低压二氧化碳使用说明书.docx

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低压二氧化碳使用说明书

一、概述

根据《蒙特利尔议定书》要求，我国将于2005年禁止使用哈龙类型灭火剂，淘汰卤代烷自动灭火系统已成必然趋势。

二氧化碳灭火剂具有清洁、成本低、灭火性能稳定、绝缘性好、无污染等优点，其ODP值为零；GWP值为1，其环保性能大大优于卤代烷灭火剂1211和1301。

上述优点，使得二氧化碳灭火系统成为替代哈龙的主要灭火系统之一。

低压二氧化碳自动灭火系统是一项基于高压二氧化碳自动灭火系统原理开发,而性能更加优越的灭火设施。

该系统具有功能完善，自动性能好，工作可靠、准确等优点。

其主要部件有灭火剂贮存装置（其中包括安全阀，液位仪，测压装置，制冷机等附件），主阀，选择阀，电磁阀，装置控制柜，喷嘴，管道及管道附件等。

该系统能扑灭A类表面及深位火灾、B类可燃液体火灾及C类气体火灾和带电电气设备火灾，但不适用于扑灭D类火灾。

适用于浸渍槽、溶化槽、轧机、印刷机、纺织机、发电机组、煤粉仓、发电机油浸槽、变压器、液压设备、烘干设备、除尘设备、炊事炉灶、喷漆生产线、电器老化间、计算机房、数据储存间、纸库、棉花库、食品库、皮毛储存库以及船舶的机舱和货舱等场所的消防保护。

该系统在技术上处于国际先进水平，是国际上二十世纪九十年代发展起来的新型自动灭火系统。

综上所述，低压二氧化碳自动灭火系统以其灭火效率高，成本低，无污染，适用范围广等优点将会日益受到社会的青睐。

我公司生产的ZED型系列低压二氧化碳自动灭火系统，符合GB19572-2004标准，其产品型号为：

ZED□□□□X□X□

保护区数

储罐数

二氧化碳灭火剂重量（kg）

低压二氧化碳自动灭火系统

如：

ZED3000X1X2，表示灭火剂储存装置为一台3吨储罐，用于保护2个保护区的低压二氧化碳自动灭火系统。

有关产品的运输、安装、调试等操作过程中的安全注意事项请严格遵守后面各有关章节的规定

二、技术特性

1.主要性能

ZED系列低压二氧化碳自动灭火系统具有动作可靠、安全、操作方便、便于安装、复位、维护保养等优点。

系统可实现自动监控，可持续显示压力、液位，并具有高低压力、高低液位自动报警，制冷机自动启闭的功能，而且可根据保护区大小，编程控制主阀和选择阀的开启时间，经济可靠地达到灭火目的。

