CN103272355B - 一种液体灭火剂雾化喷洒头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体灭火剂雾化喷洒头，该喷洒头的周围布置多个雾化喷嘴，中心布置多个断面收缩型的管道射流喷射体，雾化喷嘴使流过的液体旋转，出口后与空气摩擦破碎而雾化产生喷射流体雾场，流经管道射流喷射体的液体以更高的速度从其喷嘴喷出，形成高速射流，穿过雾化喷嘴产生喷射流体雾场，当其和空气摩擦后，在较远区域破碎雾化产生喷射流体雾场，本发明灭火剂喷洒头的雾化喷嘴产生喷射液体灭火剂雾场和管道射流喷射液体灭火剂在较远区域破碎雾化产生喷射液体灭火剂雾场，两个液体雾场连接形成一个类香蕉形状的液体灭火剂雾场。

Description

一种液体灭火剂雾化喷洒头

技术领域

本发明属于消防灭火器材技术领域，具体涉及一种液体灭火剂雾化喷洒头。

背景技术

为了安全高效扑灭火灾，本发明提出一种能喷射产生类香蕉形状的液体灭火剂雾化喷洒头，中心喷射的灭火剂速度快，其安装在手持灭火器上使用时喷射距离远，雾化效果好，灭火效率高。该喷洒头自上向下喷射布置时，增加了喷洒头布置的高度，喷射的灭火剂覆盖面积大，穿透力强，易穿透火羽流，灭火效果好。现有这类消防灭火装置的雾化喷头产生的雾化灭火剂速度低，喷射距离短，穿越火羽流能力低，灭火效果差。

发明内容

为了解决现有消防灭火装置的雾化喷头产生的雾化灭火剂速度低，喷射距离短，穿越火羽流能力低，灭火效果差的问题，本发明提供一种液体灭火剂雾化喷洒头，其中心布置多个管道断面收缩的喷嘴，周围布置多个雾化喷嘴，形成可产生类香蕉形状的液体灭火剂雾化喷洒头。

本发明实现上述目的采用的技术方案如下：一种液体灭火剂雾化喷洒头，该喷洒头的周围布置多个雾化喷嘴，中心布置多个断面收缩型的管道射流喷射体，雾化喷嘴使流过的液体旋转，出口后与空气摩擦破碎而雾化产生喷射流体雾场，流经管道射流喷射体的液体以更高的速度从其喷嘴喷出，形成高速射流，穿过雾化喷嘴产生喷射流体雾场，当其和空气摩擦后，在较远区域破碎雾化产生喷射流体雾场，该喷洒头具体包括喷头座、喷嘴座、喷嘴芯和喷头盖，喷嘴芯安装在喷嘴座中，喷嘴座安装在喷头座中，喷头盖安装在喷头座的上部固定喷嘴座，所述喷头座为一中空的圆台形刚体，一端为内螺纹，用于和液体输送管路相连接，另一端的内凹台，用于安装喷嘴座，外螺纹和喷头盖连接，用于固定安装喷嘴座；喷嘴座为一圆柱形刚体，直径为40mm，高10mm，在其中部均匀地开有多个孔径从3mm到1.5mm的收缩的孔，在该收缩的孔周围的同心圆上均匀布置多个带内螺纹的喷孔，用于安装喷嘴芯；喷嘴芯为一圆柱形刚体，直径8mm，高10mm，喷嘴芯的头为圆台形状，圆台高3mm，在圆台上开有3到4个斜槽，槽宽1.0～2.5mm，深1.0～2.5mm，槽的方向与柱的中轴和端面均成40～50度的夹角，喷洒的液体经喷嘴芯上部柱面与喷嘴座之间的缝隙进入喷嘴芯顶部的斜槽中，再经喷嘴座上的喷孔喷出，形成300μm-500μm的雾滴，用于旋转喷洒液体，喷嘴芯的中部垂直开一个直径3mm的孔，喷嘴芯另一端为直径12mm，高5mm的圆柱体，其端头为外螺纹，用于和喷嘴座安装连接，在该圆柱体轴向开有与该直径3mm的孔相通的直径3mm的洞，使喷嘴头中的液体通过该直径3mm的洞经由该直径3mm的孔到达斜槽后从喷嘴座的喷孔喷出；喷头盖为一中空的圆环形刚体，内螺纹用于和喷头座连接固定喷嘴座；所述喷嘴座中的断面收缩型喷射管道为在喷嘴座的中部开有多个出、入口的内径分别为Di和Do，长度为L的收缩型喷射管道，这里Di为入口内径，Do为出口内径，Do>Di，液体流经该收缩型喷射管道时形成了断面收缩型的管道射流喷射体，液体在流经管道断面收缩的喷嘴时，液体发生收缩流动，并在收缩段的出口既喷嘴形成高压液体射流射出，液体在喷嘴的入口和出口中的速度分别为Vi和Vo表示，喷嘴的入口和出口的内径分别为Di和Do，长度为L，则由连续方程可以得出公式：Vi×Di=Vo×Do，从中可知，收缩型喷嘴的作用是将高压力低流速的液体转化为低压力高流速的液体射流，根据类比或试验方法确定系统的压力和流量，可按照估算法对喷嘴参数进行计算，由流量连续性方程和能量守恒方程来确定喷嘴截面积：Q＝A·V＝常数，式中Q为喷嘴入口流量，m³/s；A为喷嘴出口截面积，㎡；V为喷嘴出口处流速，m/s。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）、本发明灭火剂喷洒头的雾化喷嘴产生喷射液体灭火剂雾场和管道射流喷射液体灭火剂在较远区域破碎雾化产生喷射液体灭火剂雾场，两个液体雾场连接形成一个类香蕉形状的液体灭火剂雾场。喷出的类香蕉型的水雾达到21米远，灭火剂雾化粒径在800～1200μm。该类香蕉形状的液体雾场喷射的灭火剂覆盖面积大，可大15～20平米，穿透力强，易穿透火羽流，灭火效果好。

