一種船舶用水驅煙氣淨化裝置的製作方法
2023-05-15 11:56:56
本發明涉及煙氣淨化領域，尤其涉及一種船舶用水驅煙氣淨化裝置。
背景技術：
船舶是航行或停泊於水域進行運輸、作業的一種重要的交通運輸工具。船舶一旦發生火災事故，會導致較為嚴重的人員傷亡和財產損失。船舶火災有別於常規火災：撲救難度高，消防工作受限；立足於自救，難以獲得外援；艙內通風效果差，濃煙不易排出(鄒高萬，劉順隆，周允基等.中國船舶機艙火災研究現狀.中國安全科學學報，2004，14(5)：76-79)。
船舶火災通常發生於艙內，人員逃離困難，因窒息死亡概率極大。因此，研發船舶消煙裝置意義重大。
火災消煙裝置常用的動力源主要有：電動機驅動、柴油機驅動、氣力驅動和水力驅動。火災發生時，需切斷電源，因此在火災斷電情況下無法使用電動機驅動；柴油機驅動設備防爆阻燃性能差，一般不能應用於封閉空間的消防現場救援；氣體驅動設備的氣源佔用空間大，不適合應用於船舶艙室狹小的空間。因此，水力驅動將可能成為火災消煙裝置動力源的最佳選擇。
目前，水驅動排煙機的功能主要是通風排煙(張紅豔.水驅動排煙機的應用[j].科技傳播，2013，(5)：149.)。柳軍華公開了「一種消防用水驅動排煙機」(cn201120098146.6)專利技術，該技術利用消防水流來驅動水輪機為排煙風機提供動力，併集成有噴霧裝置淨化外排煙氣。但該裝置主要以排煙功能為主，雖然附帶有噴霧裝置，但煙氣淨化效率較低。
綜上所述，在動力和淨化方面，現有火災消煙技術不適用於船舶火災的消煙與淨化。
技術實現要素：
本發明旨在克服現有技術缺陷，目的在於提供一種淨化效率高、動力源可靠、能實現艙內火災煙氣就地淨化，適用於船舶消防技術領域的船舶用水驅煙氣淨化裝置。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是：淨化裝置由風機底板、出水管、水驅風機、噴淋回水管、安裝板、噴淋單元、濾筒、金屬絲網、殼體、支架、噴淋供水管、進水管和百葉窗組成。
進水管一端接水驅風機進水口，另一端穿過殼體外接高壓水源。出水管一端接水驅風機出水口，另一端穿過殼體。噴淋供水管一端與進水管連接，另一端與噴淋單元連接。噴淋回水管一端與噴淋單元連接，另一端與出水管連接。
噴淋單元通過支架固定在殼體上。噴淋單元由擋水板、外壁、水浴噴頭和匯水盤組成。水浴噴頭固定在噴淋單元頂部，與噴淋供水管連接。匯水盤固定在噴淋單元底部，與噴淋回水管連接。擋水板固定在匯水盤邊緣。
金屬絲網固定在殼體的頂部。濾筒固定在安裝板上，安裝板四周與殼體內壁密閉連接。水驅風機固定在風機底板上，風機底板四周與殼體內壁密閉連接。
所述水驅風機為水驅排煙風機。
所述濾筒的過濾方式為外濾式，濾筒的長度為400～1000m，濾筒的外徑為200～500mm，濾筒壁厚30～80mm。
所述噴淋單元的中軸線和濾筒的中軸線重合。噴淋單元的外壁外徑比濾筒內徑小20～100mm。水浴噴頭直徑比外壁直徑小20～50mm。匯水盤高度為30～50mm，匯水盤直徑比外壁直徑大30～50mm。擋水板高出匯水盤50～70mm。安裝板與支架垂直距離為150～300mm。外壁和擋水板為網狀結構。
所述殼體的頂部為進風口，百葉窗作為出風口，百葉窗安裝在殼體下部的側面。
本發明採用與船舶固定消火栓直接連接的方式，利用高壓消防水作為動力源。水驅風機的進水管外接艙室內固定消火栓，高壓消防水進入水驅風機後驅動水驅風機的內置渦輪，渦輪轉動帶動齒輪機構以及葉輪轉動使水驅風機運轉；經過渦輪的乏水經由出水管排至艙室排水管網。水驅風機進水管上設置的消防水分支管作為噴淋供水管，一部分高壓水經由噴淋供水管送至噴淋單元頂部的水浴噴頭；水浴噴頭霧化後的水落入匯水盤，匯水盤中的水經由噴淋回水管匯入水驅風機的出水管，一同排至艙室排水管網。由於採用高壓消防水作為動力源，動力源取用方便、可靠性高，適用於《水力驅動驅氣風機》(cbt3938-2000)所規定的燃爆性艙室和場所。
火場高溫煙氣在水驅風機的抽吸作用下進入淨化裝置，淨化裝置進風口的金屬絲網阻止外部火焰進入淨化裝置內部的同時對煙氣進行粗過濾，此後高溫煙氣依次流經濾筒、噴淋單元和水驅風機，最終經由百葉窗出風口排到室內，實現了火場室內煙氣的就地淨化。
淨化裝置中的濾筒為覆膜纖維褶皺濾筒，褶皺設計和纖維過濾實現了對煙塵的高效捕集；同時纖維對煙氣中的有毒有害氣體具有一定的吸附作用。經過纖維過濾的煙氣進入噴淋單元，高溫煙塵與水浴噴頭霧化後霧化水充分接觸，霧化水對煙塵進行水洗降塵的同時汽化吸熱，實現高溫煙氣的快速降溫；同時霧化水對煙氣中的有毒有害氣體具有一定的物理吸收作用。最後排出潔淨的低溫空氣，實現了艙室的快速消煙與降溫。
