上，导向杆210的上端设有光电传感器240。其中堵体250与安装罐体内侧壁密封接触，防止容器内液态物质泄漏出去，光电传感器240用于感应导向杆210的位置，安装时光电传感器240距离容器表面具有一定的距离。
48.为了对导向杆210进行限位，安装套筒100的内部设有对导向杆210进行限位的限位环260，限位环260上设有通孔261。通过对导向杆210进行限位，使其只能够上下活动，使得检测更为精准，通过能够使得容器内的液体充满安装套筒100，向上推动堵体250。
49.第二方面，本实施例提供的一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压储罐，采用如下的技术方案：参照图2-图4，一种液态二氧化碳防灭火系统的恒压储罐，包括罐体400，罐体400
上设有进液口410和出液口420，其中进液口410和出液口420处均设有手动阀门1000，罐体400的一端设有上述的恒压检测机构，还包括控制器500，控制器500电连接光电传感器240。
50.其中，可通过进液口410向罐体400内注入液态的二氧化碳，通过出液口420可将罐体400内的二氧化碳排出，在罐体400上设置恒压检测机构，可以精确的检测到罐体400内液态二氧化碳的压力值是否降低到预设的最低值，当降低到预设的最低值时，导向杆210下降，光电传感器240感应到容器壳体并将信号传递给控制器500，控制器500产生驱动信号，为了检测特定的压力，在导向杆210上设置有相应的配重块270。
51.为了实现对罐体400进行加压，罐体400上相对恒压检测机构的一端设有机械加压机构600，罐体400的恒压检测机构的一端设有气动加压机构700，控制器500控制机械加压机构600和气动加压机构700动作。控制器500产生的驱动信号控制机械加压机构600动作，缩小罐体400的体积，增加罐体400内的压力，同时控制器500控制气动加压机构700向罐体400内注入气态的二氧化碳，对罐体400进行增压，防止罐体400内的液态二氧化碳结冰，造成堵管现象。
52.具体的，机械加压机构600包括设置在罐体400内的活塞610和设置在罐体400外侧的推动活塞610动作的动力件620。控制器500控制动力件620动作，推动罐体400内的活塞610动作，压缩罐体400内的空间，对罐体400进行增压，其中动力件620可以电动伸缩杆，由控制器500控制油缸气缸动作。
53.为了实现空间的隔离，便于对罐体400进行增压，活塞610的外环侧与罐体400的内侧壁之间设有密封环630。通过设置密封环630，可以防止被压缩的液态二氧化碳泄漏到罐体400的空余空间内，对增压造成负影响。
54.参照图5，为了进一步对罐体400进行增压，气动加压机构700包括通过管道一710与出液口420连通的加热装置720，加热装置720通过管道二730连通罐体400；液态的二氧化碳经过管道一710进入到加热装置720内，汽化成气态的二氧化碳，气态的二氧化碳进入到罐体400内对罐体400进行增压，从而保证罐体400内的压力。
55.具体的，加热装置720包括箱体721，箱体721内设有转动的分气盘722，箱体721内侧壁设有加热环片723。液态的二氧化碳经过分气盘722分散到箱体721内，在加热环片723的加热作用下，液态的二氧化碳汽化成气态充入到罐体400内对罐体400内进行增压。
56.其中，分气盘722转动连接在管道一710上，分气盘722内设有受动件740，分气盘722上固定连接有转动杆750，转动杆750上设有扰动喷管760。通过液态二氧化碳的流动力，驱动受动件740转动，带动转动杆750转动，转动杆750上的扰动喷管760扰动箱体721内的气流，使得液态的二氧化碳汽化更为彻底，提高了增压的效果。
57.具体的，受动件740包括固定在分气盘722内的固定轴741和设置在固定轴741上的叶轮742。液态的二氧化碳驱动叶轮742转动，从而实现分气盘722的转动以及扰动喷管760的转动，从而实现对气流的扰动。
58.具体的，转动杆750内部中空，转动杆750的下端连通分气盘722，转动杆750的上部连通若干扰动喷管760。扰动喷管760其一可以对气流进行扰动，同时中空的扰动喷管760还可喷出液态二氧化碳，经过汽化后形成气流，多股气流交叉，使得汽化效果更优。
59.具体的，扰动喷管760向分气盘722一侧弯曲。通过设置向下弯曲的扰动喷管760，扰动喷管760喷出的气流与分气盘722喷出的气流形成对流，使得汽化效果更优，便于对罐
体400进行高效增压。
60.为了对活塞610进行限位，罐体400的内侧是有对活塞610进行限位的限位凸环430。通过设置限位凸环430，可以防止活塞610移动超限，破坏罐体400内安装的恒压检测机构等构件。
61.第三方面，本实施例提供的一种灭火系统，采用如下的技术方案：参照图6，一种灭火系统，包括上述的恒压储罐，还包括与罐体400连接的输送管道800，输送管道800连通喷气减压阀900。罐体400内的液态二氧化碳传送到喷气减压阀900处，通过喷气减压阀900喷出气态的二氧化碳，降低火区的温度以及氧气浓度，实现灭火。
62.参照图7，具体的，输送管道800上设有手动阀门1000，输送管道800包括内管810和外管820，内管810和外管820之间设置有支撑件830且外管820和内管810之间填充有保温材料840。通过设置内管810和外管820的形式，可以增强输送管道800的整体强度，通过内管810和外管820内设置弹性支撑件830可以增强管道的整体韧度；同时设置保温材料840可以防止输送管道800因温度过低爆管。
63.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。