2.主要参数

低压二氧化碳自动灭火系统主要性能参数见下表：

设计

压力

主阀

灭火剂储存温度（0C）

充装率

（kg/l）

储罐使用环境温度

（0C）

工作电压

（V）

整机功耗（kw）

启动方式

2.5

-20

～-18

≤0.95

-23

～+50

AC220/380

DC24±3

<6

自动、电气手动、机械应急

3．特殊设计：

1）本公司可根据用户要求提供双制冷机组低压二氧化碳灭火系统。

2）可增加自增压系统，满足系统首次喷放后迅速恢复压力。

3）根据用户需要可以提供特殊设计喷头，满足系统多次连续喷放的要求，尤其适用于轧机的保护。

4）可根据用户要求设计手持软管系统，与低压二氧化碳配套，用于扑灭局部留淌火灾。

三、结构特征与工作原理

1.系统组成结构

低压二氧化碳自动灭火系统组成结构见下图：

系统各主要部件名称及其功能见下表：

序号

名称

功能

1

制冷机组

确保储罐中二氧化碳灭火剂长期处于低温低压状态

2

储罐

储存低温低压的二氧化碳灭火剂

3

维修阀

平时常开，检修主阀时关闭

4

启动管路维修阀

平时常开，检修启动管路时关闭

5

主阀

平时关闭，灭火时开启释放二氧化碳灭火剂

6

电磁阀

控制主阀、选择阀的启闭

7

安全泄压阀

当系统管道中压力过高时，膜片爆破，保护系统

8

选择阀

控制二氧化碳灭火剂的流动方向

9

压力开关

将选择阀的启闭状态反馈信号给装置控制柜

10

自锁压力开关

灭火剂通过时，反馈信号给报警灭火控制器

11

装置控制柜

对储罐实行状态监控并执行灭火指令

12

报警灭火控制器

实现火灾报警功能并发出灭火指令

13

喷嘴

喷射二氧化碳灭火剂，实施灭火

14

火灾探测器

探测火警信号并反馈给报警灭火控制器

15

手动控制盒

实现系统电气手动操作和紧急停止操作

16

放气显示

提醒现场人员二氧化碳灭火剂已释放

17

声光报警器

系统探测到火警后发出声光报警

2.工作原理

（1）系统伺服运行

平时储罐中CO2灭火剂的温度为-200C～-180C，对应压力为1.9～2.1MPa,控制柜上有压力、液位显示区，可显示压力、液位是否适中。

并可通过观察储罐上的压力表和液位仪读出储罐中的CO2灭火剂的压力和重量。

当储罐液位处于上、下限时，装置控制柜会发出声光报警信号。

液位处于下限时应及时补充灭火剂;当储罐压力达到2.2MPa或低于1.8MPa时,控制柜发出声光报警信号。

当储罐中压力达到2.1MPa时，装置控制柜发出指令启动制冷机组开始制冷工作，当压力下降至1.9MPa时,制冷机组停止工作。

当压力上升至2.38MPa时，储罐上安全阀打开，排出部分CO2气体，压力下降至2.15MPa时安全阀关闭。

（2）系统灭火控制方式

1）自动控制

将报警灭火控制器和装置控制柜上控制方式选择键均拨到自动档时，灭火系统处于自动控制状态，当保护区发生火情，火灾探测器发出火灾信号，报警灭火控制器即发出声、光报警信号，同时发出联动指令，关闭各类联锁设备，经过一段延时时间（一般为30s），向装置控制柜发出灭火指令，打开电磁阀释放启动气体，打开相应的选择阀，几秒钟后发出指令打开主阀，释放灭火剂，实施灭火。

2）电气手动控制

a、当报警灭火控制器上控制方式选择键拨到手动档，装置控制柜控制方式选择键拨到自动档时，灭火系统处于手动控制状态。

当保护区发生火情时，按下手动控制盒或报警灭火控制器的启动按钮即可按规定程序启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火。

在自动控制状态，仍可优先实现电气手动控制。

b、当报警灭火控制器不能给装置控制柜发出灭火指令时，可在装置控制柜上直接实现电气手动控制。

此时如装置控制柜上控制方式选择键在自动档，则直接按相应保护区的选择阀启动键，即可按规定程序启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火，灭火后，选择阀和主阀均能按预先设定的程序自动关闭；或将装置控制柜上控制方式选择键在手动档，应先按相应保护区的选择阀启动键，再按主阀部分的紧急启动键，即可释放灭火剂，实施灭火。

3）机械应急手动控制

当保护区发生火情，而采取自动或电气手动方式均不能启动系统时，应通知有关人员撤离现场，关闭联动设备，手动打开控制相应保护区选择阀及控制总阀的电磁阀，即可打开选择阀和主阀，释放灭火剂，实施灭火。

