填充二氧化碳水合物的灭火器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种填充二氧化碳水合物的灭火器，属于二氧化碳水合物应用和灭火装备技术领域。该灭火器内的填充物为粒径为0.5～1.0cm的二氧化碳水合物颗粒。该灭火器具体包括钢瓶、二氧化碳水合物颗粒、虹吸管和喷嘴；虹吸管的末端与所述喷嘴相连接；二氧化碳水合物颗粒经过虹吸管后经喷嘴喷出。本实用新型专利技术利用水合物分解吸收大量热，并且释放二氧化碳气体和水的特性得到灭火的效果。同时有效地防止了火灾复燃。该实用新型专利技术的填充物原料仅为由水和二氧化碳气体制成的水合物，具有容纳超大体积气体的特性。鉴于二氧化碳水合物便于低成本大规模生产，且灭火效果相对市场中同类产品好，利用该项技术开发新型灭火器具有广阔市场空间。

Fire extinguisher filled with carbon dioxide hydrate

The utility model discloses a fire extinguisher filled with carbon dioxide hydrate, which belongs to the technical field of carbon dioxide hydrate application and fire extinguishing equipment. The filler in the fire extinguisher is a carbon dioxide hydrate particle with a particle size of 0.5 to 1.0cm. The fire extinguisher includes a steel bottle, a carbon dioxide hydrate particle, a siphon and a nozzle, and the end of the siphon is connected with the nozzle, and the carbon dioxide hydrate particles are ejected through the nozzle after the siphon. The utility model decomposes and absorbs a large amount of heat by hydrates, and releases the characteristics of carbon dioxide gas and water to achieve the effect of extinguishing fire. At the same time, the fire reignition is effectively prevented. The filler material of the utility model is only a hydrate made of water and carbon dioxide gas, and has the characteristics of containing large volume gas. As carbon dioxide hydrate is easy to produce in low cost and large scale, and the effect of fire extinguishing is better than that of similar products in the market, it has a wide market space to develop a new type of fire extinguisher by using this technology.

【技术实现步骤摘要】
填充二氧化碳水合物的灭火器
:本技术属于二氧化碳水合物应用和灭火装备
，具体涉及一种填充二氧化碳水合物的灭火器。
技术介绍
