《中北大学二氧化碳灭火器设计计划书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中北大学二氧化碳灭火器设计计划书（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、页眉目录引言 21.设计目的 42二氧化碳灭火器简介 52.1二氧化碳灭火器的类型 52.2二氧化碳灭火剂的灭火原理52.3灭火对象 32.4使用方法 63. 设计的基本要求 73.1组成及各部分的机械性能要求 73.2选材的基本要求 83.3强度要求 93.4密封性能要求 103.5热加工收口收底的要求 103.6螺纹的技术要求 103.7制造工艺要求 103.8外观质量 114. 设计内容 124.1设计效果图 124.2灭火剂选择及要求 124.3筒体设计 144.4安全膜片 204.6底部结构设计 215. 设计总结 226. 参考文献 23附图1页脚引言火灾给人们带来的经济损失时巨大
2、的，我国近 10年里，共发生火灾数十万 起，死伤数万人，直接经济损失在近百亿美元，为了预防火灾，减少火灾造成的 损失做了大量的工作，研究出了各种灭火器材和药剂，以贯彻“以防为主，防消 结合”的方针，把火灾损失减小到最低。灭火器，作为一种特殊的群众性的灭火 武器，已遍布城乡各部门、各行业的办公楼、企业车间、仓库、火车、汽车、轮 船、飞机场等交通工具上，应用及其广泛。据统计，大约有百分之七十至七十五 的火险因得到灭火器的及时扑救而未能成灾。灭火器的种类很多，按其移动方式 可分为：手提式和推车式；按驱动灭火剂的动力来源可分为：储气瓶式、储压式、 化学反应式；按所充装的灭火剂则又可分为：泡沫、干粉、卤
3、代烷、二氧化碳、 酸碱、清水等。二氧化碳灭火器是其中重要的一种，由于其价格低廉，使用方便, 不会造成新的污染，得到了广泛的应用，在未来的一段时间来仍将保持一定的竞 争力。作为安全专业的学生，有必要了解灭火、防火的相关知识。本文将主要阐 述5kg二氧化碳灭火器的设计基本过程。1.设计目的本文将在对二氧化碳灭火器的结构、基本性能、灭火原理、使用方法、维修 保养、基本设计要求等作充分了解的前提下，结合所学的相关灭火、防火、机械 设计、材料力学等理论知识的基础上，严格依照相关标准，尝试自行设计一个 5kg二氧化碳灭火器。本次所设计的二氧化碳灭火器为手提式， 且其瓶口处的开 关采用手轮式。本次设计的主要
4、内容包括二氧化碳灭火器外形尺寸、筒体、封头、安全膜片、瓶体底部等的机械指标与尺寸的设计， 通过本次设计，更进一步了解 二氧化碳灭火器的结构、性能及各部分的作用，进一步学习防火、灭火的基本理 论知识，掌握二氧化碳灭火器的工作原理、规格、用途、效能以及使用方法。2二氧化碳灭火器简介【6】二氧化碳灭火器，是一种是用较早的灭火器。由于它的成本低，灭火剂来源 广泛，至今世界各国仍在广泛使用。在我国，二氧化碳灭火器也十分畅销，除国 内使用外，每年还有相当数量的二氧化碳灭火器出口。 从年产量来看，它比1211 灭火器还多，据预计，在未来一段时间内，它也不会被淘汰。还具有一定的生命 力。这是因为二氧化碳灭火器
5、和 BC干粉、1211灭火器一样，同属BC灭火器。 而干粉灭火有污染，1211灭火剂又太贵，可二氧化碳是酒精厂、化肥厂的副产 物，有的地方还有二氧化碳气井，不需要专门制造，只要过滤脱水就可以使用。 这是它的主要优点，也是它今后得以继续发展的主要原因。但由于它是高压容器， 灭火性能较低，从而又限制了它的发展。2.1二氧化碳灭火器的类型【6】手提式二氧化碳灭火器的规格按二氧化碳充装量来分， 有四个规格，即MT2、 MT3、MT5和MT7。二氧化碳灭火器是将二氧化碳压缩成液体状态，贮存于耐 高压的钢瓶中，使用时，打开阀门，从喷筒射出二氧化碳气体和雪片状的固体， 使燃烧物温度降低，并隔绝空气或降低空气