由於採用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有以下有益效果：
1、本發明採用高壓消防水作為動力源，動力源可靠性高，適用於燃爆性艙室和場所的火 災煙氣就地淨化；水驅風機的消防水的分支迴路上集成了噴淋單元，噴淋單元中的霧化水對艙室火災煙氣具有快速降溫的作用。
2、本發明採用模塊化設計，具有體積小、結構簡單、便於工程檢修和維護等優點，能很好的適應船體內部複雜、狹小的空間。
3、本發明充分利用了多級複合除塵機理：金屬絲網對煙氣的粗過濾，濾筒對煙氣中的微細顆粒物的高效過濾和噴淋單元對煙塵的水洗降塵作用大大提高了淨化裝置的淨化效率；同時，纖維和霧化水對煙氣中的有毒有害氣體具有一定的去除效果。
因此，本發明具有淨化效率高、動力源可靠、能實現艙內火災煙氣就地淨化的特點，廣泛適用於船舶消防技術領域。
附圖說明
圖1是本發明的一種結構示意圖；
圖2是圖1的a-a剖視圖；
圖3是圖1的b-b剖視圖；
圖4是圖1中噴淋單元6的結構示意圖；
圖5是本發明的另一種結構示意圖；
圖6是圖5的a-a剖視圖；
圖7是圖5的b-b剖視圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的說明，對本發明保護範圍不局限於所述內容。
實施例1
一種船舶用水驅煙氣淨化裝置。如圖1所示，所述淨化裝置由風機底板1、出水管2、水驅風機3、噴淋回水管4、安裝板5、噴淋單元6、濾筒7、金屬絲網8、殼體9、支架10、噴淋供水管11、進水管12和百葉窗13組成。
如圖1所示，進水管12一端接水驅風機3進水口，另一端穿過殼體9外接高壓水源。出水管2一端接水驅風機3出水口，另一端穿過殼體9。噴淋供水管11一端與進水管12連接，另一端與噴淋單元6連接。噴淋回水管4一端與噴淋單元6連接，另一端與出水管2連接。
如圖1、圖3和圖4所示，噴淋單元6通過支架10固定在殼體9上。噴淋單元6由擋水板14、外壁15、水浴噴頭16和匯水盤17組成。水浴噴頭16固定在噴淋單元6頂部，與噴淋供水管11連接。匯水盤17固定在噴淋單元6底部，與噴淋回水管4連接。擋水板14固定 在匯水盤17邊緣。
如圖1和圖2所示，金屬絲網8固定在殼體9的頂部。濾筒7固定在安裝板5上，安裝板5四周與殼體9內壁密閉連接。水驅風機3固定在風機底板1上，風機底板1四周與殼體9內壁密閉連接。
所述水驅風機3為水驅排煙風機。
所述濾筒7的過濾方式為外濾式，濾筒7的長度為400～1000m，濾筒7的外徑為200～500mm，濾筒7壁厚30～80mm。
所述噴淋單元6的中軸線和濾筒7的中軸線重合。噴淋單元6的外壁15外徑比濾筒7內徑小20～100mm。水浴噴頭16直徑比外壁15直徑小20～50mm。匯水盤17高度為30～50mm，匯水盤17直徑比外壁15直徑大30～50mm。擋水板14比匯水盤17高出50～70mm。安裝板5與支架10垂直距離為150～300mm。外壁15和擋水板14為網狀結構。
所述殼體9的頂部為進風口，百葉窗13作為出風口，百葉窗13安裝在殼體9下部的側面。
實施例2
一種船舶用水驅煙氣淨化裝置。如圖5所示，所述淨化裝置由風機底板1、出水管2、水驅風機3、噴淋回水管4、安裝板5、噴淋單元6、濾筒7、金屬絲網8、殼體9、支架10、噴淋供水管11、進水管12和百葉窗13組成。除下述技術參數外，其餘同實施例1：
如圖5、圖6和圖7所示，所述安裝板5為花板，噴淋單元6和濾筒7為多個並聯結構。每個噴淋單元6均連接有噴淋供水管11、噴淋回水管4。每個噴淋供水管11均與進水管12連接，每個噴淋回水管4均與出水管2連接。每排噴淋單元6均通過支架10固定在殼體9上。
由於採用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有以下有益效果：
1、本發明採用高壓消防水作為動力源，動力源可靠性高，適用於燃爆性艙室和場所的火災煙氣就地淨化；水驅風機的消防水的分支迴路上集成了噴淋單元，噴淋單元中的霧化水對艙室火災煙氣具有快速降溫的作用。
2、本發明採用模塊化設計，具有體積小、結構簡單、便於工程檢修和維護等優點，能很好的適應船體內部複雜、狹小的空間。
3、本發明充分利用了多級複合除塵機理：金屬絲網對煙氣的粗過濾，濾筒對煙氣中的微細顆粒物的高效過濾和噴淋單元對煙塵的水洗降塵作用大大提高了淨化裝置的淨化效率；同時，纖維和霧化水對煙氣中的有毒有害氣體具有一定的去除效果。
因此，本發明具有淨化效率高、動力源可靠、能實現艙內火災煙氣就地淨化的特點，廣泛適用於船舶消防技術領域。