一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统的制作方法

本发明涉及消防灭火设备技术领域，具体是一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统。

背景技术：

压缩空气泡沫灭火系统（compressairfoamsys-tem,cafs）作为一种高效、低耗、多用、质轻、环保的灭火系统，起源于20世纪30年代的德国，目前已被越来越多的国家和地区使用，我国也于20世纪90年代引入此项技术，cafs以其用水量少、水渍损失小、灭火效率高等优点得到了普遍的关注，并不断得到工程广泛推广使用。

换流站变压器是超高压直流输电工程中至关重要的关键设备，是交、直流输电系统中的整流、逆变两端接口的核心设备。它的投入和安全运行是超高压直流输电工程取得输电效益的关键和重要保证。一旦变压器因某种原因发生火灾，整个换流站电力系统将失去动力，处于瘫痪状态，不仅影响了供电的稳定，同时危害换流站核心设备换流阀的安全运行，也会造成巨大财产损失和经济损失，甚至危害生命安全，同时变压器油若发生火灾，火势在较短时间内会大面积蔓延，且在灭火中稍有不慎，就容易引发触电事故，对救援人员的生命安全产生极大的威胁。

换流站火灾风险性较高，目前换流站变压器一般配置水喷雾灭火系统或者泡沫灭火剂灭火系统。水作为灭火剂灭变压器油火，一方面灭火效率低，喷淋到变压器的水大部分流失，剩余少量易蒸发，需要消耗大量的水资源；另一方面，由于水与变压器油不相溶，水会快速沉入变压器油池底部，随着水的集聚，一旦将着火的变压器油挤出油池，就会瞬间酿成流淌火，容易使变压器产生复燃的情况，目前广泛工程使用的泡沫灭火剂灭火系统只是将水与泡沫液混合后，再通过发射装置就喷到需要灭火的设备，形成的泡沫比较低，泡沫液的析液时间较短，灭火效果一般，容易产生复燃等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统，以解决现有技术中泡沫灭火剂灭火系统形成的泡沫比较低，泡沫液的析液时间较短，灭火效果一般，容易产生复燃的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统，包括压缩空气供给模块、消防水供给模块、泡沫液供给模块和混合泡沫液-压缩空气发生模块，压缩空气供给模块、消防水供给模块和泡沫液供给模块分别与混合泡沫液-压缩空气发生模块连接，混合泡沫液-压缩空气发生模块与工程现场喷射装置连接。

进一步的，混合泡沫液-压缩空气发生模块包括依次连接的液液比例混合气器、流量计和气液比例混合器，气液比例混合器与工程现场喷射装置连接，气液比例混合器与压缩空气供给模块连接，液液比例混合气器分别与消防水供给模块和泡沫液供给模块连接。

进一步的，液液比例混合气器和泡沫液供给模块相连的管道上设有压力平衡阀。

进一步的，压缩空气供给模块包括依次连接的空气压缩机、温度变送器、储气罐、第一压力变送器、第一流量变送器、电动球阀和第一单向阀；消防水供给模块包括依次连接的第一电动蝶阀、消防水箱、消防水泵、第二电动蝶阀、第二压力变送器和第二流量变送器，第一电动蝶阀与外界水源连接；泡沫液供给模块包括依次连接的泡沫液罐、第一蝶阀、泡沫液泵、第三压力变送器、第三流量变送器和第二蝶阀。

进一步的，压缩空气供给模块包括至少两个串联的温度变送器和至少两个串联的第一压力变送器；消防水供给模块包括至少两个并联的消防水泵和至少两个串联的第二压力变送器；泡沫液供给模块包括至少两个并联的泡沫液泵和至少两个串联的第三压力变送器。

进一步的，消防水箱上设有至少两个串联的第一液位计；泡沫液罐上设有至少两个串联的第二液位计。

进一步的，消防水箱和第二电动蝶阀之间设有第一短接管路，第一短接管路上设有第三电动蝶阀，第三电动蝶阀与消防水泵并联。

进一步的，泡沫液罐和第三压力变送器之间设有第二短接管路，第二短接管路上依次设有第二单向阀和持压阀，第二单向阀和持压阀与第一蝶阀和泡沫液泵并联。

进一步的，消防水泵和泡沫液泵之间通过第三短接管路连接，第三短接管路上设有第三蝶阀。

进一步的，第三流量变送器和第二蝶阀之间设有排水管，排水管上设有排水球阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统，解决了现有技术中泡沫灭火剂灭火系统形成的灭火效率低、耗水量大、复燃等问题，具有定期自动巡检功能，当变压器突发火灾时，提高了灭火系统的可靠性；