:二氧化碳水合物是水和二氧化碳在低温、高压条件下形成的一种较为特殊的晶体化合物。在二氧化碳水合物中，水分子借助较强的氢键形成主体结晶笼子结构，笼子结构中充满了二氧化碳分子，而其填满的程度则取决于体系的温度、压力和过冷度。目前对二氧化碳水合物作用的研究热点集中在使用水合物法储存和固定二氧化碳，以减缓全球温室效应。现在市场中灭火器的填充物为二氧化碳，二氧化碳灭火器主要依靠窒息作用和部分冷却作用灭火，二氧化碳具有较高的密度，约为空气的1.5倍。在常压下，液态的二氧化碳会立即汽化，一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5立方米的气体。因而，灭火时，二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中，降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度，产生窒息作用而灭火。另外，二氧化碳从储存容器中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，而从周围吸收部分热量，起到冷却的作用。按照二氧化碳填充物类型/形式主要分为三种灭火器，即干粉灭火器、泡沫灭火器以及液态二氧化碳灭火器。这几种灭火器适用于不同物质发生的火灾，其原理和结构也各不相同。干粉灭火器主要适用于扑救石化类易燃品、有机溶剂以及电气设备的火灾；泡沫灭火器主要适用于油类等极性溶剂的火灾；二氧化碳灭火器主要适用于电器、贵重物品等引发的火灾。以上三种灭火器多采用手持方式，在火灾现场应急使用。但都具有操作过程复杂，灭火器的维护成本高的问题。目前，还未有以二氧化碳水合物作为填充物的灭火器。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种填充二氧化碳水合物的灭火器，通过在灭火时释放出二氧化碳水合物颗粒，使燃烧物周围的温度得到控制，水合物分解出的二氧化碳气体和水来使燃烧熄灭，并具有防止火灾复燃的作用。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种填充二氧化碳水合物的灭火器，该灭火器内的填充物为二氧化碳水合物颗粒，所述二氧化碳水合物颗粒的粒径为0.5～1.0cm。所述二氧化碳水合物由二氧化碳气体和水组成，二氧化碳和水的摩尔比为1：(5.75～6.25)。该灭火器包括钢瓶、二氧化碳水合物颗粒、虹吸管和喷嘴；其中：所述二氧化碳水合物颗粒填充于所述钢瓶内部，所述钢瓶内还设有虹吸管，虹吸管的末端与所述喷嘴相连接；二氧化碳水合物颗粒经过虹吸管后经喷嘴喷出；所述喷嘴为变径结构管体，其粗端连接虹吸管，二氧化碳水合物颗粒从其细端喷出。该喷嘴的变径结构设计能够保证二氧化碳水合物灭火时的精准喷射。该灭火器还包括压把、托把、安全阀和压力表；所述压力表用于监测钢瓶内压力；所述托把用于使用灭火器时手部的拖持；所述压把用于使二氧化碳水合物从钢瓶内喷出；所述安全阀用于自动控制灭火器达到安全压力范围。所述填充二氧化碳水合物的灭火器的应用为：该灭火器储存于10～15℃和5～10MPa的条件下备用；使用时，开启灭火器阀门，喷射嘴朝向火焰方向下方燃烧物，灭火器在压力作用下自然喷射出二氧化碳水合物颗粒，水合物分解出的二氧化碳和水配合降温作用使火焰熄灭。该灭火器针对非极性溶剂引发的火灾具有明显扑灭效果，如森林火灾。所述二氧化碳水合物颗粒的制备包括如下步骤：(1)将水置于不锈钢密闭容器内，水的温度控制为0～1℃，防止水凝结成冰；(2)将二氧化碳气体通入不锈钢密闭容器，使容器内气体压强达到3MPa，同时搅拌容器中的水，加快二氧化碳水合物的生成；(3)维持容器内二氧化碳气体的压强，直到容器中能够绝大部分的水转化为水合物；(4)在-50～-60℃的低温环境下开启不锈钢密闭容器，取出二氧化碳水合物，将取出的二氧化碳水合物碾碎成直径为0.5～1.0cm得到所述二氧化碳水合物颗粒。本技术的设计原理如下：本技术在相对低温高压的条件下以水和二氧化碳作为原料制备二氧化碳水合物，并以其为填充物制造新型灭火器，所填充的二氧化碳水合物对人体无毒无害，水与二氧化碳生成水合物的反应为物理反应，而非化学反应。标准大气压，0℃的条件下，其可容纳体积比为160倍的二氧化碳气体。利用二氧化碳水合物颗粒这种具有非常大的气体包含性的特点，使其在分解时释放出大量的二氧化碳气，隔绝氧气，达到灭火的效果。