CN103111033B - 一种气液混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液混合装置。包括实现气液混合的混合腔，混合腔为空心圆柱体，圆柱体的一端是液体进口，另一端是混合液出口，混合腔圆柱体侧壁有气体入口，混合腔与液体进口结合部有挡板构成的旋流发生装置，挡板上有沿混合腔圆柱体轴向倾斜对称设置的多个通孔，混合腔与混合液出口结合部设置有圆筒形滤网发泡装置。本发明采用一种新的旋流气液混合装置使液体产生旋流场并与压缩空气混合，结构简单、造价便宜、发泡均匀效果好，特别适合在固定管网末端各独立灭火喷头安装设置，不会因长距离的灭火剂输送降低压力和混合效果；在实际灭火场中，采用独立的末端混合不受各灭火喷头是否开启的影响，更有利于灭火作业。

Description

一种气液混合装置

技术领域

本发明属于消防设备设计制造领域，尤其属于压缩空气泡沫灭火消防设备的设计制造领域，特别涉及一种气液混合装置的设计与制造。

背景技术

在压缩空气泡沫灭火系统中，气液混合的充分程度关系到泡沫灭火剂的发泡倍数，发泡倍数是系统灭火效能的重要指标。

现有气液混合发泡装置中有负压式泡沫发生装置，即泡沫液在出口喷头处从外界吸入气体形成泡沫。由于吸入的气体与泡沫液混合不均匀，且储罐压力在喷射过程逐步降低，泡沫的状态发生变化，所喷出的泡沫发泡不稳定，泡沫由开始的细密泡沫变为带水多、泡沫倍数低的不均匀泡沫。

有一种压缩气体泡沫发生装置，该装置中有灭火剂容器、连接气源装置及一种用于产生压缩气体泡沫的混合室，该混合室有压缩空气入口、灭火剂入口、及压缩空气泡沫出口，该装置为使空气和灭火剂充分混合并发泡，通常采用较长的管路使气体和泡沫液混合，其设备成本高，安装不方便，混合和发泡不稳定；也有在管路中用叶轮搅拌混合的装置，但其体积较大，结构复杂，设备费用高，混合均匀性较差。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种气液混合装置。本发明要解决的问题是提供一种结构简单，适用于安装在灭火设备各输送段，有效提高混合均匀度，提高发泡沫倍数，增强灭火能力的气液混合装置。

本发明通过以下技术方案实现：

气液混合装置，包括实现气液混合的混合腔，其特征是：所述混合腔为空心圆柱体，圆柱体的一端是液体进口，另一端是混合液出口，混合腔圆柱体侧壁有气体入口；所述混合腔与液体进口结合部有旋流发生装置。

所述旋流发生装置由设置在混合腔与液体进口结合部的挡板构成，挡板上有沿混合腔圆柱体轴向倾斜对称设置的多个通孔。

所述倾斜设置的通孔是2至5个。

进一步所述混合腔与混合液出口结合部设置有发泡装置，所述发泡装置是入口端开口的圆筒形滤网。

上述倾斜设置的通孔最优设置是2个。倾斜设置通孔轴向与挡板平面的夹角是45～60度。

上述圆筒形滤网孔目数为50～100目。

本发明采用空心圆柱体结构作为气液混合腔，空心圆柱体可方便安装在消防设备的灭火剂输送管道中，并与输送管道很好的匹配，圆柱体也有利于旋流的产生和充分混合，圆柱体轴向前、后端作为液体进口和混合后液体出口，在混合腔圆柱体侧壁有气体入口，气体入口与产生压缩空气的设备连通输入空气。在混合腔与液体进口结合部设置旋流发生装置，旋流是指沿输送管道轴向和径向同时运动、呈螺旋方式输送的流体，其具有较好的多介质混合作用，本发明优选采用设置在混合腔与液体进口结合部的挡板构成旋流装置，挡板上沿混合腔圆柱体轴向倾斜对称设置多个通孔，多个通孔倾斜方向一致以产生相同方向的旋流，通常通孔与挡板平面的夹角是45至60度，多个通孔相对于混合腔中心轴线均匀对称布置，各通孔的孔道在与挡板表面平行的同一平面上相对于混合腔中心轴线也对称布置；本发明采用2至5个倾斜布置的通孔，最佳组合结构是对称设置2个倾斜通孔，且2个通孔与轴向与挡板平面的夹角是45～60度。

本发明为了进一步增加灭火剂的发泡效果，在混合腔与混合液出口结合部设置有发泡装置，发泡装置是入口端开口的圆筒形滤网；圆筒形滤网孔目数为50～100目。

将本发明气液混合装置安装在消防灭火设备的灭火剂输送管路中，连接好混合气体端口，使用时灭火液体在压力下通过旋流装置进入混合腔，在混合腔中产生液体旋流，高压空气通过混合腔壁进入混合腔与旋流混合，在高速旋流作用下，气、液自动充分混合，通过混合腔出口时，混合流体通过一端开口的圆筒形滤网，空气将泡沫液从滤网的空隙中吹出，再通过管道传输到灭火喷枪喷孔喷出，实现泡沫均匀发泡混合。