该压缩空气泡沫灭火系统具有高节水性能、灭火效率高、体积小、泡沫输出量大，产生的泡沫对变压器油覆盖性好，使用安全，便于大量推广使用；

该压缩空气泡沫灭火系统基于压力平衡阀自动控制消防水和泡沫液的固定混合比，不需要通过变频器控制消防水泵和泡沫液泵的电机来控制混合比，可靠性更高；

该压缩空气泡沫灭火系统中的消防水泵、泡沫液泵以及重要传感采集器件采用冗余配置，提高了系统整体的可靠性；

当泡沫液供给模块中泡沫液罐上的第二液位计检测到泡沫液罐内的液位偏低警告时，可通过关闭泡沫液供给模块和压缩空气供给模块接入混合泡沫液-压缩空气发生模块的阀门，实现继续供给消防水，起到继续灭火的功能，大大提高了系统的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统的工作原理图。

图中：1、压缩空气供给模块；101、空气压缩机；102、温度变送器；103、储气罐；104、第一压力变送器；105、第一流量变送器；106、电动球阀；107、第一单向阀；2、消防水供给模块；201、第一电动蝶阀；202、消防水箱；203、消防水泵；204、第二电动蝶阀；205、第二压力变送器；206、第二流量变送器；207、第一短接管路；208、第三电动蝶阀；209、第一液位计；210、第三短接管路；211、第三蝶阀；3、泡沫液供给模块；301、泡沫液罐；302、第一蝶阀；303、泡沫液泵；304、第三压力变送器；305、第三流量变送器；306、第二蝶阀；307、第二短接管路；308、第二单向阀；309、持压阀；310、第二液位计；311、排水管；312、排水球阀；4、混合泡沫液-压缩空气发生模块；401、液液比例混合气器；402、流量计；403、气液比例混合器；5、压力平衡阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，是本发明实施例提供的一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统，包括压缩空气供给模块1、消防水供给模块2、泡沫液供给模块3和混合泡沫液-压缩空气发生模块4，压缩空气供给模块1、消防水供给模块2和泡沫液供给模块3分别与混合泡沫液-压缩空气发生模块4连接，混合泡沫液-压缩空气发生模块4与工程现场喷射装置连接。

混合泡沫液-压缩空气发生模块4包括依次连接的液液比例混合气器401、流量计402和气液比例混合器403，气液比例混合器403与工程现场喷射装置连接，气液比例混合器403与压缩空气供给模块1连接，液液比例混合气器401分别与消防水供给模块2和泡沫液供给模块3连接，流量计402为电磁流量计型式，流量计402用于监测液液比例混合气器401出口处混合液的总流量，监测液液比例混合气器401和压力平衡阀5的运行状态，可设定相应偏低或偏高的流量报警信号，调节电动球阀106，可保证进入气液比例混合器403中的气体和混合液的比例为7:1。

液液比例混合气器401和泡沫液供给模块3相连的管道上设有压力平衡阀5，不需要通过消防水泵203和泡沫液泵303的电机配置变频器调节混合流量，压力平衡阀5可自动精确控制消防水和泡沫液的混合比例为3%左右，该压力平衡阀5也可配置消防水和泡沫液的混合比例为6%左右。

压缩空气供给模块1包括依次连接的空气压缩机101、温度变送器102、储气罐103、第一压力变送器104、第一流量变送器105、电动球阀106和第一单向阀107，空气压缩机101为螺杆式变频、容积式或风冷式，温度变送器102用于实时监测空气压缩机101出口处的空气温度，储气罐103用于稳定压缩空气供给模块1的供气压力，第一压力变送器104用于实时监测储气罐103出口处的出气压力，监测压缩空气供给模块1的供气稳定性，第一流量变送器105为涡街流量计，用于监测进气流量，电动球阀106用于调节进气流量大小，第一单向阀107只允许空气正向进气时通过，可有效防止空气反向回流。