6、中的含氧量，而使燃烧停止。2.2二氧化碳灭火剂的灭火原理 【11二氧化碳灭火器是将二氧化碳压缩成液体， 贮存于灭火器的高压钢瓶内。使 用时，由于压力降低，二氧化碳液体会迅速气化，吸收了大量的热，在喷筒内温 度迅速降低，使二氧化碳冷凝成雪片状的固体（俗称干冰）。当雪花覆盖在燃烧 物上时，立即气化，冷却燃烧物质和冲淡燃烧区的空气中氧含量。当二氧化碳蒸 汽在空气中含量达到百分之三十左右时， 火焰便会熄灭。所以二氧化碳的主要灭 火作用是稀释和隔绝空气。2.3灭火适用对象【1】二氧化碳灭火器适用于易燃、可燃液体、可燃气体和低压电器设备、仪器仪 表、图书档案馆、实验室、配电室、发电机房等场所。扑救棉麻、纺
7、织品火灾时， 徐淑仪防止复燃。不可用于轻金属火灾的扑救。2.4使用方法【7】手轮式的二氧化碳灭火器，使用时，先将铅封去掉，翘起喷筒，一手提把，另一只手将手轮顺时针方向旋转开启， 二氧化碳气体即行喷出。使用二氧化碳灭 火器时要注意风向，避免逆风使用，以免影响灭火效果。对高压电气设备灭火时， 要注意空气中的湿度，以免引起导电，造成触电事故。超过 600v时，要先将电 源切断，再行灭火。2.5维修、保养及注意事项【3】1、灭火器应放置在干燥无腐蚀性气体的场所，且不得火烤、爆晒和碰撞。2、 每半年定期检查灭火器重量，低于额定充装量的5%时，应送有资质的 维修部门检修后再重新充气。3、灭火器一经开启，即
8、使喷出不多，出必需按规定要求进行再充装，再充装应由专业维修部门按照制造厂的要求和方法进行，不得随便更改灭火剂的 品种和重量。4、灭火器期满五年，以后每隔二年，其主要部件，如器头、筒体等应按标准进行水压试验，水压试验压力为 25MPa，在水压试验的同时应测定残余 变形率，其值不得大于6%。试验后应在灭火器筒体肩部打上试验年月和试 验单位代号。5、经维修部门修复的灭火器，应有消防监督部门认可的标记，并注明维修单位名称和维修日期。&灭火器贮存温度：-10 C+45 C。7、二氧化碳灭火器的检修方法和更换配件应符合制造厂的规定。经检修后 的灭火器性能仍应符合国家标准的规定。3. 设计的基本要求3.1组
9、成及各部分的机械性能要求【6】二氧化碳灭火器的构造，主要由筒体、阀体、喷筒、虹吸管、安全膜片和二氧化碳灭火剂等部件组成。由于二氧化碳灭火器是承受高压的， 所以，对它的构造结构要求比较高，以保证安全使用。筒体：是用合金钢或优质碳素钢加热收口收底而成。筒体的材料的化学成分：合金钢含碳量不超过0.49%，含磷量不超过0.04%，含硫量不超过0.45%，含铜 量不超过0.2%。筒体的机械性能要求：合金钢的延伸率不低于 10%，冲击韧性不低6 kg/cm2。 根据试验，二氧化碳气体在60 C时，内部平衡压力为170 kg/cm2水压试验压力 为设计压力的1.5倍，水压试验应力应达到 255 kg/cm2
10、 ;筒体不得有渗漏和宏 观变形等影响强度的缺陷。其残余变形率，新制造的筒体不得大于 3%;使用后 的筒体不得大于6%。筒体的爆破压力，必须达到设计压力的 3倍以上，才符合 安全技术要求。喷筒：是由胶管和橡胶喇叭组成。应选用耐低温的橡胶材料制造。在 -50 C 时不得发脆和破裂。胶管应用耐压、绝缘的铜丝编织制造。喷筒应具有足够的强 度。在筒口端应能承受25公斤重物的挤压，不得开裂和永久变形。安全膜片：是二氧化碳灭火器灭火器的超压安全保护装置。应选用黄铜等耐碳酸 气和潮湿空气腐蚀的材料制造的安全膜片。安全膜片必须要做爆破压力试验。每 批入场的安全膜片，至少要抽样3个进行爆破，其动作压力范围为 17
