一种船舶可燃舱室通风消防系统及其运行方法

技术领域

本发明属于船舶设计建造技术领域，尤其涉及一种船舶可燃舱室通风消防系统及其运行方法。

背景技术

随着人类工业的不断发展，世界的资源环境问题日益突出。作为交通运输领域的重要组成部分，传统船舶大量使用重油、柴油等化石燃料，由此带来的能源消耗、尾气排放、漏油污染等问题日益凸显。为解决传统船舶的上述缺点，诸如LNG船、纯电动船、燃料电池船、太阳能船等新能源船舶在近年得到了快速发展。新能源船舶通常使用气体燃料或蓄电池作为动力来源，二者在储存运行的过程中均会泄露或释放出可燃气体，可燃气体在船舱内积聚后极易发生燃烧或爆炸，对船舶消防安全造成严重威胁。

对于上述问题的解决方案主要包括：将可燃气体储存于甲板或船舶顶部舱室，利用大多数可燃气体密度低于空气的特点，使泄露的气体自然向上逸散；在储存可燃气体的舱室安装通风系统，及时将泄露的气体抽离；在储气舱室内安装可燃气体浓度探测器和温度传感器，在检测到火焰发生时启动二氧化碳灭火系统扑灭明火。

以上方案对改善新能源船舶的消防安全具有一定效果，但仍存在一些问题亟待解决：船舶甲板及顶部舱室空间有限，随着新能源船舶建造规模的增大，气体燃料或蓄电池将被安置于内部舱室，届时泄露的可燃气体将无法自然逸散；船舶承重地板广泛使用横梁和纵桁，在舱室顶部形成诸多空腔，聚积于空腔内的可燃气体难以经通风系统抽出；二氧化碳消防系统在释放之后，二氧化碳气体从底部开始沉积，无法快速充满舱室，对二氧化碳消防系统的灭火效果造成不利影响。

发明内容

为解决当前存在技术问题，本发明的主要目的在于提供一种船舶可燃舱室通风消防系统及其运行方法，此系统能够有效的阻止船舶可燃气体在舱室顶部空腔内聚积，同时可在二氧化碳灭火系统启动时辅助二氧化碳气体快速充满舱室，具有减少可燃气体聚积、节约通风系统能耗、提高二氧化碳灭火效果等有益效果。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种船舶可燃舱室通风消防系统，它包括船舶舱室，船舶舱室的内底部放置有用于储存燃气的可燃气体瓶组；船舶舱室的顶部内壁上设置有交叉布置的舱顶横梁和舱顶纵桁；所述舱顶横梁和舱顶纵桁交叉形成的空腔中安装有多组可燃气体检测传感器，可燃气体检测传感器通过信号线连接至船舶控制台；所述船舶舱室的内顶部安装有多组二氧化碳释放喷嘴，二氧化碳释放喷嘴通过管道与二氧化碳灭火系统相连；所述船舶舱室的两侧壁上部安装有第一风幕机和第二风幕机，并通过风道与外界空气相连通；舱室抽风机安装在第一风幕机所在侧的舱壁，并通过风道连通至外界空气；舱室进风口安装在第二风幕机所在侧的舱壁，并使其位于向舱室内部吹风的风幕机所在侧，同时通过风道连通至外界空气。

所述第一风幕机和第二风幕机的安装高度要低于舱顶横梁和舱顶纵桁的高度。

所述舱室抽风机的安装高度低于第一风幕机和第二风幕机对流所形成的风幕高度。

所述舱室进风口的安装高度不高于舱室抽风机的抽风口高度。

所述第一风幕机和第二风幕机在空气流动的方向安装有多套可正反双向运转的风幕机风机。

所述第一风幕机和第二风幕机的进风口和出风口安装有能够关闭的导风叶。

与第一风幕机和第二风幕机连接的风道内安装有二氧化碳传感器。

与舱室抽风机和舱室进风口连接的风道安装有空气闸门，能够隔绝舱室与舱外空气。

所述可燃气体检测传感器内储存有能够吸附或吸收可燃气体的化学药剂。

一种船舶可燃舱室通风消防系统的运行方法，包括以下工作流程：

工作流程1：当船舶可燃舱室的船舶舱室正常工作时，第一风幕机和第二风幕机的导风叶开启，风道空气闸门开启；第一风幕机向外抽风，第二风幕机向内吹风，在可燃气体瓶组上方，舱顶横梁和舱顶纵桁下方形成风幕，泄露的可燃气体无法穿过风幕进入舱顶空腔，并将随风幕中的气流经由第一风幕机经风道排除舱室；之后启动舱室抽风机，将船舶舱室内混有泄露可燃气体的空气抽出，新鲜空气经舱室进风口进入，保证船舶舱室内的可燃气体浓度维持在较低水平；

