二氧化碳自动灭火装置是一种以液态二氧化碳为灭火介质的高效、洁净型自动消防设备,广泛应用于电气设备房、通信机房、档案室、精密仪器室、变电站、船舶机舱等不宜使用水或干粉灭火剂的场所。其工作原理是:当防护区域发生火灾时,火灾探测系统(通常由感温、感烟或火焰探测器组成)迅速识别火情,并将信号传输至控制主机;控制主机确认火警后,自动启动电磁阀或启动瓶,释放高压液态二氧化碳。二氧化碳迅速气化,大量吸热并稀释空气中的氧气浓度,使燃烧区氧含量降至15%以下,从而中断燃烧链反应,实现快速窒息灭火。
一、灭火剂储存装置:储存与释放的核心
1、二氧化碳储气瓶
功能:储存高压液态二氧化碳(压力通常为5.17MPa至15MPa,具体取决于环境温度)。
材质:采用高强度无缝钢瓶,内壁经过特殊处理以防止腐蚀。
容量:根据防护区域大小,常见规格有7L、15L、30L、70L等。
2、瓶头阀
功能:控制二氧化碳的释放,具备手动和自动双重启动功能。
结构:包括安全膜片、压力表、电磁驱动装置(用于自动启动)和手动启动按钮。
安全设计:当瓶内压力超过安全值时,安全膜片破裂泄压,防止爆炸。
3、虹吸管
功能:将液态二氧化碳从储气瓶底部引导至瓶头阀,确保释放时以液态形式喷出(液态二氧化碳气化时吸收大量热量,可快速降温灭火)。
二、启动控制装置:触发灭火的关键
1、火灾探测器
类型:
感烟探测器:检测烟雾颗粒,适用于早期火灾预警。
感温探测器:检测环境温度上升,适用于高温火灾场景。
火焰探测器:检测火焰光谱,适用于快速蔓延的火灾。
布置:根据防护区域特点,可单独使用或组合使用(如烟温复合探测器)。
2、火灾报警控制器
功能:接收探测器信号,判断火灾是否发生,并输出控制信号启动灭火装置。
特点:具备延时功能(通常30秒),防止误动作;可显示火灾位置和设备状态。
3、电磁启动器
功能:接收报警控制器信号,驱动瓶头阀打开,释放二氧化碳。
类型:直流电磁铁或交流电磁铁,需与电源匹配(通常为DC24V)。
4、手动启动装置
功能:在自动系统失效时,通过机械方式(如拉环、按钮)直接启动瓶头阀。
位置:通常安装在防护区域外便于操作的位置,并设置防护罩防止误触。
三、管道与喷放系统:输送与均匀覆盖的保障
1、集流管
功能:连接多个储气瓶,将二氧化碳气体汇总后输送至分配管。
材质:高压无缝钢管,耐压等级与储气瓶匹配。
2、分配管
功能:将二氧化碳气体分配至各喷嘴,确保均匀覆盖防护区域。
设计:根据防护区域形状和面积,采用树枝状或环状布局。
3、喷嘴
功能:将高压二氧化碳气体雾化或扩散,形成均匀的灭火剂分布。
类型:
全淹没喷嘴:适用于封闭空间,使二氧化碳浓度快速达到灭火要求(30%-50%)。
局部应用喷嘴:针对特定设备或区域,如配电柜内部。
材质:耐腐蚀金属(如不锈钢)或工程塑料。
4、选择阀(多区系统适用)
功能:在多防护区域系统中,控制二氧化碳仅释放至发生火灾的区域,避免浪费。
驱动方式:电磁驱动或气动驱动。
四、安全与辅助装置:确保系统可靠运行
1、压力表
功能:显示储气瓶内压力,便于定期检查和维护。
位置:安装在瓶头阀上或集流管上。
2、安全阀
功能:当系统压力超过设计值时,自动泄压防止爆炸。
设定压力:通常比储气瓶额定压力高10%-15%。
3、称重装置(可选)
功能:监测储气瓶内二氧化碳重量,当泄漏量超过设定值时报警。
类型:电子秤或机械式称重传感器。
4、信号反馈装置
功能:将灭火剂释放信号反馈至报警控制器,确认灭火动作已执行。
类型:压力开关或流量开关。
5、防护区标识与照明
功能:在防护区域入口设置“灭火系统保护中”标识,并配备应急照明,确保人员安全撤离。
五、电源与备用系统:保障持续运行
1、主电源
功能:为报警控制器、电磁启动器等提供电力。
要求:采用消防专用电源,具备过载、短路保护功能。
2、备用电源
功能:主电源断电时自动切换,确保系统持续运行(通常为蓄电池,续航时间≥30分钟)。
3、接地装置
功能:防止电气系统漏电引发次生灾害,确保设备安全。