（2）、本发明灭火剂喷洒头，适用于包括水和水成膜泡沫液等液体灭火剂。可在短时间内将火扑灭，使用灭火剂少，灭火成本低，提高灭火效率，且使用方便、灵活机动，省时高效，适用于扑灭各类火灾；也可在水肿加入添加剂用于稀释有毒有还气体泄漏救护工作。

（3）、本发明灭火剂喷洒头作为手持式灭火枪的喷洒头，由于其喷洒的水等灭火剂在操作者的近前方就有较大面积的雾场，可以隔离火场的热辐射对操作者的伤害，使操作人员处于较安全的环境。

本发明灭火剂喷洒头作为手持式灭火枪用于喷出有一定成分添加剂的水雾，用于如氨气、氯气等危险化学品泄漏场所的救援工作，可发挥消防水枪无法相比的效果。

（4）、将灭火枪的中部装配一个支点，使灭火枪可以绕该支点转动。本发明灭火剂喷洒头作为可转动的灭火枪的喷洒头，操作人员可用灭火枪后端的手柄使灭火枪绕该支点转动着喷洒灭火剂，喷出的类香蕉形状的液体灭火剂雾场，将会形成一个扇形的灭火剂雾场，将覆盖更大的范围。这样的灭火枪安装在消防车上，将提高消防车的灭火效能。加上自动转动控制的这样的灭火枪作为油库、货仓、货场等特殊大型场所的灭火设施，使用时安全，将会发挥更大的作用。加上自动转动控制的这样的灭火枪作为有人员活动的体育场馆等高大场所的消防设施，用水作为灭火剂，其喷射的水雾，灭火高效洁净且安全。

附图说明

图1为本发明一种液体灭火剂雾化喷洒头的结构示意图；

图2为喷头座图示意图；

图3为喷嘴座图示意图；

图4为喷嘴图示意图；

图5为喷头座盖图示意图。

图中，1为喷头座，2为喷嘴座，3为喷嘴芯，4为喷头盖，5为喷孔，6为收缩孔，7为喷嘴芯外螺纹，8为洞，9为孔，10为斜槽，11为内螺纹，12为内凹台，13为内螺纹，14为外螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。