同时分解出来的水以及分解时吸热所带来的降温效应，同样有助于扑灭火焰。二氧化碳水合物是由水分子的氢键构成的笼状结构中包含一个二氧化碳分子所形成的结晶，其物理性状与冰相似。在10～15℃和5～10MPa的条件下，二氧化碳水合物处于热力学上的稳定状态，只要维持这种储存状态，水合物就不会分解，降低了这种新型灭火器的维护成本。本技术中，将二氧化碳水合物颗粒直接填充到灭火器中，使其在灭火过程中喷射出来。填充后储存于10～15℃，5～10MPa的条件下备用。使用时，开启灭火器阀门，喷射嘴朝向火焰方向下方燃烧物，所填充的二氧化碳水合物在压力作用下自然喷出，使火焰熄灭。本技术的优点在于：1、首次在灭火器中使用二氧化碳水合物作为填充物，在使用时喷射出的二氧化碳水合物分解成二氧化碳气体和水，以及其吸热效应，起到灭火的作用。2、有效的防止了火灾复燃。3、二氧化碳水合物生成方法简单，便于大规模低成本生产。生产原料无毒无害、清洁、价格低廉，产品生产程序简单，易于大规模投产。4、本技术填充了二氧化碳水合物的灭火器可以在灭火时释放出二氧化碳气体和水，在针对非极性溶剂引发火灾的扑救上有明显效果。同时水合物分解所吸收的高达60～70kJ/mol的热量极大程度上降低了火灾现场燃烧物附近的温度，对火灾扑灭和防止复燃有明显效果。对于如森林火灾等特定类型的火灾有很好的扑灭效果。5、填充二氧化碳水合物的新型灭火器方便储存，维护成本低。附图说明：图1为填充二氧化碳水合物颗粒的灭火器结构图。图2为本技术灭火器喷嘴结构图。图中：1-压把；2-托把；3-安全阀；4-喷嘴；41-喷嘴粗端；42-喷嘴细端；5-钢瓶；6-二氧化碳水合物颗粒；7-虹吸管。具体实施方式:下面结合附图对本技术作进一步详细说明。本技术是采用粒径0.5～1.0cm的二氧化碳水合物颗粒作为灭火器的填充物，所述二氧化碳水合物颗粒的制备以及灭火器的制备和填充过程如下：1、二氧化碳水合物颗粒的制备：(1)将水置于不锈钢密闭容器内，水的温度控制为0～1℃，防止水凝结成冰；(2)将二氧化碳气体通入不锈钢密闭容器，使容器内气体压强达到3MPa，同时搅拌容器中的水，加快二氧化碳水合物的生成；(3)维持容器中的压强在3MPa，不断通入二氧化碳气体直到容器中绝大部分的水转化为二氧化碳水合物；(4)在-50℃时开启不锈钢密闭容器，取出二氧化碳水合物，将取出的二氧化碳水合物碾碎成颗粒粒径为0.5～1.0cm的二氧化碳水合物颗粒。2、填充二氧化碳水合物颗粒的新型灭火器的结构及使用方法：如图1所示，该灭火器包括钢瓶5、二氧化碳水合物颗粒6、虹吸管7和喷嘴4；所述二氧化碳水合物颗粒6填充于所述钢瓶5内部，虹吸管7的末端与所述喷嘴4相连接；二氧化碳水合物颗粒6经过虹吸管后经喷嘴喷出；所述喷嘴4为变径结构管体，如图2所示，喷嘴粗端41连接虹吸管7，二氧化碳水合物颗粒从喷嘴细端42喷出。该喷嘴的变径结构设计能够保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种填充二氧化碳水合物的灭火器，其特征在于：该灭火器内的填充物为二氧化碳水合物颗粒，所述二氧化碳水合物颗粒的粒径为0.5～1.0cm；该灭火器包括钢瓶、二氧化碳水合物颗粒、虹吸管和喷嘴；其中：所述二氧化碳水合物颗粒填充于所述钢瓶内部，所述钢瓶内还设有虹吸管，虹吸管的末端与所述喷嘴相连接；二氧化碳水合物颗粒经过虹吸管后经喷嘴喷出；所述喷嘴为变径结构管体，喷嘴粗端连接虹吸管，二氧化碳水合物颗粒从喷嘴细端喷出；该灭火器还包括压把、托把、安全阀和压力表；所述压力表用于监测钢瓶内压力；所述托把用于使用灭火器时手部的拖持；所述压把用于使二氧化碳水合物从钢瓶内喷出；所述安全阀用于自动控制灭火器达到安全压力范围。

【技术特征摘要】
1.一种填充二氧化碳水合物的灭火器，其特征在于：该灭火器内的填充物为二氧化碳水合物颗粒，所述二氧化碳水合物颗粒的粒径为0.5～1.0cm；该灭火器包括钢瓶、二氧化碳水合物颗粒、虹吸管和喷嘴；其中：所述二氧化碳水合物颗粒填充于所述钢瓶内部，所述钢瓶内还设有虹吸管，虹吸管的末端与所述喷嘴相连接；二氧化碳水合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙铎，
申请(专利权)人：孙铎，
类型：新型
国别省市：辽宁,21