[发明专利]一种分区化主动防爆抑爆装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种分区化主动防爆抑爆装置及其控制方法，其利用细水雾和惰性气体形成气‑雾防爆幕将大型空间分隔成相对独立的防爆分区，配合分区中央的快速响应抑爆器保证大型空间地安全生产。每个分区的主动防爆抑爆装置主要包括探测器、防爆装置、抑爆装置和控制器；每个分区的防爆装置至少包括四组喷雾装置，抑爆装置至少包括一个抑爆器。抑爆装置设计了基于双膜爆破原理的抑爆器，提高抑爆器响应速度，保障抑爆效果的稳定性与可靠性；防爆装置创新性地利用高压旋流风水喷雾装置和单水喷嘴形成集成化抑爆、防爆阻爆系统；分区化主动防爆抑爆装置通过探测器反馈的外界环境变化情况进行判断分析，保证大型化工生产空间内防爆抑爆的可靠性和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种分区化主动防爆抑爆装置及其控制方法，具体是一种适用于煤化工生产防火防爆的主动防爆抑爆装置及其控制方法，属于煤化工安全生产技术领域。

背景技术

我国是工业大国，在工业建筑、大型设施中存在大型受限空间，尤其是最近几年，我国大力发展安全清洁高效的大型煤气化技术，在关键技术、核心装备、重大工程等方面都取得了突破性进展，但由于煤气化装置涉及高温、高压、高氧、多相磨蚀等苛刻工况，气化系统易发生过氧爆炸，阀门管道等关键设备磨蚀腐蚀严重，装置泄漏火灾爆炸事故风险较高，安全运行已经成为制约大型煤气化技术进一步发展的瓶颈。在工业建筑、大型设施等大型受限空间的可燃气体粉尘爆炸事故不仅造成大量经济损失和人员伤亡，也会导致极其恶劣的社会影响，研发大型受限空间内尤其是煤气化过程中主动隔爆抑爆装置对我国能源发展、社会和谐稳定具有重大意义。

抑爆的手段主要有被动抑爆和主动抑爆，被动抑爆主要应用在可燃介质管道、煤矿巷道系统中，主要为隔爆岩粉、隔爆水袋等被动抑爆装置。主动抑爆主要有惰性气体抑爆和粉体抑爆，在部分煤矿中也有应用，主要有抑爆器及超声波雾化器等装置，然而在大型受限空间内，受响应时间、抑爆范围等因素影响上述抑爆措施体现出一定局限性，而且当前的抑爆措施较为单一，二次抑爆性能不足，难以为大型受限空间地工业生产提供安全保障，在该领域抑爆防爆方面，针对相关系统化抑爆装置及技术鲜有报道。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种分区化主动防爆抑爆装置及其控制方法，利用细水雾和惰性气体形成气-雾防爆幕将大型空间分隔成相对独立的防爆分区，配合分区中央的快速响应抑爆器完成防爆抑爆工作，能够综合分析判断空间内可燃气体及粉尘危险情况，并根据判断结果实施防爆抑爆措施，保证可靠性和准确性，特别适用于大型工业生产空间的主动防爆抑爆。

为了实现上述目的，本发明提供了一种分区化主动防爆抑爆装置，其包括高压气体管网1、水管管网9、探测器、防爆装置、抑爆装置和控制器；其中，所述的高压气体管网1与水管管网9固定在大型空间顶部，根据防爆装置与抑爆装置的防护面积将大型空间划分为多个防爆抑爆分区，高压气体管网1通过管卡与水管管网9相互连接，且相互平行设置；

每个防爆抑爆分区四角位置分别设置有所述的探测器，所述的探测器包括悬挂在每个防爆抑爆分区内的火焰传感器2、压力传感器3、粉尘浓度传感器4、H₂传感器5、CO传感器6以及CH₄传感器；每个防爆抑爆分区中的探测器的各传感器分别与所述的控制器22电连接；

每个防爆抑爆分区均设置所述的防爆装置，其包括风水喷雾装置10和单水喷嘴组8；其中，风水喷雾装置10分别与每个防爆抑爆分区的四周的高压气体管网1的管道和水管管网9的管道相连接；所述的风水喷雾装置10与大型空间顶部相互垂直设置；每个防爆抑爆分区的一对边上分别设置有两组单水喷嘴组8，每组单水喷嘴组8包括两个与水平方向呈不同角度的单水喷嘴，分别对准防爆抑爆分区空间中部和底部；所述单水喷嘴组8与水管管网9的管道连通，每个风水喷雾装置10和单水喷嘴组8分别设置有控制阀，控制阀与相应的水管管网9的管道和高压气体管网1的管道连通，所述控制阀与所述的控制器22电连接，由控制器22控制；所述的风水喷雾装置10外部为负压卷吸旋流喷雾罩，负压卷吸旋流喷雾罩呈喇叭状结构，负压卷吸旋流喷雾罩内设有螺旋状导流叶片23。