工作流程2：当第一风幕机或第二风幕机出现故障或产生的风幕受到阻挡时，可燃气体将进入舱顶空腔中并发生聚积，此时可燃气体检测传感器检测到舱顶空腔内可燃气体浓度异常升高，可燃气体检测传感器向船舶控制台发送警报信息，并释放储存的化学药剂清除舱顶空腔中的可燃气体；

工作流程3：当船舶可燃舱室的船舶舱室出现火灾时，舱室抽风机停止工作，舱室抽风机及舱室进风口风道的空气闸门关闭；二氧化碳释放喷嘴开始释放二氧化碳气体；由于二氧化碳密度大于空气，二氧化碳将从舱底开始沉积，逐渐充满舱室；此时第二风幕机中的风幕机风机开始反向运行抽出舱内空气，对沉积在舱室底部的二氧化碳气体产生负压吸力，辅助二氧化碳气体快速充满舱室；当二氧化碳传感器检测到高浓度二氧化碳时，表明二氧化碳气体已经充满舱室，此时风幕机风机停止运转，导风叶关闭，对船舶舱室内火灾产生密封窒息效果。

本发明有如下有益效果：

1、本发明通过无形的风幕隔绝可燃气体，避免在船舶舱室内部空间内聚积，无需安装额外舱顶板，提高了新能源船舶安全性并节约了成本。

2、本发明通过采用高压小风量风幕机功率较小并具有辅助通风效果，不需要安装大功率抽风机即可控制舱室内可燃气体浓度，减少了电量的消耗。

3、本发明通过采用可反向运转的风幕机具有辅助二氧化碳灭火系统的作用，提高了新能源船舶的消防性能。

4、通过采用上述的第一风幕机和第二风幕机安装高度要求，保证了第一风幕机和第二风幕机所形成的风幕不会受到舱顶横梁和舱顶纵桁的干扰和阻挡。

5、通过上述的舱室抽风机的安装高度，保证了舱室抽风机不会对风幕产生干扰。

6、通过上述的风幕机风机即保证了其能够形成正向空气对流，也能够用于在采用二氧化碳灭火时，用于二氧化碳的抽取。

7、通过上述的二氧化碳传感器便于在采用二氧化碳灭火时，检测二氧化碳的浓度，以判断船舶舱室内部是否被充满二氧化碳。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的舱室顶部示意图。

图3为风幕机的内部结构透视示意图。

图4为本发明舱室通风的工作原理示意图。

图5为本发明辅助消防的工作原理示意图。

图中：船舶舱室1、舱室抽风机2、可燃气体瓶组3、舱室进风口4；

舱顶横梁101、舱顶纵桁102、二氧化碳释放喷嘴103、可燃气体检测传感器104；

第一风幕机501、第二风幕机502、导风叶503、风幕机风机504。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-3，本实施例提供一种船舶可燃舱室通风消防系统，它包括船舶舱室1，船舶舱室1的内底部放置有用于储存燃气的可燃气体瓶组3；船舶舱室1的顶部内壁上设置有交叉布置的舱顶横梁101和舱顶纵桁102；所述舱顶横梁101和舱顶纵桁102交叉形成的空腔中安装有多组可燃气体检测传感器104，可燃气体检测传感器104通过信号线连接至船舶控制台；所述船舶舱室1的内顶部安装有多组二氧化碳释放喷嘴103，二氧化碳释放喷嘴103通过管道与二氧化碳灭火系统相连；所述船舶舱室1的两侧壁上部安装有第一风幕机501和第二风幕机502，并通过风道与外界空气相连通；舱室抽风机2安装在第一风幕机501所在侧的舱壁，并通过风道连通至外界空气；舱室进风口4安装在第二风幕机502所在侧的舱壁，并使其位于向舱室内部吹风的风幕机所在侧，同时通过风道连通至外界空气。通过采用上述的通风消防系统能够有效的阻止船舶可燃气体在舱室顶部空腔内聚积，同时可在二氧化碳灭火系统启动时辅助二氧化碳气体快速充满舱室，具有减少可燃气体聚积、节约通风系统能耗、提高二氧化碳灭火效果等有益效果。