消防水供给模块2包括依次连接的第一电动蝶阀201、消防水箱202、消防水泵203、第二电动蝶阀204、第二压力变送器205和第二流量变送器206，第一电动蝶阀201与外界水源连接；消防水箱202为密闭型式，可有效保障消防水不受大气污染，第二流量变送器206为电磁流量计，可通过调节第二电动蝶阀204的开度，调节消防水泵203的出水流量，实现不同流量工况的工作运行。

泡沫液供给模块3包括依次连接的泡沫液罐301、第一蝶阀302、泡沫液泵303、第三压力变送器304、第三流量变送器305和第二蝶阀306，泡沫液罐301为密闭型式，可有效保障泡沫液不受大气污染，第三流量变送器305为电磁流量计型式，用于监测泡沫液泵303的工作流量。

压缩空气供给模块1包括至少两个串联的温度变送器102和至少两个串联的第一压力变送器104，温度变送器102和第一压力变送器104均采用冗余配置。

消防水供给模块2包括至少两个并联的消防水泵203和至少两个串联的第二压力变送器205，消防水泵203采用冗余配置，正常运行是处于一用一备的状态，当正常运行工作的消防水泵203出现故障时，可以自动切换至备用的消防水泵203，有效提升消防水供给模块2的工作可靠性，第二压力变送器205采用冗余配置，用于监测消防水泵203的出水压力，实施监测消防水泵203的运行状态。

泡沫液供给模块3包括至少两个并联的泡沫液泵303和至少两个串联的第三压力变送器304，泡沫液泵303采用冗余配置，正常运行是处于一用一备的状态，正常运行工作的泡沫液泵303出现故障时，可自动切换至备用泡沫液泵303工作，有效提升泡沫液供给模块3的工作可靠性，第三压力变送器304采用冗余配置，用于监测泡沫液泵303出口处的压力，实时监测泡沫液泵303的运行状态。

消防水箱202上设有至少两个串联的第一液位计209，第一液位计209采用冗余配置，当监测到消防水箱202中液位偏低时，打开第一电动蝶阀201，向消防水箱202中补水，当液位达到设定值时，第一电动蝶阀201关闭，可实现消防水箱202的自动补水。

泡沫液罐301上设有至少两个串联的第二液位计310，第二液位计310采用冗余配置，当监测到泡沫液罐301内的液位偏低时，发出报警信号，提示运行维护人员补充泡沫液罐301内的泡沫液。

消防水箱202和第二电动蝶阀204之间设有第一短接管路207，第一短接管路207上设有第三电动蝶阀208，第三电动蝶阀208与消防水泵203并联，用于分配进入混合泡沫液-压缩空气发生模块4的消防水的流量，与第二电动蝶阀204和第二流量变送器206配合。

泡沫液罐301和第三压力变送器304之间设有第二短接管路307，第二短接管路307上依次设有第二单向阀308和持压阀309，第二单向阀308和持压阀309与第一蝶阀302和泡沫液泵303并联，持压阀309用于稳定泡沫液泵303出口处的压力在一定的设计范围，第二单向阀308用于防止泡沫液罐301内的泡沫液回流管路内。

消防水泵203和泡沫液泵303之间通过第三短接管路210连接，第三短接管路210上设有第三蝶阀211。

第三流量变送器305和第二蝶阀306之间设有排水管311，排水管311上设有排水球阀312，当压缩空气泡沫灭火系统工作完成后或者第一次调试完成后，可手动关闭泡沫液罐301出口处的第一蝶阀302，关闭泡沫液泵303出口处的第三蝶阀211，打开泡沫液泵303出口处的排水球阀312，启动消防水泵203，可实现泡沫液管路的清洗功能，清洗完成后，恢复阀门的原有状态。

本发明提供的一种用于变压器灭火的压缩空气泡沫灭火系统，可实现系统清洗、重要设备冗余配置，可靠性高，节约用水，产生的泡沫析液时间长，克服了目前换流站变压器灭火系统用水量大、易复燃、灭火可靠性低等缺点。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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