[发明专利]一种综合管廊移动式液氮灭火系统及其灭火方法

权利要求书

1.一种综合管廊移动式液氮灭火方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(a)当综合管廊舱室内出现火灾时，注氮口(71)处的传感元件(72)感知火灾位置，反馈信号至管廊总控(6)，管廊总控(6)控制关闭管廊内相应设施，并向控制器(5)发送报警及定位信息，控制器(5)可控制制氮组件和灭火组件移动至目标地点，并通过金属软管(16)将制氮组件与灭火组件、灭火组件与输氮管路(7)的预留接口相互连接；

控制器(5)启动液氮增压泵(4)，液氮储罐(3)内的液氮先经过比例调节阀(21)调节输入流量，并通过液氮增压泵(4)调节输出压力后，使液氮依次经过流量计(23)、安全阀(24)进入输氮管路(7)、支管(73)内，并从支管(73)上的注氮口(71)排出进行管廊内液氮灭火；

(b)液氮储罐(3)上的压力表(32)对罐内的压力实时监测，并将压力从小至大划分为充装区、工作区和危险区，当液氮储罐(3)内的压力处于充装区时，控制器(5)启动制氮组件，使得空气压缩机(12)从顶部进气口(15)抽取周围空气过滤、压缩，输送至制氮机(13)中处理，产生的氮气经过制冷液化机(14)制成液氮，并通过金属软管(16)向液氮储罐(3)中补充液氮；当处于工作区时，正常进行管廊内液氮灭火；当处于危险区时，泄压阀(35)自动打开，将液氮受热气化成的氮气排出，使压力恢复至工作区；

(c)控制器(5)控制液氮制备、液氮储存和液氮灭火的自动同时进行，当灭火完成后，控制器(5)控制制氮组件，使得液氮储罐(3)内补充的液氮达到工作区时再停止制氮组件的工作；

上述方法采用一种综合管廊移动式液氮灭火系统，包括制氮组件、灭火组件、监测装置、输氮管路(7)和控制器(5)；

所述灭火组件安装在移动平台上，包括液氮储罐(3)和液氮增压泵(4)；所述液氮储罐(3)上的第一出液口(34)与液氮增压泵(4)连接，液氮增压泵(4)上的第二出液口(22)与输氮管路(7)的预留接口连接，并通过其将液氮传输至管廊内的支管(73)上，支管(73)上设有注氮口(71)；

所述制氮组件为移动式，并将制备的液氮传输至液氮储罐(3)中；

所述监测装置包括比例调节阀(21)、第一监测组件和第二监测组件；比例调节阀(21)位于液氮储罐(3)与液氮增压泵(4)之间，第一监测组件安装在液氮储罐(3)上，第二监测组件位于液氮增压泵(4)和输氮管路(7)之间；

所述控制器(5)与第一监测组件连接、用于液氮储罐(3)内的压力显示和压力调节，与第二监测组件连接、用于控制输入输氮管路(7)的液氮流量，与比例调节阀(21)连接、用于控制输入液氮增压泵(4)的流量，与液氮增压泵(4)连接、用于控制输出压力，与制氮组件连接，用于控制其启闭和液氮转化效率；

所述第一监测装置包括均安装在液氮储罐(3)上的压力表(32)、压力调节阀(31)、出气装置(33)和泄压阀(35)；

所述第二监测组件包括流量计(23)和安全阀(24)，所述流量计(23)和安全阀(24)依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种综合管廊移动式液氮灭火方法，其特征在于，所述制氮组件包括均设置在移动车(11)的空气压缩机(12)、制氮机(13)和制冷液化机(14)；

所述空气压缩机(12)一侧设有进气口(15)、输出端依次与制氮机(13)、制冷液化机(14)连接，制冷液化机(14)的输出端与液氮储罐(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种综合管廊移动式液氮灭火方法，其特征在于，所述支管(73)为三层并分别设置在管廊内的顶部、中部和底部，每个支管(73)上的注氮口(71)处设有传感元件(72)，传感元件(72)与管廊总控(6)连接，管廊总控(6)将报警及定位信息传递至控制器(5)。

4.根据权利要求1所述的一种综合管廊移动式液氮灭火方法，其特征在于，所述制氮组件与液氮储罐(3)之间、液氮储罐(3)与液氮增压泵(4)之间、安全阀(24)与输氮管路(7)之间均通过低温高压的金属软管(16)连接。

5.根据权利要求3所述的一种综合管廊移动式液氮灭火方法，其特征在于，所述液氮增压泵(4)上设有出气口(41)。

6.根据权利要求1所述的一种综合管廊移动式液氮灭火方法，其特征在于，步骤(a)中，液氮从注氮口(71)中注入量根据下式计算：

式中：m为注入液氮的质量，kg；x为灭火目标氧含量，％；V为防护区的体积，m 3 ；ρ LN为液氮的密度；α为液氮气化时的膨胀体积比，25℃时为717； 为大气中氧气的体积分数，取21％。