专利名称：自控式二氧化碳发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于消防设备，特别涉及煤矿灭火用的一种二氧化碳发生 装置。
二.
背景技术：
目前，在煤矿中大量使用二氧化碳压縮气体灭火，但钢瓶(容器)的 储气量有限，使用不便，尤其是针对煤矿井下煤炭自燃的火灾，需要大量 二氧化碳气体灭火的场合更不实用、不方便。
在现有技术中，有一件公开号为CN1259484A的发明专利申请于2000 年7月12日公开，它是一种使用浓硫酸和碳酸氢铵反应连续制取二氧化碳 的设备，它设置有由压力平衡管串通的两个独立的容器(硫酸容器和碳酸 氢铵容器)并通过阀门、管路联接；在硫酸容器和碳酸氢铵容器上分别设 置有硫酸装料口和碳酸氢铵装料口；碳酸氢铵容器上端设置有C02气体输 出阀，并列设置安全阀和压力表，下端设置残留物排料口。还有一件公开 号为CN101058012A的发明专利申请于2007年10月24日公开，它是一种 连续制取C02气的灭火装置，它设置有一个二氧化碳发生罐，上顶部设置 碳酸氢铵进料口，进料口上设有漏斗装置，在该罐下底部开设进料孔和排 污孔，在进料孔中插入硫酸进料管，在进料管上设置阀门，在进料管端部 连接一布料管，在布料管上设有布料孔。在排污管上设置阀门；在二氧化 碳发生罐的外面固设一夹套，在夹套上开有硫酸加料口、碳酸氢铵加料口 和C02排出口，各开口上设有接管或启闭密封盖，在夹套的最下端开设硫 酸排出口，其上设置硫酸输送管与硫酸进料管连接。
上述两件现有技术都能使用浓硫酸和碳酸氢铵反应连续制取二氧化 碳，克服了使用二氧化碳压縮气体扑灭煤矿火灾的缺陷，但仍存在以下主 要缺点是1)装置中人工加浓硫酸劳动强度大，速度慢，不安全；2)结 构复杂，管路多；3)装置中无自动控制，人工开启阀门，劳动强度大，而 且化学品反应速度、反应稳定性和安全性不易撑握，还会造成C02的浪费; 4)设备体积庞大，重量偏重，无平板车，移动使用不方便。三.发明内容
本实用新型的发明目的在于针对上述现有技术存在的缺点，对现有技 术进行改进，提供一种自控式二氧化碳发生装置，使之结构紧凑，操作能 自动控制，安全性好，劳动强度小，移动使用方便，灭火效果好，成本低。 本实用新型所采取的技术方案如下。
一种自控式二氧化碳发生装置，包括有反应罐，在反应罐顶部连通有 压力表和安全阀，在反应罐一端设置有人孔和密封盖，其特征在于
1 )它还有PLC控制箱(可编程逻辑控制箱)、电动硫酸泵和平板车；
2 )在反应罐内上中部设置有横截面为唇形的硫酸过渡仓,在硫酸过渡 仓的顶部连通有硫酸控制阀，还有连接碳酸氢铵控制阀的连通管穿过硫酸 过渡仓与反应罐内空相通；
3 )在反应罐内设有硫酸排出管与硫酸过渡仓连通,硫酸排出管和硫酸
分配管穿出反应罐外与反应速度控制阀相连；
4)在反应罐顶部连通有二氧化碳输出控制阀和压力变送器，在反应罐 底部连通有废料排出控制阀；
5 )反应罐、PLC控制箱和电动硫酸泵安装固定在平板车上，电动硫酸 泵出口通过软管与硫酸控制阀连通，PLC控制箱通过信号线分别与浓硫酸 控制阔、碳酸氢铵控制阀、反应速度控制阀、压力变送器和废料排出控制 阀相连接。
在本实用新型结构的自控式二氧化碳发生装置中，硫酸过渡仓的底部 最好用两根硫酸排出管在两端与之连通，然后汇合为一根连接管穿出与反 应速度控制阀相连，这样当装置倾斜时也可完全排出硫酸。
硫酸控制阀、碳酸氢铵控制阀、反应速度控制阀和废料排出控制阀最 好采用衬氟耐腐蚀球阀。
