CN103901156B - 一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，包括一支架，支架上直立设有一燃烧杯罩，燃烧杯位于所述燃烧杯罩内的中轴线上，燃烧杯罩下方密封设有一圆筒状的协流腔室，协流腔室侧壁上设有带流量调节阀的燃料输送管，燃料输送管一端与燃烧杯下方相连，另一端与外部燃料储罐相连，协流腔室侧壁上还设有带流量调节阀的协流气体输送管，协流气体输送管和燃料输送管间设有至少一层整流网；协流腔室下方密封连有灭火剂储罐，灭火剂储罐侧壁上方设有带流量调节阀的灭火剂输入管，灭火剂储罐内部设有加热板。本发明适用于测试水、全氟己酮等蒸气状态灭火剂的灭火性能，燃料可以为液体或气体；本发明结构简单、操作方便，重复使用性好。

Description

一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器

技术领域

本发明涉及一种杯式燃烧器，具体涉及一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器。

背景技术

作为卤代烷灭火剂的替代，惰性灭火剂如二氧化碳、细水雾、压缩空气泡沫等获得了广泛应用。然而，水蒸气作为一种有效的反应惰性气体介质，因为其在常温下会凝结而必须采用高温输运的苛刻条件，限制了作为哈龙灭火剂的替代。然而，在很多工业场所，水蒸气作为生产的原材料或副产品可以大量获得，因此在工业灭火领域内的应用正日益获得关注。

目前有关水蒸气抑制熄灭火焰的研究多数采用的是层流预混火焰系统，但是实际火灾条件下，大多数火焰属于湍流扩散燃烧，并伴随着强烈的空气卷吸作用。因此，仅利用水蒸气抑制层流预混火焰的机理是无法科学地推论出在扩散燃烧条件下的灭火机理，需要在更接近实际火焰的条件下开展水蒸气的灭火研究。

由ImperialChemicalIndustries的Hirst和Booth最早发明的杯式燃烧器属于低速同轴流动火焰装置，广泛应用于各种气体灭火剂灭火浓度的测量和灭火机理的研究。在杯式燃烧器中，燃料与氧化剂位于火焰面的两侧，同轴流动；灭火剂则依靠氧化剂的携带作用进入火焰区。由于控制燃烧时的燃料当量比远小于1，因此火焰燃烧可获得充足的氧气，减少了流动对火焰稳定的影响。由于杯式燃烧器燃烧系统是尽可能地模拟实际的浮力扩散火焰，因此一般将其作为灭火实验的尺度模型。同时与实际火焰相比，杯式燃烧器中的火焰更为稳定，火焰熄灭所需的灭火剂用量也越大，因此被认为测量结果具有更大的安全边际。目前杯式燃烧器方法已被国际标准组织(ISO)、美国消防协会(NFPA)等国际重要机构采用,成为测量气体灭火浓度的通用标准。

除了水蒸气外，像溴氟丙烯，全氟己酮等洁净气体灭火剂，虽然在常温下为液态，但却是以气态进行灭火，对于此类以蒸气态方式灭火的灭火剂还没有适用的灭火性能检测实验装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能检测的小尺寸实验装置。

为解决上述问题，本发明提供了一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，包括一支架，支架上直立设有一燃烧杯罩，燃烧杯位于所述燃烧杯罩内的中轴线上，所述燃烧杯罩下方密封设有一圆筒状的协流腔室，协流腔室侧壁上设有带流量调节阀的燃料输送管，燃料输送管一端与燃烧杯下方相连，另一端与外部燃料储罐相连，协流腔室侧壁上还设有带流量调节阀的协流气体输送管，所述协流气体输送管和燃料输送管间设有至少一层整流网；协流腔室下方密封连有灭火剂储罐，所述灭火器储罐侧壁上方设有带流量调节阀的灭火剂输入管，灭火剂储罐内部设有加热板。

进一步，所述协流腔室和灭火剂储罐间还密封连接有一圆筒状的蒸气输送腔体，蒸气输送腔体内设有一T形蒸气导流管，所述蒸气导流管为上下开口的圆筒结构，蒸气导流管的上方开口边缘向外围延伸出底座与蒸气输送腔体的侧壁密封相连，所述底座下方的蒸气输送腔体侧壁上设有带流量调节阀的携流气体输送管。

进一步，所述蒸气导流管与灭火剂储罐同轴设置，蒸气导流管下方开口的内径为灭火剂储罐内径的3/4～1/2。

进一步，所述燃料输送管与燃烧杯下方通过直角弯头相连。

进一步，所述灭火剂储罐上方侧壁设有一溢流管。

进一步，所述灭火剂储罐底部设有一卸料口，卸料口上设有密封塞。

进一步，所述加热板加热温度范围为5～300℃。

本发明的有益效果在于：

1、在原杯式燃烧器的基础上，通过加装可控加热装置和蒸气输送装置，可使之用于以蒸气灭火剂灭火性能的研究，拓展了杯式燃烧器的用途，也填补了现有缺乏适用于蒸气态灭火剂灭火性能检测的小尺寸实验装置的不足。