4）紧急停止

当发生火灾警报，但在延时时间内未发现有火情，不需启动灭火系统进行灭火时，可按下手动控制盒或报警灭火控制器上的紧急停止按钮，即可阻止控制器灭火指令的发出。

即使在灭火剂释放过程中，亦可按装置控制柜上的主阀停止键和主阀关闭键，再按选择阀复位键，即可关闭主阀和选择阀，停止喷射灭火剂。

（3）系统工作流程

低压二氧化碳自动灭火系统动作程序如下图：

四、系统主要部件

1.储罐

（1）外形

（2）基本参数

储存压力：

1.9～2.1MPa灭火剂储存温度：

－200C～－180C

储罐外形及连接尺寸（包含操作室及保温层）如下表：

吨位

（t）

L1

（mm）

L2

（mm）

L3

（mm）

H

（mm）

总重（包括灭

火剂）（t）

喷放剩余量

（kg）

排放口径

（mm）

1

4000

1450

1340

1900

3

50

65

2

3960

1750

1170

2070

4.5

60

80

3

4850

1750

2160

2120

6

90

100

4

5740

1800

2685

2160

7

120

125

5

5630

2200

2620

2730

9

130

150

6

6350

2200

2940

2670

11

150

150

8

6315

2400

3000

2920

13.5

200

200

10

6000

2600

3000

3190

16

250

200

12

7000

2600

3800

3190

19

280

200

本公司可根据用户需要，设计制造其它规格的低压二氧化碳自动灭火系统

注：

储罐排放口径可根据实际工程作适当调整;本公司储罐均提供两种充装接口（G11/4外螺纹接头及通径为32mm的法兰）

（3）储罐上主要部件及功能：

序号

名称

功能

平时状态

1

罐体

储存二氧化碳灭火剂

－

2

测满阀

充装时打开，显示储罐中二氧化碳是否充满

关闭

3

气相维修阀

关闭后可检修气相部分的阀门和管路

打开

4

防爆装置

储罐超压时，膜片爆破，确保储罐安全

受压

5

气相平衡阀

充装时打开，回流二氧化碳气体，平衡压力

关闭

6

残气排放阀

充装时关闭，充装完打开排出充装软管中残气

关闭

7

安全阀

储罐压力过高时自动开启排气,保护储罐（2只）

关闭

8

气体通过阀

完成两只安全阀的相互切换

一开一关

9

放空阀

排放储罐中残夜

关闭

10

排污阀

清洁储罐时排放储罐中脏物

关闭

11

残液排放阀

充装时关闭，充装完打开排出充装软管中残液

关闭

12

液相充装阀

充装时打开，通过二氧化碳液体

关闭

13

液位仪下阀

控制液位仪高压（储罐底面压力）进口

打开

14

电接点压力表

显示储罐中压力并反馈给控制柜实现高、低压报警

打开

15

平衡阀

平衡液位仪两进口压力

关闭

16

液位仪

显示储罐中液位

受压

17

液位仪上阀

控制液位仪低压（储罐上液面压力）进口

打开

18

压力开关

将储罐中压力反馈给控制柜，控制制冷机组启闭

受压

注：

液位仪在本设备出厂前已安装、调整好。

（附液位仪使用说明书），一般不宜拆卸、自行调整，如确需拆卸、重新调整，请注意以下事项：

a、卸下液位仪前，必须先开启平衡阀，再关闭液位仪上、下阀；

b、不要将液位仪放置于淋雨处；

c、安装液位仪前应放气将与液位仪连接的储罐管道吹净；

d、安装前应确保液位仪上、下阀处于关闭状态，平衡阀处于开启状态；

e、安装好后应先缓慢开启液位仪上、下阀，再关闭平衡阀。

2.主阀

（1）结构

（2）主要参数

设计压力：

2.5MPa阀体外形及连接尺寸如下表：

型号

H1

（mm）

H

（mm）

L

（mm）

V

（mm）

D1

（mm）

D

（mm）

Zxd

（mm）

重量

（kg）

ZZ65/25

110

301

241

348

φ145

φ185

8xφ18

36

ZZ80/25

121

312

283

348

φ160

φ200

8xφ18

45

ZZ100/25

152

592

305

532

φ190

φ235

8xφ23

60

ZZ125/25

152

592

380

532

φ220

φ270

8xφ25

90

ZZ150/25

175

640

403

620

φ250

φ300

8xφ25

130

ZZ200/25

222

680

419

680

φ320

φ375

12xφ30

170

（3）用途

总阀与储罐相连，平时关闭，当发生火灾时，主阀开启，释放二氧化碳灭火剂，实施灭火。

3.维修阀

（1）结构

（2）主要参数

设计压力：

2.5MPa阀体外形及连接尺寸如下表:

型号

密封试验压力

（MPa）

B

（mm）

D

（mm）

L

（mm）

Zxd

（mm）

重量

（kg）

ZW65/25

2.75

46

φ145

300

8xφ18

25

ZW80/25

2.75

64

φ160

335

8xφ18

30

ZW100/25

2.75

64

φ190

355

8xφ23

36

ZW125/25

2.75

70

φ220

385

8xφ25

40

ZW150/25

2.75

76

φ250

445

8xφ25

48

ZW200/25

2.75

89

φ320

570

12xφ30

65

（3）用途

维修阀安装在主阀与储罐之间，平时常开。

检修系统或在不喷放灭火剂的状态下进行系统动作调试时将维修阀关闭。

4.弯管组件

（1）结构

（2）主要参数

d

（mm）

法兰1

法兰2

H

（mm）

D

（mm）

Zxd1

（mm）

α

65

65－40A

65－40B

148

145

8Xφ18

22.5

80

80－40A

80－40B

173

160

8Xφ18

22.5

100

100－40A

100－40B

221

190

8Xφ23

22.5

125

125－40A

125－40B

258

220

8Xφ25

22.5

150

150－40A

150－40B

301

250

8Xφ25

22.5

200

200－40A

200－40B

393

320

12Xφ30

15

（3）用途

弯管组件用来连接维修阀与主阀。

5.选择阀

（1）结构

ZX（25～80）/25选择阀ZX（100～150）/25选择阀

（2）主要参数

设计压力：

2.5MPa阀体外形及连接尺寸如下表:

