[发明专利]液氮增压防火灭火系统和方法

说明书

本发明公开了一种液氮增压防火灭火系统，包括依次连接的液氮罐、液氮汽化器和缓冲罐；液氮罐上设置有安全阀、第一压力表和用于将液氮灌注到井下的液氮直注管；液氮罐与液氮汽化器之间通过液氮输送主管连接；缓冲罐上连接有用于将气氮灌注到井下的注气氮管；其中，液氮输送主管与液氮罐之间连接有用于向所述液氮罐内增压的增压装置；本发明还提供了一种液氮增压防火灭火方法。本发明的有益效果：通过设置增压装置和安全阀，当液氮罐中的气压小于预设值时，通过增压装置加压，当液氮罐中的气压高于预设值时，通过安全阀泄压，从而实现了液氮的稳压输出，通过设置缓冲罐缓冲气氮的压力波动，从而输出平稳的气氮，本系统的防火灭火性能稳定。

技术领域

本发明涉及煤矿防火灭火技术领域，尤其涉及液氮增压防火灭火系统和方法。

背景技术

随着煤矿开采深度的不断加深，矿井下的温度也越来越高，甚至可能达到满足煤炭氧化条件的温度，高温不但导致矿井下工作环境恶劣，严重影响井下作业，而且有可能致使矿井自然起火，因此矿井热害和火灾灾害是亟待解决的问题。

目前矿井中通常采用液氮和气氮来防火灭火，但是现有的液氮和气氮灭火系统无法输出压力稳定的液氮，并且输出的气氮气压波动较大，这样会导致防火灭火系统的工作不稳定性，防火灭火系统的可靠性低。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种液氮增压防火灭火系统和方法。

本发明提供了一种液氮增压防火灭火系统，包括依次连接的液氮罐、液氮汽化器和缓冲罐；

所述液氮罐上设置有安全阀、第一压力表和用于将液氮灌注到井下的液氮直注管；

所述液氮罐与所述液氮汽化器之间通过液氮输送主管连接；

所述缓冲罐上连接有用于将气氮灌注到井下的注气氮管；

其中，所述液氮输送主管与所述液氮罐之间连接有用于向所述液氮罐内增压的增压装置。

进一步地，所述增压装置上具有用于吸收所述液氮输送主管内由液氮转化而成的气氮的驱动进气口和压缩进气口，所述增压装置上还具有用于将所述压缩进气口吸收的气氮供给至所述液氮罐内以增加所述液氮罐内的气压的增压出气口；

所述驱动进气口和所述压缩进气口分别与所述液氮输送主管连接，所述增压出气口与所述液氮罐连接。

进一步地，所述液氮输送主管的周围设有用于向所述液氮输送主管供热的电辅热装置。

进一步地，所述增压装置的所述增压出气口处设置有压力调节阀。

进一步地，所述缓冲罐与所述液氮汽化器之间设置有单向阀，所述缓冲罐与所述注气氮管之间设置有第二控制阀，所述缓冲罐上设置有第二压力表。

进一步地，所述缓冲罐为气囊式缓冲罐。

进一步地，所述液氮罐上设置有快速加注接头。

本发明还提供一种使用上述液氮增压防火灭火系统的液氮增压防火灭火方法，包括以下步骤：

步骤1)：利用设置在液氮罐和液氮输送主管之间的增压装置以及设置在所述液氮罐的顶部的安全阀和第一压力表，调节所述液氮罐中的液氮压力使其保持在预定值；

步骤2)：将由步骤1得到的稳压液氮通过液氮直注管灌注到井下；

步骤3)：将由步骤1得到的稳压液氮通过液氮输送主管输送到液氮汽化器中，所述液氮汽化器将液氮汽化成气氮后输送到缓冲罐，然后通过注气氮管将气氮灌注到井下。

进一步地，调节所述液氮罐中的液氮压力使其保持在预定值包括：

当所述液氮罐的压力值高于预设值时，打开安全阀使液氮罐减压；