实施例1：

一种液体灭火剂雾化喷洒头，该喷洒头的周围布置多个雾化喷嘴，中心布置多个断面收缩型的管道射流喷射体。

雾化喷嘴使流过的液体旋转，出口后与空气摩擦破碎而雾化产生喷射流体雾场。

流经管道射流喷射体的液体以更高的速度从其喷嘴喷出，形成高速射流，穿过雾化喷嘴产生喷射流体雾场，当其和空气摩擦后，在较远区域破碎雾化产生喷射流体雾场。

本发明雾化喷洒头如图1所示，包括喷头座1、喷嘴座2、喷嘴芯3和喷头盖4等四部分组成；喷嘴芯3安装在喷嘴座2中，喷嘴座2安装在喷头座1中，喷头盖4安装在喷头座1的上部固定喷嘴座2。

所述喷头座1如图2所示，为一中空的圆台形刚体，一端为内螺纹13，用于和液体输送管路相连接，另一端的内凹台12，用于安装喷嘴座2，外螺纹14和喷头盖4连接，用于固定安装喷嘴座2；喷嘴座2如图3所示，为一圆柱形刚体，直径约为40mm，高约10mm，在其中部均匀地开有多个孔径从3mm到1.5mm左右的收缩的孔6，在孔6周围的同心圆上均匀布置多个带内螺纹的喷孔5，用于安装喷嘴芯3；喷嘴芯3如图4所示，为一圆柱形刚体，直径约8mm左右，高约10mm，喷嘴芯3的头为圆台形状，圆台高约3mm，在圆台上开有3到4个斜槽10，槽宽1.0～2.5mm，深1.0～2.5mm，槽的方向与柱的中轴和端面均成40～50度的夹角，喷洒的液体经喷嘴芯上部柱面与喷嘴座之间的缝隙进入喷嘴芯顶部的斜向槽中，再经喷嘴座2上的喷孔5喷出，形成300μm-500μm的雾滴，用于旋转喷洒液体，喷嘴芯3的中部垂直开一个直径3mm的孔9，喷嘴芯3另一端为直径约12mm左右，高5mm左右的圆柱体，其端头为外螺纹，用于和喷嘴座2安装连接，在该圆柱体轴向开与孔9相通直径3mm的洞8，使喷嘴头中的液体通过洞8经由孔9到达斜槽10后从喷嘴座的喷孔5喷出；喷头盖4如图5所示，为一中空的圆环形刚体，内螺纹11用于和喷头座1连接固定喷嘴座2。

所述喷嘴座2中的断面收缩型喷射管道6如图3所示，为在喷嘴座2的中部开有一个出、入口的内径分别为Di和Do，长度为L的收缩型喷射管道6。这里Di为入口，Do为出口，Do>Di。液体流经该收缩型喷射管道6时形成了断面收缩型的管道射流喷射体。

液体在流经管道断面收缩的喷嘴时，液体发生收缩流动，并在收缩段的出口既喷嘴形成高压液体射流射出。液体在喷嘴的入口和出口中的速度分别为Vi和Vo表示，喷嘴的入口和出口的内径分别为Di和Do，长度为L，则由连续方程可以得出公式：Vi×Di=Vo×Do。从中可知，收缩型喷嘴的作用是将高压力低流速的液体转化为低压力高流速的液体射流。根据类比或试验方法确定系统的压力和流量，可按照估算法对喷嘴参数进行计算。由流量连续性方程和能量守恒方程来确定喷嘴截面积：Q＝A·V＝常数，式中Q为喷嘴入口流量，m³/s；A为喷嘴出口截面积，㎡；V为喷嘴出口处流速，m/s。

