本發明屬于除塵降溫兼滅火設備技術領域，具體涉及一種安全高效除塵降溫滅火多功能系統。

背景技術：

隨著現代工業的快速發展，工業粉塵污染成為安全生產和環境保護的瓶頸問題，粉塵的主要特征在于粒度小、重量輕，而工業粉塵表面積大、其吸附空氣的能力較強，并在其表面一般形成一層空氣膜。因此，工業粉塵不易降落，可以長時間的懸浮于空氣中。直徑大于10μm的粉塵，在靜止的空氣中里加速下降，很快落到底板；直徑在0.1-10μm之間的呈等速下降；直徑小于0.1μm的塵粒基本不下降。由于工業粉塵的表面積增大，其中游離的二氧化硅易作用于人體肺細胞，使肺部引起中毒病變形成硅肺病，通常把粒徑在5μm以下的稱為呼吸性粉塵，它是引起塵肺的病因。同時高濃度的可燃性粉塵易燃易爆，在高濃度可燃性粉塵環境中，滅火工作也是我們必須研究的一個問題，懸浮在空氣中的可燃性粉塵，當達到爆炸下限以上，遇點火源瞬間發生燃燒，產生高溫致使有限空間內燃燒后產生的混合氣體迅速膨脹，壓力增大，產生爆炸過程。此外，在很多作業場所，由于很多大型設備的運轉，導致周圍環境過高，而過高的溫度不僅會影響工人的作業效率，還會誘發各種災害。所以，作業現場的除塵、降溫和及時滅火對于安全高效的生產有著極其重要的作用。

對此，關于除塵降溫，現有多種除塵降溫方式，其中噴霧除塵降溫比較普遍，但現有的噴霧除塵有如下幾個特點：

1、霧化效果差：傳統的噴霧除塵及降溫設施難以保證水壓的穩定，水壓過大或過小都會對霧化效果有很大的影響。

2、耗水量大：傳統的噴霧除塵及降溫設施不能實現啟停噴霧全過程的自動控制，并且由于降塵效率低，需要長時間的進行噴霧，因此往往會造成水資源的浪費。

3、通信不便：在人工遠程控制噴霧過程中，操作人員之間交流不方便，

4、難以降低呼吸性粉塵：由于霧化效果差，降低了水霧對呼吸性粉塵的捕捉能力，會造成大量呼吸性粉塵殘留。

而關于滅火，現有的滅火技術也存在著以下幾個缺點：

1、會產生有害氣體：部分滅火劑在滅火的同時，會和燃燒物發生鏈式反應而產生對人有害的氣體。

2、污染環境：部分滅火方法在滅火后會產生一些污染環境的物質。

3、滅火效能低：部分滅火技術抑制能力差，反應時間長，不能完全的防止火災復燃。

因此，要在傳統噴霧降塵設施和滅火技術的基礎上，加以改進，以實現更好的降塵和滅火效果。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種安全高效的除塵滅火復合系統。

所述的安全高效除塵降溫滅火多功能系統，其特征在于由感應單元Ⅰ、冷卻單元Ⅱ、動力單元Ⅲ、磁化單元Ⅳ和螺旋霧化球形噴頭Ⅴ配合構成，各單元之間分別設置氣、水連接管路及電纜線路。

所述的安全高效除塵降溫滅火多功能系統，其特征在于所述的感應單元Ⅰ包括粉塵濃度感應部分ⅰ、溫度感應部分ⅱ和火源感應部分ⅲ。進水管的電磁閥3與蒸發器11的載冷水箱相連接。

所述的安全高效除塵降溫滅火多功能系統，其特征在于所述的粉塵濃度感應部分ⅰ包括粉塵濃度傳感器1、自動除塵設備控制器2、電磁閥3、純水液壓泵6；溫度感應部分ⅱ包括溫度傳感器4、自動降溫設備控制器5、電磁閥3；火源感應部分ⅲ包括電磁閥3、自動滅火設備控制器7、紅外傳感器8、純水液壓泵6。