本发明有益性，本发明采用一种新的旋流气液混合装置使液体产生旋流场并与压缩空气混合，代替原有的搅拌叶轮或较长的管路，其结构简单、造价便宜、实验结果发泡均匀效果好，发泡倍数和灭火剂压力均符合要求；本发明特别适合在固定管网末端各独立灭火喷头安装设置，在管网末端采用本发明气液混合装置，不会因长距离的灭火剂输送降低压力和混合效果；在实际灭火场中，固定管网末端各独立灭火喷头因灭火需要其开闭状态不同，本发明采用独立的混合结构不受管网末端各独立灭火喷头是否开启的影响，更有利于灭火作业。

附图说明

图1是本发明气液混合装置截面结构示意图；

图2是本发明气液混合装置挡板平面结构示意图；

图3是本发明气液混合装置挡板侧面结构示意图；

图4是图2挡板A-A面截面结构示意图；

图5是本发明另一挡板平面结构示意图；

图6是本发明圆筒形滤网立体结构剖视示意图。

图中，1是挡板，1a是通孔，2是混合腔，3是圆筒形滤网，4是液体进口，5是气体入口，6是混合液出口，a是通孔轴向与挡板平面的夹角。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员可以根据上述内容作出一些非本质的改进和调整属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图1至图4，如图所示，气液混合装置，包括实现气液混合的混合腔2，混合腔2为空心圆柱体，圆柱体的一端是液体进口4，另一端是混合液出口6，混合腔圆柱体侧壁有气体入口5；混合腔2与液体进口4结合部有旋流发生装置；本例旋流发生装置由设置在混合腔2与液体进口4结合部的挡板1构成，挡板1上有沿混合腔圆柱体轴向倾斜对称设置的多个通孔1a；本例倾斜设置的通孔1a是2个；通孔1a轴向与挡板1平面的夹角a是45～60度，最佳采用60度夹角。

在混合腔2与混合液出口6结合部设置有发泡装置，所述发泡装置是入口端开口的圆筒形滤网3。圆筒形滤网3孔目数为50～100目。

如图1所示，气液混合装置的混合腔2可以采用螺旋结构将液体进口4液体输入管道连接固定，挡板1可以采用焊接固定方式固定，也可以在入口螺旋固定时将其嵌入压紧固定在液体进口4与液体输入管道连接部之间；气体入口5设置在混合腔2壁上，气体入口5可以垂直于混合腔2壁，也可以与混合腔2壁的切线形成一定角度以更充分实现混合，本例采用垂直设置结构；圆筒形滤网3是一端开口的桶状结构，安装时将圆筒形滤网3开口边设置的台阶边缘嵌入在混合腔2混合液出口6与输出管道结合部固定，混合液体通过圆筒形滤网3开口端进入，由均匀布满圆筒形滤网3筒身和筒底的滤网空隙中吹出进一步发泡。

本发明气液混合装置通过旋流充分混合和圆筒形滤网3进一步充分发泡，实现了泡沫液与空气均匀混合的功能，提高发泡效能。

图2是本发明气液混合装置挡板平面结构示意图，图3是本发明气液混合装置挡板侧面结构示意图，图4是图2挡板A-A面截面结构示意图。本发明挡板1可以有多种方法固定在混合腔2液体进口4结合部；如图所示本例是采用台阶嵌入固定结构；挡板1的旋流形成通孔1a对称设置在挡板1中部，本例设置了两个通孔1a，通孔1a倾斜方向一致以产生相同方向的旋流，通常通孔1a与挡板平面的夹角a是45至60度，多个通孔1a相对于混合腔2中心轴线均匀对称布置，各通孔1a的孔道在与挡板1表面平行的同一平面上相对于混合腔2中心轴线也对称布置；本例结构是对称设置2个倾斜通孔1a，且2个通孔1a与轴向与挡板平面的夹角a是45～60度。图2中箭头方向是通孔1a的倾斜方向。

使用时灭火液体在压力下通过旋流装置进入混合腔2，在混合腔2中产生液体旋流，高压空气通过混合腔2壁进入混合腔2与旋流混合，在高速旋流作用下，气、液自动充分混合，通过混合腔2混合液出口6时，混合流体通过一端开口的圆筒形滤网3，空气将泡沫液从圆筒形滤网3的空隙中吹出，再通过管道传输到灭火喷枪喷孔喷出，实现泡沫均匀发泡混合。

实施例2

结合图1和图5，如图所示，与实施例1相同，本例将形成旋流的通孔1a设置为4个，其他结构与实施例1相同。实际上在应用时，为了增大灭火液体的动能，减少阻力，可以根据需要设置形成旋流的通孔1a，包括挡板1的厚度，通孔1a的倾斜角度。

Claims (5)

1.一种气液混合装置，包括实现气液混合的混合腔，其特征是：

所述混合腔为空心圆柱体，圆柱体的一端是液体进口，另一端是混合液出口，混合腔圆柱体侧壁有气体入口；

所述混合腔与液体进口结合部有旋流发生装置；旋流发生装置由设置在混合腔与液体进口结合部的挡板构成，挡板上有沿混合腔圆柱体轴向倾斜对称设置的多个通孔；

所述混合腔与混合液出口结合部设置有发泡装置，所述发泡装置是入口端开口的圆筒形滤网。

2.根据权利要求1所述的气液混合装置，其特征是：所述倾斜设置的通孔是2至5个。

3.根据权利要求2所述的气液混合装置，其特征是：所述倾斜设置的通孔是2个。

4.根据权利要求3所述的气液混合装置，其特征是：所述倾斜设置通孔轴向与挡板平面的夹角是45～60度。

5.根据权利要求2所述的气液混合装置，其特征是：所述圆筒形滤网孔目数为50～100目。