按照本实施例实现的喷洒头作为手持式的灭火枪喷头，喷出的类香蕉型的水雾达到21米远，灭火剂雾化粒径在800～1200μm，与消防灭火枪相比，覆盖面积大，可覆盖15～20平米；雾化灭火剂灭火效率高，节省灭火剂，灭火效果优于同类的水枪喷头；水喷雾喷头喷射距离在3～5米，该喷洒头喷射距离远，使用时安全。尤其是用于如氯气、氨气等危险化学品泄漏场所的救援工作，它喷出的水雾用于稀释危险学品的效果是消防水枪无法相比；它喷射距离远，相比水喷雾喷头更安全。

实施例2：

参见附图1～图5所示，本发明液体灭火剂雾化喷洒头包括喷头座1、喷嘴座2、喷嘴芯3和喷头盖4等四部分组成；喷嘴芯3安装在喷嘴座2的喷孔5中，喷嘴座2安装在喷头座1中，喷头盖4安装在喷头座1的上部。

所述喷嘴座1如图2所示，为一中空的圆台形刚体，一端为M20的内螺纹13，外接液体输送管路，另一端为φ36mm深13mm的内凹台12，用于安装喷嘴座2，尺寸为M42的外螺纹14和喷头盖4连接，用于固定安装喷嘴座2；喷嘴座2如图3所示，为一直径36mm，高13mm不锈钢圆柱体，在其中心开有一个孔径从3mm到1.5mm的收缩孔6，液体灭火剂通过孔6时喷射出的射流在较远处破碎形成灭火剂雾；在孔6的周围直径为φ24的同心圆周上均匀布置5个带M8内螺纹的喷孔5，用于安装喷嘴芯3；喷嘴芯3如图4所示，为一直径为8mm圆柱形不锈钢刚体，高10mm，喷嘴芯头为圆台形状，圆台高约3mm，在圆台上均匀开有4个斜槽10，槽宽1.5mm深1.0mm，槽的方向与柱的中轴和端面均成45度的夹角，喷洒的液体灭火剂经喷嘴芯3上部柱面与喷嘴座之间的缝隙进入喷嘴芯3顶部的斜槽10中，再经喷嘴座2上的喷孔5喷出，形成300μm-500μm的液体灭火剂雾滴；喷嘴芯3的中部圆台下方为直径8mm高4mm，在其中部垂直开一3mm的孔9，喷嘴芯3另一端为直径约10mm，高3mm，其外围为M8外螺纹，用于和喷嘴座2安装连接，在该圆柱体轴向开与孔9相通直径3mm的洞8，使喷嘴头中的液体灭火剂通过洞8经由孔9到达斜槽10后从喷嘴座的喷孔6喷出；喷头盖4如图5所示，为一φ46mm，高9mm不锈钢圆柱体，中间为φ32mm的孔，M42内螺纹11深7mm，用于和喷头座1连接固定喷嘴座2。

所述的断面收缩型的管道射流喷射体如图3喷嘴座2中的收缩型喷射管道6所示，为在喷嘴芯3的中部均匀开有四个入口和出口的内径分别为3mm和1.5mm，长度为13mm的收缩型喷射管道6。液体流经该收缩型喷射管道6时形成了断面收缩型的管道射流喷射体。

使用时，将喷头有M20内螺纹的一端和M20外螺纹的液体输送管道连接，在管道有一定压力的灭火剂时，该消防喷洒头就可以喷出类香蕉形雾状灭火剂，直接覆盖火焰，灭火时间短，效率高。

这种液体灭火剂喷洒头，能适用于包括水、水成膜泡沫液在内的大多数液体灭火剂。固定安装时，其喷射出类香蕉形雾状灭火剂穿透火羽流能力强，覆盖面积大，其安装高度远大于现有的雾化灭火喷头；其安装在手持灭火器上使用时，喷射距离远，在短时间内将火扑灭，使用方便、灵活机动安全。

本实施例中在喷嘴芯3的中部均匀开有四个入口和出口的收缩型喷射管道6，喷出的雾场单位面积的强度更大，灭火效果优于实施例一。灭火时间比实施例一短三分之一左右。

实施例3：

在与实施例1相同的喷头上，将喷嘴座2中心部均匀开有4个孔径从3mm到1.5mm的收缩的孔6，在孔6的周围直径为φ24的同心圆上均匀布置5个带M8内螺纹的喷孔5，用于安装喷嘴芯3。这种喷头在使用中可以喷出更多的液体，产生更强的雾场。

