CN104941095B - 一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺 - Google Patents

一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104941095B
CN104941095B CN201510332531.5A CN201510332531A CN104941095B CN 104941095 B CN104941095 B CN 104941095B CN 201510332531 A CN201510332531 A CN 201510332531A CN 104941095 B CN104941095 B CN 104941095B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow
racemization
jet pipe
straightener
bend pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510332531.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104941095A (zh
Inventor
向清江
薛林
李红
陈超
施哲夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201510332531.5A priority Critical patent/CN104941095B/zh
Publication of CN104941095A publication Critical patent/CN104941095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104941095B publication Critical patent/CN104941095B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C31/00Delivery of fire-extinguishing material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C31/00Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/28Accessories for delivery devices, e.g. supports

Abstract

本发明公开了一种远射程消防水炮消旋装置及其加工工艺,该消防水炮消旋装置包括炮头、喷管、稳流器、弯管一、弯管二、消旋片;弯管一与弯管二采用法兰结构连接,消旋片偏心部焊在弯管一的内部;稳流器套装在喷管内部,并通过焊接工艺焊接固定;炮头通过螺纹连接装在喷管上,炮头内部流道加工有锯齿型微小导流槽以减小喷嘴处流阻,通过弯头一内部的消旋片、喷管内部的稳流器以及喷嘴内的微小导流槽共同作用,可以显著提高远射程消防水炮的射程。