型号

密封试验压力

（MPa）

H

（mm）

L

（mm）

连接尺寸

重量

（kg）

A

D（mm）

ZXd（mm）

ZX25/25

2.75

288

50

1

-

-

4

ZX32/25

2.75

300

56

11/4

-

-

6

ZX40/25

2.75

308

60

11/2

-

-

8

ZX50/25

2.75

348

71

2

-

-

12

ZX65/25

2.75

360

81

21/2

-

-

15

ZX80/25

2.75

410

93

3

-

-

19

ZX100/25

2.75

500

155

-

φ190

8Xφ23

25

ZX125/25

2.75

540

170

-

φ220

8Xφ25

40

ZX150/25

2.75

580

195

-

φ250

8Xφ25

60

（3）用途

选择阀安装在集流管上，一端与集流管连接，一端与灭火剂输送管道连接，该阀用于组合分配系统中，用以控制灭火剂的流动方向，平时选择阀关闭，火灾时，打开选择阀，释放出灭火剂，输送到发生火灾的保护区。

6.安全泄压阀

（1）结构

（2）主要性能参数

安全膜片爆破压力：

3.75±0.15MPa

（3）用途

该阀安装在集流管上，当管道中压力大于允许值时，安全膜片爆破，起到保护系统的作用。

（4）使用维护说明

膜片爆破后，应及时更换，更换的新膜片与原膜片规格、尺寸、材质、爆破压力相同，方可使用。

7.制冷机组

（1）制冷机组的用途

制冷机组用以保证储罐内的二氧化碳灭火剂长期处于低温低压状态。

当储罐的压力处于适中位置（1.9～2.1MPa）时，制冷机组不工作，当储罐的压力到达上限时，控制柜发出指令，制冷机组开始工作，直至压力降至下限。

（2）系统制冷原理

系统制冷循环如下图所示：

制冷压缩机从储罐蒸发器中吸入低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩形成高温高压的制冷剂蒸汽，在经过冷凝器时放热，将制冷剂蒸汽冷凝成中温中压的制冷剂液体，再经过节流装置（膨胀阀），节流成低温低压的雾状制冷剂，在流经储罐中蒸发器时，吸收大量的热量，从而降低蒸发器周围的温度，带走热量的制冷剂蒸汽重新被吸入压缩机进行下一个循环，从而实现制冷。