所述的安全高效除塵降溫滅火多功能系統，其特征在于所述的冷卻單元Ⅱ包括蒸發器11、節流閥12、壓縮機15、冷凝器16，蒸發器11的載冷水箱與磁化器17的水輸入端管路相連接。所述的安全高效除塵降溫滅火多功能系統，其特征在于所述的動力單元Ⅲ設有電動馬達13和氣動馬達14。

所述的安全高效除塵降溫滅火多功能系統，其特征在于所述的磁化單元Ⅳ包括一個磁化器17，磁化器17的水輸入端管路與壓縮機15的水輸出端管路相連接，磁化器17的水輸出端管路與螺旋霧化球形噴頭Ⅴ相連接。

所述的安全高效除塵降溫滅火多功能系統，其特征在于所述的自動除塵設備控制器2、自動降溫設備控制器5、自動滅火設備控制器7和自動風壓調節控制器9中配有PLC自動控制系統，對除塵、降溫和滅火的整個過程可實現自動控制。

本發明是一種安全高效除塵降溫滅火多功能系統，具有以下幾個優點：

①該裝置的自動除塵設備控制器、自動降溫設備控制器、自動滅火設備控制器和自動風壓調節控制器中配有PLC自動控制系統，實現了啟停噴霧與進風全自動化過程，可以降低工作人員的勞動強度，并且還能夠有效地減少水的浪費量。

③該裝置采用了一整套循環冷卻設備，在噴霧降塵及滅火的過程中，還能降低周圍環境的溫度，給予工作人員更舒適更安全的工作條件。

④該裝置使用了螺旋霧化球形噴頭，具有較強的擴散能力和卷吸周圍介質參與流動的能力，并能夠形成較大的沖擊面積,產生良好的霧化效果。

⑤該裝置采用了磁化裝置，產生的磁化水可以改善水的表面張力、延長噴霧水滴在風流中存在的時間；磁化水噴霧可以提高粉塵表面的親水能力、改善水霧與塵粒的接觸和凝并條件。

⑥該裝置的紅外傳感器可以精確感知周圍環境的溫度，能準確的定位著火位置。

⑦該裝置利用高壓水霧滅火，具有滅火效能高，用水量少，反應時間快，安全無危害等特點。

附圖說明

圖1為本發明的系統設計示意圖；

圖2為本發明的感應單元的結構示意圖；

圖3為本發明的冷卻單元的結構示意圖；

圖4為本發明的動力單元的結構示意圖；

圖5為本發明的磁化單元的結構示意圖；

圖6為本發明的噴頭的結構示意圖；

圖7位螺旋霧化球形噴頭剖面結構示意圖。

圖中：1-粉塵濃度傳感器，2-自動除塵設備控制器，3-電磁閥，4-溫度傳感器，5-自動降溫設備控制器，6-純水液壓泵，7-自動滅火設備控制器，8-紅外傳感器，9-自動風壓調節控制器，10-水壓表，11-蒸發器，12-節流閥，13-電動馬達，14-氣動馬達，15-壓縮機，16-冷凝器，17-磁化器，18-螺旋霧化球形噴頭，Ⅴ1-噴嘴固定外殼，Ⅴ2-球形噴嘴，Ⅴ3-O形密封圈，Ⅴ4-圓錐形螺旋水道，Ⅴ5-O形密封圈，Ⅴ6-加旋元件，Ⅴ7-直段管，Ⅴ8-O形密封圈，Ⅴ9-噴嘴接頭座。