2、适用性强，本装置所设置的各种燃料输送接口，可用于连接各种不同形态和种类的燃料和气体。

3、本发明结构简单，组装灵活，拆卸方便，所含的加热装置、燃料输送接口、气体输送管等部件均易加工和拆装，便于维修、移动和携带。

4、本装置在不加热的状态下，关闭携流气体输送管阀门，还可用于通常的气体灭火剂灭火性能研究。

附图说明

下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是发明的结构示意图；

图中：1-支架，2-燃烧杯罩，3-燃烧杯，4-协流腔室，5-燃料输送管，6-协流气体输送管，7-整流网，8-灭火剂储罐，9-灭火剂输入管，10-加热板，11-蒸气输送腔体，12-蒸气导流管，13-底座，14-携流气体输送管，15-流量调节阀，16-流量调节阀，17-流量调节阀，18-流量调节阀，19-溢流管，20-卸料口，21-密封塞，22-直角弯头。

具体实施方式

参照图1所示，本装置为一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，包括一支架1，支架1上直立设有一燃烧杯罩2，燃烧杯3位于燃烧杯罩2内的中轴线上，燃烧杯罩2下方密封设有一圆筒状的协流腔室4，协流腔室4侧壁上设有带流量调节阀15的燃料输送管5，燃料输送管5一端与燃烧杯3下方通过直角弯头22相连，另一端与外部燃料储罐相连，协流腔室4侧壁上还设有带流量调节阀16的协流气体输送管6，协流气体输送管6和燃料输送管5间设有至少一层整流网7。

协流腔室4下方密封连接有一圆筒状的蒸气输送腔体11，蒸气输送腔体11内设有一T形蒸气导流管12，所述蒸气导流管12为上下开口的圆筒结构，蒸气导流管12的上方开口边缘向外围延伸出底座13与蒸气输送腔体11的侧壁密封相连，底座13下方的蒸气输送腔体11的侧壁上设有带流量调节阀17的携流气体输送管14。

蒸气输送腔体11的下方密封连有灭火剂储罐8，所述灭火器储罐8侧壁上方设有带流量调节阀18的灭火剂输入管9，灭火剂储罐8内部设有加热板10，加热板10的加热温度范围为5～300℃，灭火剂储罐8与蒸气导流管12同轴设置，蒸气导流管12下方开口的内径为灭火剂储罐8内径的3/4～1/2。同时灭火剂储罐8上方侧壁还设有一溢流管19，防止灭火剂溢出灭火器储罐，灭火剂储罐8底部设有一卸料口20，卸料口20上设有密封塞21。

本装置使用的灭火剂可选取水、溴代三氟丙烯和全氟己酮等在常温下为液态，受热时挥发成蒸气以气态灭火的灭火介质。燃料可以选择气体或液体，协流气体可以选择空气、氧气或其他配比的含氧气的混合气体，携流气体可以选择空气及氮气、氦气等惰性气体。

使用时，先打开灭火剂输入管9的流量调节阀18，注入实验所需的灭火剂到灭火剂储罐8中；再将燃料输送管5的流量调节阀15打开,通入燃料，在燃烧杯3杯口点燃火焰；之后打开协流气体输送管6的流量调节阀16，通过协流气体输送管6通入协流气体，协流气体通过整流网7整流后到达燃烧杯罩2中；然后打开加热板10的电源，对灭火剂加热使之产生蒸气，再打开携流气体输送管14的流量调节阀17通入携流气体，使之携带灭火剂蒸气通过蒸气导流管12和整流网7进入燃烧杯罩2中，进行灭火性能检测。实验结束后，关闭加热板10的电源，关闭燃料输送管5的流量调节阀15、协流气体输送管6的流量调节阀16、携流气体输送管14的流量调节阀17，停止输送燃料和气体。待实验装置冷却至室温后，打开卸料口20处的密封塞21放出剩余灭火剂，剩余灭火剂可回收再次利用；最后可通过灭火剂输送管9加入清洗剂对灭火剂储罐8进行清洗。

以上所述，仅为本发明较佳具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，包括一支架，支架上直立设有一燃烧杯罩，燃烧杯位于所述燃烧杯罩内的中轴线上，

其特征在于：所述燃烧杯罩下方密封设有一圆筒状的协流腔室，协流腔室侧壁上设有带第一流量调节阀的燃料输送管，燃料输送管一端与燃烧杯下方相连，另一端与外部燃料储罐相连；协流腔室侧壁上还设有带第二流量调节阀的协流气体输送管，所述协流气体输送管和燃料输送管间设有至少一层整流网；协流腔室下方密封连有灭火剂储罐，所述灭火剂储罐侧壁上方设有带流量调节阀的灭火剂输入管，灭火剂储罐内部设有加热板。

2.如权利要求1所述的一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，其特征在于所述协流腔室和灭火剂储罐间还密封连接有一圆筒状的蒸气输送腔体，蒸气输送腔体内设有一T形蒸气导流管，所述蒸气导流管为上下开口的圆筒结构，蒸气导流管的上方开口边缘向外围延伸出底座与蒸气输送腔体的侧壁密封相连，所述底座下方的蒸气输送腔体侧壁上设有带流量调节阀的携流气体输送管。

3.如权利要求2所述的一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，其特征在于所述蒸气导流管与灭火剂储罐同轴设置，蒸气导流管下方开口的内径为灭火剂储罐内径的3/4～1/2。

4.如权利要求1所述的一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，其特征在于所述燃料输送管与燃烧杯下方通过直角弯头相连。

5.如权利要求1所述的一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，其特征在于所述灭火剂储罐上方侧壁设有一溢流管。

6.如权利要求1所述的一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，其特征在于所述灭火剂储罐底部设有一卸料口，卸料口上设有密封塞。

7.如权利要求1所述的一种适用于蒸气态灭火剂灭火性能测试的杯式燃烧器，其特征在于所述加热板加热温度范围为5～300℃。