11、5-220 kg/cm2。安全膜片的主要作用是防止筒体内的压力超过工作压力时， 膜片就自行破裂，释放出二氧化碳气体，从而防止筒内因超压而发生爆炸事故。 同时，由于安全膜片是安装在阀体上，所以膜片又起密封作用。虹吸管：一般用金属小管锯成，装在阀上，当阀体与筒体连接时，插入筒体内，主要起导流作用，当打开阀体时，二氧化碳气体，从筒体内沿虹吸管到喷筒 射出。喷射软管：喷射软管及接头应有足够的强度，在喷射软管前装有可间歇喷射 装置的，其喷射软管及接头的爆破强度不应小于：在20C士 5 C时试验为最大工作压力（Pms ）的3倍；在20C士 5C时试验为最大工作压力（Pms）的2倍; 对于二氧化碳灭火器的喷
12、射软管及接头的爆破压力应不小于：在20 C士 5C时试验为最大工作压力（Pms ）的2倍；在55 C士 2 C时试验为最大工作压力（Pms ） 的1.5倍。3.2选材的基本要求【6】灭火器制造所选用的材料，总的要求在加工制造前，要事先经过检查，是否 符合设计的要求，有无材料出厂质量合格证书。如果材质证书不齐全的，应按照 规定的项目进行复查检验，合格后才可使用。灭火器选材的基本原则是：1、材料品种应符合我国资源和供应情况；2、材质可靠，保证使用寿命；3、具有足够的强度，一定的韧性和塑性；4、便于制造加工；5、经济合理。二氧化碳驻气瓶或灭火器，除了满足选材的基本要求外，还需具备以下的条件：1、材料
13、的强度大；2、延伸率咼3、淬火性能好；4、产生脆裂倾向要小；5、回火脆性小；6常温和低温下，冲击韧性质高；阀门：二氧化碳灭火器和驻气瓶的主要阀门等主要部件，应选用铜合金、不锈钢、铝合金等腐蚀材料，其化学成分和机械性能应符合国家有关标准规定。安全膜片：超压安全保护装置中的安全膜片，应选用耐碳酸气和潮湿空气腐蚀的材料。选用的橡胶、塑料件应耐低温的材料，在-60 C时，不得发脆和破裂。喷嘴软管：喷嘴软管应采用耐压、绝缘的钢丝编织胶管。3.3强度要求【3】1、灭火器筒体应有足够的机械强度。2、 灭火器筒体、受内压的器头及筒体与器头的连接件等， 应进行水压试验。 每个灭火器筒体都应进行水压试验，水压试验
14、压力为： Ph=1.5Po，且应不小于 2.0MPa。试验中不应有泄漏、破裂和可见的变形。3、灭火器筒体、受内压的器头及筒体与器头的连接零件应进行爆破试验。对于贮压式干粉灭火器或贮压式水基型灭火器的最小爆破压力为巳=3.6Pms，且应不小于5.5MPa ;对于洁净气体灭火器或贮气瓶式灭火器的最小爆破压力为： Pb. =2.7Pms，且不应小于5.5MPa。爆破时，筒体不应产生碎片或有部件弹出，爆破应呈塑性破坏，即爆破时其容积的膨胀量不应小于原容积的1000;爆破也不应是由筒体材料中的任何缺陷造成。3.4密封性能要求【3】二氧化碳灭火器是高压容器，必须要有很好的密封性能。在使用的过程中，阀门和接
15、头 处不得泄漏。二氧化碳应流畅的喷射，不应堵塞和冻结。灭火器的年泄漏量不得大于二氧化碳额定充装量的5%或50g。每具灭火器应进行气密性试验。试验时不得有泄漏气泡，并前后两次称量的重量相同。充有非液化气体的贮压式灭火器和贮气瓶，应用测压法检验泄漏量。灭火器每年的压力降低值不应大于工作压力的 10%.可间歇喷射的灭火器在部分喷射后的泄漏量应进行检验。灭火器喷射后5min,测量其内部的压力值（或灭火剂质量）不应小于前次测量值的75%.3.5热加工收口收底的要求【2】二氧化碳灭火器和气瓶的筒体，无缝钢管在加热收口的制造过程中， 不允许有漏底、歪颈、歪底、尖头、胖头，内外表面不得有裂缝、结巴、深沟的缺陷，两端封头要圆滑过渡，不允许突然转角和夹杂物等影响强度和外观的缺陷。3.6螺纹的技术要求【3】二氧化碳灭火器灭火器的阀体与筒体的连接螺纹，应用特种追星密封螺纹， 其在基面上的外径为25.4-0.18毫米，每2.54厘米14牙，锥度为3:25，牙形 角55度，牙形角平分线应垂直于锥螺纹母线。螺距应该在平行于锥螺纹母线的 方向测量。螺纹表面应洁净，不得有凹痕、裂纹、切口及断纹等缺陷。3.7制造工艺要求【5】1、灭火