（3）制冷机组组成结构及各部件功能

序号

名称

功能

1

电气盒

接线

2

液管电磁阀

控制制冷剂流动，开机时打开，关机时截止

3

冷凝器

将气态制冷剂冷却、液化

4

压缩机

从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，压缩成高温高压的制冷剂蒸汽，

5

干燥过滤器

吸收制冷剂中的水分，并过滤杂质

6

储液器

储存系统多余的制冷剂，控制制冷剂流量

7

高压压力表

显示压缩机排气压力

8

低压压力表

显示压缩机吸气压力

9

压力控制器

控制压缩机吸、排气压力，保护机组

10

液管手控阀

平时打开通过制冷剂，拆卸机组时关闭

11

气管手控阀

平时打开通过制冷剂，拆卸机组时关闭

12

手控阀座

固定手控阀

13

膨胀阀

节流降压

制冷机组中各部件的功能如下表：

（4）制冷机组的功率匹配

储罐吨位

（t）

制冷机组整机功耗（kw）

输入电压

（V）

1

2

380

2

3

3

3

4

4.5

5

4.5

6

4.5

8

5.5

10

5.5

注：

如用户无特殊要求，本公司提供的制冷机组电源电压为380V

（5）制冷机组的安全装置

制冷机组中装有压力控制器，当压缩机排出压力超过额定值（2.2MPa）时，机组高压保护动作，切断压缩机电源。

同样，当低压低于规定数值（0）时，机组低压保护动作切断压缩机电源。

（6）制冷机组的维护保养

a、定期检查电路系统中自控元件及仪表的正确性和灵敏性，以防止因失效而引起事故。

b、对水冷机组，压缩机在运转过程中，应保持有足够的冷却水量；对风冷机组，要注意风机转向和保持冷凝器散热片的清洁，以免发生超压危险，导致机件损坏。

c、经常检查冷冻油量，油位应在压缩机视油镜的1/2～2/3之间。

d、压缩机在运转过程中，如出现敲击声和其他异常声响，应立即停机检查。

e、压缩机在运转3～5年后，如出现制冷效率明显下降的现象，建议更换压缩机，或由专业制冷人员对压缩机进行一次拆机维修、保养。

e、制冷机组的常见故障分析与排除详见第七部分《系统常见故障与排除》。

8.ZKS2/150型自锁压力开关

（1）结构

（2）主要性能参数

公称工作压力

（MPa）

密封试验

压力（MPa）

动作压力

（MPa）

微动开关

接点容量

15.0

17.2

0.2

DC24V

1A

（3）用途

压力开关在组合分配系统中安装在出管组件上，在单元独立系统中安装在集流管上。

释放灭火剂，使其动作，发出反馈信号给报警灭火控制器，显示主阀已开启，灭火剂已释放至相应的保护区。

（4）使用说明

a、压力开关动作后，应维护检查，在手动复位后方可继续使用。

b、压力开关应定期维护检查，每年检查一次,无异常情况方可继续使用。

9.二位三通电磁阀

（1）结构

（2）主要性能参数

进出口螺纹

公称工作压力（MPa）

额定工作电压（V）

额定工作电流（A）

额定吸力（N）

额定行程（mm）

Rc1/4

2.5

DC24±3

1.5

15

3

（3）用途

a、在低压二氧化碳自动灭火系统中，用两只常闭型二位三通电磁阀（23EB－4B）分别控制主阀的开启与关闭。

两只电磁阀通过汇流板并联安装，共用一个进气口（P口）与一个泄压口（O口）。

电磁阀的出口（A口）与主阀气缸连接。

平时两只电磁阀均不动作，发生火灾时，控制主阀开启的电磁阀得电动作，打开主阀，灭火后，该电磁阀复位，而控制主阀关闭的电磁阀得电动作，使主阀关闭。

b、常开型二位三通电磁阀（23EK－4B）用来控制选择阀的启闭动作。

通常将2～4只常开型二位三通电磁阀通过汇流板并联安装，共用一个进气口（P口）与一个泄压口（O口）。

每只常开型电磁阀控制一只选择阀，电磁阀的出口（A口）与选择阀上腔连接。

平时选择阀上腔通过电磁阀与储罐气相口连通，发生火灾时电磁阀动作，使选择阀上腔泄压而开启。

c、控制主阀和选择阀启闭的二位三通电磁阀均设有手动开启手柄，发生火灾时，如电气控制线路发生故障，可通过扳动手柄（扳至自锁位置）打开电磁阀。

10、低压二氧化碳灭火装置控制柜（简称ZEDK控制柜）：

详见低压二氧化碳灭火装置控制柜（ZEDK控制柜）说明书。

11、双制冷机组、自增压装置、手持软管系统根据用户要求配置，其使用说明书另附。

五、系统安装、充装及调试

低压二氧化碳自动灭火系统是一种新型的高效灭火系统，自动化程度高，密封性能要求较高，系统环节较多，应由专业人员负责安装、调试、充装。

（一）安装

1.储罐重量、外形及安装尺寸见系统主要部件储罐部分，

2.储罐间的建议尺寸如下表:

储罐吨位

储罐间长（mm）

储罐间宽（mm）

储罐间高（mm）

1

≥5500

≥3100

≥4000

2

≥5500

≥3400

≥4000

3

≥6400

≥3400

≥4200

4

≥7300

≥3400

≥4200

5

≥7200

≥3800

≥5000

6

≥8000

≥3800

≥5000

8

≥8000

≥4000

≥5000

10

≥7500

≥4200

≥5500

12

≥8500

≥4200

≥5500

注:

上表中储罐间尺寸主要考虑以下几个方面:

a、储罐自高

b、地基高

c、储罐正上方的附件高度

d、储罐安装时各配合部件的安装空间（如龙门架、脚手架等）

e、以上尺寸仅考虑集流管支架安装在地面上，如集流管必须设计在储罐上方，可根据计算，适当减小储罐间宽度，增加储罐间高度。

3.装置控制柜的安装、接线

ZEDK控制柜为柜式结构，分上、下两部分。

上部为PLC主机部分，下部为电气控制及主回路部分，出线孔在装置控制柜下部侧面。

装置控制柜在开箱之后，安装接线之前，一定要进行检验，包括外观检验及开机检验。

外观检验项目以机内部件的固定情况及其相互间接插连接线为主。

装置控制柜与装置接线盒及制冷机组电气盒的接线如下图：

装置控制柜与系统其他部分的接线详见系统主要部件ZEDK装置控制柜部分。

开机试验项目是将装置控制柜与制冷机组、主阀及其它各部件的线连接好，检查无误后，接通380V电源，合上控制制冷机的空气开关LK，手动按下交流接触器KM1，立即释放。

断开LK，根据制冷机风扇的旋转方向调整制冷机三相电源的相序。

打开ZEDK装置控制柜面板上的电源开关，让PLC