本发明未详细阐述的部分属于本领域公知技术。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (1)

1.一种液体灭火剂雾化喷洒头，其特征在于：该喷洒头的周围布置多个雾化喷嘴，中心布置多个断面收缩型的喷射管道，雾化喷嘴使流过的液体旋转，出口后与空气摩擦破碎而雾化产生喷射流体雾场，流经管道射流喷射体的液体以更高的速度从其喷嘴喷出，形成高速射流，穿过雾化喷嘴产生喷射流体雾场，当其和空气摩擦后，在较远区域破碎雾化产生喷射流体雾场，该喷洒头具体包括喷头座(1)、喷嘴座(2)、喷嘴芯(3)和喷头盖(4)，喷嘴芯(3)安装在喷嘴座(2)中，喷嘴座(2)安装在喷头座(1)中，喷头盖(4)安装在喷头座(1)的上部固定喷嘴座(2)，所述喷头座(1)为一中空的圆台形刚体，一端为内螺纹(13)，用于和液体输送管路相连接，另一端的内凹台(12)，用于安装喷嘴座(2)，外螺纹(14)和喷头盖(4)连接，用于固定安装喷嘴座(2)；喷嘴座(2)为一圆柱形刚体，直径为40mm，高10mm，在其中部均匀地开有多个孔径从3mm到1.5mm的断面收缩型的喷射管道(6)，在该断面收缩型的喷射管道(6)周围的同心圆上均匀布置多个带内螺纹的喷孔(5)，用于安装喷嘴芯(3)；喷嘴芯(3)为一圆柱形刚体，直径8mm，高10mm，喷嘴芯(3)的头为圆台形状，圆台高3mm，在圆台上开有3到4个斜槽(10)，槽宽1.0～2.5mm，深1.0～2.5mm，槽的方向与柱的中轴和端面均成40～50度的夹角，喷洒的液体经喷嘴芯上部柱面与喷嘴座之间的缝隙进入喷嘴芯顶部的斜槽中，再经喷嘴座(2)上的喷孔(5)喷出，形成300μm-500μm的雾滴，用于旋转喷洒液体，喷嘴芯(3)的中部垂直开一个直径3mm的孔(9)，喷嘴芯(3)另一端为直径12mm，高5mm的圆柱体，其端头为外螺纹(7)，用于和喷嘴座(2)安装连接，在该圆柱体轴向开有与该直径3mm的孔(9)相通的直径3mm的洞(8)，使喷嘴头中的液体通过该直径3mm的洞(8)经由该直径3mm的孔(9)到达斜槽(10)后从喷嘴座的喷孔(5)喷出；喷头盖(4)为一中空的圆环形刚体，内螺纹(11)用于和喷头座(1)连接固定喷嘴座(2)；所述喷嘴座(2)中的断面收缩型的喷射管道(6)为在喷嘴座(2)的中部开有多个出、入口的内径分别为Di和Do，长度为L的断面收缩型的喷射管道(6)，这里Di为入口内径，Do为出口内径，Do>Di，液体流经该断面收缩型的喷射管道(6)时形成了断面收缩型的管道射流喷射体，液体在流经管道断面收缩的喷嘴时，液体发生收缩流动，并在收缩段的出口即喷嘴形成高压液体射流射出，液体在喷嘴的入口和出口中的速度分别为Vi和Vo表示，喷嘴的入口和出口的内径分别为Di和Do，长度为L，则由连续方程可以得出公式：Vi×Di＝Vo×Do，从中可知，收缩型喷嘴的作用是将高压力低流速的液体转化为低压力高流速的液体射流，根据类比或试验方法确定系统的压力和流量，可按照估算法对喷嘴参数进行计算，由流量连续性方程和能量守恒方程来确定喷嘴截面积：Q＝A.V＝常数，式中Q为喷嘴入口流量，m³/s；A为喷嘴出口截面积，㎡；V为喷嘴出口处流速，m/s。