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目录
引言................................................................ 1 1.设计目的.......................................................... 2 2.二氧化碳灭火器简介................................................ 3
2.1二氧化碳灭火器的类型......................................... 3
3
2.2二氧化碳灭火剂的灭火原理..................................... 2.3灭火对象 .................................................... 3
2.4使用方法..................................................... 3 3.设计的基本要求.................................................... 5
3.1组成及各部分的机械性能要求................................... 5
6
3.2选材的基本要求...............................................
3.3强度要求..................................................... 6
7
3.4密封性能要求................................................. 7
3.5热加工收口收底的要求.........................................
7
3.6螺纹的技术要求............................................... 3.7制造工艺要求................................................. 7 3.8外观质量..................................................... 8 4.设计容............................................................ 8
4.1设计效果图................................................... 9 4.2灭火剂选择及要求............................................. 9 4.3筒体设计.................................................... 10 4.4安全膜片.................................................... 16 4.6底部结构设计................................................ 17 5.设计总结......................................................... 18 6.参考文献......................................................... 19 附图1
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引言
火灾给人们带来的经济损失时巨大的，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。
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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。
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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，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
【1】
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。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
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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。
【3】 2.5维修、保养及注意事项
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。
6、灭火器贮存温度：-10℃～+45℃。
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。
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3.设计的基本要求
3.1组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6kg/cm2。根据试验，二氧化碳气体在60℃时，部平衡压力为170kg/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255kg/cm2；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℃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，其动作压力围为175-220kg/cm2。安全膜片的主要作用是防止筒体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，主要起导流作用，当打开阀体时，二氧化碳气体，从筒体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20℃士5℃时试验为最大工作压力（Pms）的3倍；在20℃士5℃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射软管及接头的爆破压力应不小于：在20℃士5℃时试验
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中北大学二氧化碳灭火器设计计划书