进一步的，所述第一风幕机501和第二风幕机502的安装高度要低于舱顶横梁101和舱顶纵桁102的高度。通过采用上述的第一风幕机501和第二风幕机502安装高度要求，保证了第一风幕机501和第二风幕机502所形成的风幕不会受到舱顶横梁101和舱顶纵桁102的干扰和阻挡。

进一步的，所述舱室抽风机2的安装高度低于第一风幕机501和第二风幕机502对流所形成的风幕高度。通过上述的舱室抽风机2的安装高度，保证了舱室抽风机2不会对风幕产生干扰。

进一步的，所述舱室进风口4的安装高度不高于舱室抽风机2的抽风口高度。通过上述的舱室进风口4保证了其能够与舱室抽风机2相配合，进而在船舶舱室1的底层形成气体对流。

进一步的，所述第一风幕机501和第二风幕机502在空气流动的方向安装有多套可正反双向运转的风幕机风机504。通过上述的风幕机风机504即保证了其能够形成正向空气对流，也能够用于在采用二氧化碳灭火时，用于二氧化碳的抽取。

进一步的，所述第一风幕机501和第二风幕机502的进风口和出风口安装有能够关闭的导风叶503。通过上述的导风叶503便于实现第一风幕机501和第二风幕机502的风口关闭或者开启，进而配合实现灭火的功能。

进一步的，与第一风幕机501和第二风幕机502连接的风道内安装有二氧化碳传感器。通过上述的二氧化碳传感器便于在采用二氧化碳灭火时，检测二氧化碳的浓度，以判断船舶舱室1内部是否被充满二氧化碳。

进一步的，与舱室抽风机2和舱室进风口4连接的风道安装有空气闸门，能够隔绝舱室与舱外空气。通过上述的空气闸门便于控制舱室抽风机2和舱室进风口4的管道的开启和关闭，进而便于在船舶舱室1内部形成密闭腔体。

进一步的，所述可燃气体检测传感器104内储存有能够吸附或吸收可燃气体的化学药剂。通过采用上述的可燃气体检测传感器104一方面能够用于检测可燃气体，另一方面能够对可燃气体进行吸附，以达到灭火的效果。

实施例2：

参见图4-5，一种船舶可燃舱室通风消防系统的运行方法，包括以下工作流程：

工作流程1：当船舶可燃舱室的船舶舱室1正常工作时，第一风幕机501和第二风幕机502的导风叶503开启，风道空气闸门开启；第一风幕机501向外抽风，第二风幕机502向内吹风，在可燃气体瓶组3上方，舱顶横梁101和舱顶纵桁102下方形成风幕，泄露的可燃气体无法穿过风幕进入舱顶空腔，并将随风幕中的气流经由第一风幕机501经风道排除舱室；之后启动舱室抽风机2，将船舶舱室1内混有泄露可燃气体的空气抽出，新鲜空气经舱室进风口4进入，保证船舶舱室1内的可燃气体浓度维持在较低水平；

工作流程2：当第一风幕机501或第二风幕机502出现故障或产生的风幕受到阻挡时，可燃气体将进入舱顶空腔中并发生聚积，此时可燃气体检测传感器104检测到舱顶空腔内可燃气体浓度异常升高，可燃气体检测传感器104向船舶控制台发送警报信息，并释放储存的化学药剂清除舱顶空腔中的可燃气体；

工作流程3：当船舶可燃舱室的船舶舱室1出现火灾时，舱室抽风机2停止工作，舱室抽风机2及舱室进风口4风道的空气闸门关闭；二氧化碳释放喷嘴103开始释放二氧化碳气体；由于二氧化碳密度大于空气，二氧化碳将从舱底开始沉积，逐渐充满舱室；此时第二风幕机502中的风幕机风机504开始反向运行抽出舱内空气，对沉积在舱室底部的二氧化碳气体产生负压吸力，辅助二氧化碳气体快速充满舱室；当二氧化碳传感器检测到高浓度二氧化碳时，表明二氧化碳气体已经充满舱室，此时风幕机风机504停止运转，导风叶503关闭，对船舶舱室1内火灾产生密封窒息效果。