本实用新型结构的自控式二氧化碳发生装置，它的工作原理如下 先按下PLC控制箱上的"启动"按钮，硫酸控制阀和碳酸氢铵控制
阀打开，电动硫酸泵自动将硫酸通过出口软管与浓硫酸控制阀泵入硫酸过 渡仓中储备，同时将碳酸氢铵经碳酸氢铵控制阀流入反应罐中储备；需要 扑灭煤矿火灾时，利用矿井巷道轨道将装置快速移动到火灾现场，按下PLC控制箱上的"反应"按钮，硫酸控制阀和碳酸氢铵控制阀自动关闭，反应 速度控制阀自动打开，硫酸经硫酸排出管和硫酸分配管流入反应罐内与碳 酸氢铵进行反应，反应方程式为2NH4HC03+H2S04=== (NH4) 2S04 + 2H20 + 2C02;压力变送器连续检测反应罐内的压力值，当压力值达到0. IMPa以上 时，二氧化碳输出控制阀自动打开即可进行灭火。
本实用新型自控式二氧化碳发生装置与现有技术相比，具有以下优点
1、 将现有技术中的硫酸容器和碳酸氢铵容器，或二氧化碳发生罐和夹 套，变成了一个内设硫酸过渡仓的反应罐，使结构更加紧凑合理，减小了 装置外形尺寸和重量，便于在矿井内移动使用；
2、 在装置中采用了PLC自动控制系统，能自动控制硫酸和碳酸氢铵反 应生成二氧化碳的速度，操作简单方便，反应充分，稳定性好，灭火快速， 节约成本；
3、 采用了电动硫酸泵自动加入硫酸的同时加入碳酸氢铵，节省装料时 间，操作安全可靠，完全避免了操作过程中硫酸洒出伤害人体的可能；
4、 各种控制阀采用衬氟耐腐蚀球阀，防腐蚀性能好，开启方便快捷；
5、 反应罐、PLC控制箱和电动硫酸泵安装固定在平板车上，适用于在 煤矿井下通过巷道轨道进行移动，及时快速实现消防灭火。
四
图1是本实用新型自控式二氧化碳发生装置的局部剖视平面结构示意
图2为图1的B—B剖视平面结构示意图； 图3为图1的A向局部平面结构示意图4是本实用新型自控式二氧化碳发生装置的控制原理方块流程示意图。
在图中，l一反应罐，2—压力表，3—安全阀，4一压力变送器，5—硫 酸过渡仓，6—碳酸氢铵控制阀，6a—连通管，7—硫酸控制阀，8—二氧 化碳输出控制阀，9一人孔，IO—密封盖，11a—硫酸排出管，lib—硫酸分 配管，12—反应速度控制阀，13—废料排出控制阀，14一PLC控制箱，15 一电动硫酸泵，16—平板车。五具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型自控式二氧化碳发生装置的具体 结构和它的工作原理。
一种自控式二氧化碳发生装置，包括有反应罐1，在反应罐1顶部连
通有压力表2和安全阀3，在反应罐1一端设置有人孔9和密封盖10，其 特征在于
1 )它还有PLC控制箱14，电动硫酸泵15和平板车16;
2 )在反应罐1内上中部设置有横截面为唇形的硫酸过渡仓5,在硫酸 过渡仓5的顶部连通有硫酸控制阓7，还有连接碳酸氢铵控制阀6的连通 管6a穿过硫酸过渡仓5与反应罐1内空相通；
3 )在反应罐1内设有硫酸排出管lla与硫酸过渡仓5连通，硫酸排出 管lla和硫酸分配管lib穿出反应罐1外与反应速度控制阀12相连；
4 )在反应罐1顶部连通有二氧化碳输出控制阀8和压力变送器4，在 反应罐1底部连通有废料排出控制阀13;
5 )反应罐1、 PLC控制箱14和电动硫酸泵15安装固定在平板车上， 电动硫酸泵15出口通过软管与硫酸控制阀7连通，PLC控制箱14通过信 号线分别与硫酸控制阀7、碳酸氢铵控制阀6、反应速度控制阀12、压力 变送器4和废料排出控制阀13相连接。