具體實施方式

現結合說明書附圖，詳細說明本發明的具體實施方式：

圖1所示的安全高效除塵降溫滅火多功能系統由感應單元Ⅰ、冷卻單元Ⅱ、動力單元Ⅲ、磁化單元Ⅳ和螺旋霧化球形噴頭Ⅴ配合構成，各單元之間分別設置氣、水連接管路及電纜線路。所述的感應單元Ⅰ包括粉塵濃度感應部分ⅰ、溫度感應部分ⅱ和火源感應部分ⅲ。進水管的電磁閥3與蒸發器11的載冷水箱相連接。所述的粉塵濃度感應部分ⅰ包括粉塵濃度傳感器1、自動除塵設備控制器2、電磁閥3、純水液壓泵6；溫度感應部分ⅱ包括溫度傳感器4、自動降溫設備控制器5、電磁閥3；火源感應部分ⅲ包括電磁閥3、自動滅火設備控制器7、紅外傳感器8、純水液壓泵6。所述的冷卻單元Ⅱ包括蒸發器11、節流閥12、壓縮機15、冷凝器16，壓縮機15、冷凝器16、蒸發器11和節流閥12之間通過循環管路連接，形成蒸發式壓縮冷卻循環系統，蒸發器11的載冷水箱與磁化器17的水輸入端管路相連接。所述的動力單元Ⅲ設有電動馬達13和氣動馬達14。所述的磁化單元Ⅳ包括一個磁化器17，磁化器17的水輸入端管路與壓縮機15的水輸出端管路相連接，磁化器17的水輸出端管路與螺旋霧化球形噴頭Ⅴ相連接。

圖2所示的螺旋霧化噴頭由Ⅴ1-噴嘴固定外殼，Ⅴ2-球形噴嘴，Ⅴ3-O形密封圈，Ⅴ4-圓錐形螺旋水道，Ⅴ5-O形密封圈，Ⅴ6-加旋元件，Ⅴ7-直段管，Ⅴ8-O形密封圈，Ⅴ9-噴嘴接頭座。噴嘴接頭座Ⅴ9與直管段Ⅴ7螺紋連接，中間并O形密封圈Ⅴ8進行密封；在直管段Ⅴ7腔體內設有加旋元件Ⅴ6；直管段Ⅴ7與圓錐形螺旋水道Ⅴ4螺紋連接，中間并用O形密封圈Ⅴ5進行密封；圓錐形螺旋水道Ⅴ4與球形噴嘴Ⅴ2螺紋連接，中間并用O形密封圈Ⅴ3進行密封；圓錐形螺旋水道Ⅴ4與嘴固定外殼Ⅴ1螺紋連接。

整個工作流程是這樣的：

對于降塵過程：粉塵濃度傳感器1實時監測工作環境中的粉塵濃度，當監測到粉塵濃度超標時，自動除塵設備控制器2自動控制進風管與進水管的電磁閥3打開。風流通過風管帶動氣動馬達14的運轉，運轉的氣動馬達14又使壓縮機10工作，壓縮機10運轉后，通過循環管路促使冷卻循環系統工作；水流通過純水液壓泵6后，變成高壓水，高壓水流通過水管進入蒸發器11的載冷水箱，經冷卻后進入磁化器17，磁化后的水經螺旋霧化球形噴頭18噴出。當風壓不足以提供動力時，通過啟動電力馬達13來使冷卻循環系統工作。

對于降溫過程：溫度傳感器4實時監測工作環境的溫度，當環境溫度達到或高于所設定的溫度值時，自動降溫設備控制器5自動控制進風管與進水管的電磁閥3打開。風流通過風管帶動氣動馬達14的運轉，運轉的氣動馬達14又使壓縮機10工作，壓縮機10運轉后，通過循環管路促使冷卻循環系統工作；水流通過水管進入蒸發器11的載冷水箱，經冷卻后進入磁化器17，磁化后的水經螺旋霧化球形噴頭18噴出。當風壓不足以提供動力時，通過啟動電力馬達13來使冷卻循環系統工作。

對于滅火過程：紅外傳感器8實時對工作環境中的溫度分布進行成像處理，當監測到溫度達到著火臨界值時，自動滅火設備控制器7自動控制進風管與進水管的電磁閥3打開。風流通過風管帶動氣動馬達14的運轉，運轉的氣動馬達又使壓縮機15工作，壓縮機15運轉后，通過循環管路促使冷卻循環系統工作；水流通過純水液壓泵6后，變成高壓水，高壓水通過水管進入蒸發器11的載冷水箱，經冷卻后進入磁化器17，磁化后的水經螺旋霧化球形噴頭18噴出。當風壓不足以提供動力時，通過啟動電力馬達13來使冷卻循環系統工作。