它的工作原理如下
先按下PLC控制箱14上的"启动"按钮，硫酸控制阀7和碳酸氢铵控 制阀6打幵，电动硫酸泵15自动将硫酸通过出口软管与硫酸控制阀7泵入 硫酸过渡仓5中储备，同时将碳酸氢铵经碳酸氢铵控制阀6流入反应罐1 中储备；需要朴灭煤矿火灾时，利用矿井巷道轨道将装置快速移动到火灾 现场，按下PLC控制箱14上的"反应"按钮，硫酸控制阀7和碳酸氢铵控 制阀6自动关闭，反应速度控制阀12自动打开，硫酸经硫酸排出管lla和 硫酸分配管llb流入反应罐1内与碳酸氢铵进行反应，反应方程式为 2NH4HC03+H2S04=== (NH4) 2S04 + 2H20+2C02;压力变送器4连续检测反 应罐1内的压力值，当压力值达到0. IMPa以上时，二氧化碳输出控制阀8 自动打开即可进行灭火。
权利要求1、一种自控式二氧化碳发生装置，包括有反应罐(1)，在反应罐(1)顶部连通有压力表(2)和安全阀(3)，在反应罐(1)一端设置有人孔(9)和密封盖(10)，其特征在于1)它还有PLC控制箱(14)，电动硫酸泵(15)和平板车(16)；2)在反应罐(1)内上中部设置有横截面为唇形的硫酸过渡仓(5)，在硫酸过渡仓(5)的顶部连通有硫酸控制阀(7)，还有连接碳酸氢铵控制阀(6)的连通管(6a)穿过硫酸过渡仓(5)与反应罐(1)内空相通；3)在反应罐(1)内设有硫酸排出管(11a)与硫酸过渡仓(5)连通，硫酸排出管(11a)和硫酸分配管(11b)穿出反应罐(1)外与反应速度控制阀(12)相连；4)在反应罐(1)顶部连通有二氧化碳输出控制阀(8)和压力变送器(4)，在反应罐(1)底部连通有废料排出控制阀(13)；5)反应罐(1)、PLC控制箱(14)和电动硫酸泵(15)安装固定在平板车上，电动硫酸泵(15)出口通过软管与硫酸控制阀(7)连通，PLC控制箱(14)通过信号线分别与硫酸控制阀(7)、碳酸氢铵控制阀(6)、反应速度控制阀(12)、压力变送器(4)和废料排出控制阀(13)相连接。
2、 按照权利要求1所述的自控式二氧化碳发生装置，其特征是硫酸过 渡仓(5)的底部用两根硫酸排出管(lla )在两端与之连通，然后汇合为 一根连接管穿出与反应速度控制阀(12 )相连。
3、 按照权利要求1所述的煤矿消防用自控式二氧化碳发生装置，其特 征是硫酸控制阀(7 )、碳酸氢铵控制阀(6 )、反应速度控制阀(12 )和 废料排出控制阀(13 )采用衬氟耐腐蚀球阀。
专利摘要一种自控式二氧化碳发生装置，包括有反应罐，它还有PLC控制箱，电动硫酸泵和平板车；在反应罐内设置有顶部连通硫酸控制阀的硫酸过渡仓，连接碳酸氢铵控制阀的连通管穿过硫酸过渡仓与反应罐内空相通，硫酸排出管与硫酸过渡仓连通，硫酸排出管和硫酸分配管穿出反应罐外与反应速度控制阀相连；反应罐顶部连通有二氧化碳输出控制阀和压力变送器，底部连通有废料排出控制阀；反应罐、PLC控制箱和电动硫酸泵安装固定在平板车上，电动硫酸泵出口通过软管与硫酸控制阀连通，PLC控制箱通过信号线分别与各种控制阀和压力变送器相连接。它的结构紧凑，操作能自动控制，安全性好，劳动强度小，移动使用方便，灭火效果好，成本低。
文档编号C01B31/00GK201240853SQ20082009854
公开日2009年5月20日 申请日期2008年6月13日 优先权日2008年6月13日
发明者勇 吴, 周方年, 孙泽国, 李孝揆, 波 王, 林 郑, 迪 陈 申请人:煤炭科学研究总院重庆研究院