Description

一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及射流消旋装置,特别是涉及一种水炮内的消旋稳流装置,该装置主要 用于大流量远射程直流式消防水炮。
背景技术
[0002] 消防水炮是消防装备中最常见的灭火装置,按照使用场合可分为陆用消防水炮和 船用消防水炮两种,受用水量限制,《远控消防炮系统通用技术条件GB 19157-2003》规定了 陆用消防水炮最大流量为720m3/h,射程不低于110m即可。而船用消防水炮,由于船用发动 机功率较大,泵组压力流量远大于陆用消防水炮,具备了非常便利的供水条件,因而可以配 备更大流量、更远射程的消防水炮。国外的海监船为避免使用军事火器,防止暴力抗法,都 配备了远射程大冲击力的船用防爆消防炮,用于驱逐非法走私、非法捕捞的渔船,海盗船等 等,起到威慑作用,中国专利第CN103879533A号公开的“一种船舶用防攀爬液力打击装置” 中,液力打击炮的核心部件即为远射程消防水炮。大流量水炮也安装于消防船上,其应用在 海上钻井平台及输运天然气、石油的港口码头,这类消防水炮的流量通常可达1500m3/h以 上,射程在130m以上,如何在相同的水炮输入流量压力条件下,提高该类消防水炮的最远射 程是水炮设计的难点之一,也是重要的发展方向。
[0003]通常船用远射程消防炮需要上下俯仰,左右转动的功能,结构中一般带有两个回 转机构,水从炮体进口流入,经历了90度,180度,喷射仰角度数的三次转弯流动后,再从喷 嘴加速喷出。水流经过管路的绕转会产生剧烈旋转,导致水流出口流速分布不均匀,这会显 著影响水炮的射程,因此在炮管内安装稳流器减小水流涡旋成为必要条件。目前关于水流 整流的主要成果包括以下:中国专利第CN102107055A号公开了“一种消防用水枪”,使用筋 片形稳流器消除周向水流分量,为了避免产生共振现象,要求整流器内的整流板数量优选 为奇数个。中国专利第CN203954514U号公开了“一种细水雾消防水炮炮头”,采用安装于炮 头接口内部的星形整流器稳定水流,使整个水流成为层流,流动均匀而且稳定,从而减少能 量损失,增加水炮射程。进一步的中国专利第CN204158924U号公开了“一种稳流器横截面为 双层圆管形状的细水雾消防水炮炮头”,稳流器横截面为双层圆管状,内层和外层圆管均安 装6个肋片,且肋片之间相互均匀交错,可以将湍流程度大的水流均匀的分割为多个小水 流,阻碍横向水流的发展,降低水流的湍流程度,使水流以较高的速度从喷嘴中喷出。
[0004] 上述专利成果主要集中在陆用消防水炮上,由于船用消防水炮射程和流量远超陆 用消防水炮,因此其炮管内径远大于陆用消防水炮的内径,为使水流在喷射方向更加顺直, 以提高水炮射程,需要研制专用的消旋稳流装置。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术不足,为大流量远射程消防水炮提供一种结构简 单,工作稳定的消旋整流装置,以提高船用消防水炮的射程。
[0006] 为了达到以上目的,本发明采用以下技术方案:
[0007] —种远射程消防水炮消旋装置,弯管二一端采用法兰与输水管路连接,另一端采 用法兰与弯官一'的~'纟而连接,消fe片焊接固定在弯管一•内部;弯管一•的另一'端通过法兰与 喷管连接,喷管采用圆直管,以减小收缩段对射流稳定性的影响;稳流器套装在喷管的内部 并通过焊接固定,以防止稳流器沿周向的位移和稳流器的振动,炮头通过螺纹固定连接在 喷管上,炮头内部流道加工有齿型微小导流槽以减小炮头处的流阻。
[0008]进一步的,消旋片采用偏心焊接在弯管一内部,其焊接位置位于弯管一大半径的 一侧。
[0009] 进一步的,稳流器采用双层圆管状结构,包括外层导流片、焊接部、里层导流片,所 述外层导流片焊接固定在喷管的内部,所述外层导流片与里层导流片焊接连接。
[0010] 进一步的,里层导流片数量优选5〜7片,外层导流片数量为里层导流片数量的i 5 〜3倍。
[0011]进一步的,稳流器的进水口部分设置有稳流器整流过渡弧面,该过渡弧面用于减 小稳流器对射流流态的影响。
[0012]进一步的,为减小稳流器对射流流动的影响,稳流器的横截面面积应不大于喷管 流道横截面积的20%,稳流器的长度为喷管长度的0.3〜0 45倍。 、
[0013]进一步的,微小导流槽的横截面可采用等腰三角形或矩形结构,以减小炮头的流 阻。
[0014]进一步的,导流槽的横截面为等腰三角形时,等腰三角形导流槽的高hi与槽底部 距离圆截面的中心半径R之比为0.01〜〇_〇14,等腰三角形导流槽的底长S1、槽间距52与高 hi等长。
[0015]进一步的,导流槽的横截面为矩形时,矩形导流槽的高hi与槽底部距离圆截面的 中心半径R之比为0• 01〜0.014,矩形导流槽的槽宽S3与槽间距S4等长,槽间距S4为矩形导 流槽高度h2的0.5倍。
[0016] 一种远射程直流式消防水炮消旋装置的加工工艺,包括如下步骤:
[0017] a •对喷管和稳流器进行铸造加工,对铸造加工完成后稳流器进行正火处理,去除 表面毛刺;
[0018] b•将稳流器焊接固定在喷管内,使用加热器对喷管和稳流器的焊接部进行加热, 温升为每小时85-95°C,使焊接部温度不低于360。〇;
[0019] C.使用烘干的焊条对喷管内壁与外层导流片的接触位置进行点焊,防止外层导流 片因焊接温升产生变形,影响稳流器的整流效果;
[0020] d.焊接完成后,对焊接部进行打磨,提高焊接部光洁度,减小焊接部对射流流态的 影响;
[0021] e •依次将弯管二、弯管一、喷管与炮头组装为一体。
[00f ]本发明的有益效果是:本技术方案能够有效矫直水流流态,且对射流水头损失影 响较小,通过数模拟分析内部的流态,出口流动状态获得显著改善,相比普通结构的消防 水炮,能显著提高射程。加装了本消旋装置的消防水炮射程可比普通结构的消防水炮射程 提高5%以上。
附图说明:
[0023]图1为本发明远射程消防水炮的结构示意图;
[0024]图2为消防水炮内稳流器和喷管装配的剖视图;
[0025]图3为稳流器沿A-A面的剖视图; ’ t°〇26]图4为弯管一的剖视图;
[0027] 图5为弯管一B向视图;
[0028]图6为炮头的剖视图;
[0029]图7为炮头的C向视图;
[0030]图8和图9为炮头内微小导流槽的截面示意图。
[0031]图不中,卜炮头,2-喷管,3-稳流器,4-弯管一,5-弯管二,6-消旋片,n-微小导流 槽,31-稳流器整流过渡弧面,32-外层导流片,33-焊接部,34-里层导流片。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明:
[0033]参见附图1与附图7,本实施例中大流量远射程水炮的工作压力i • 2MPa,流量为 1500m3/h,该远射程消防水炮消旋装置包括炮头丨、喷管2、稳流器3、弯管一 4、弯管二5、消旋 片6,其特征在于:弯管二5—端采用法兰与输水管路连接,另一端采用法兰与弯管一4的一 巧连接,消旋片6焊接固定在弯管一4内部;弯管一4的另一端通过法兰与喷管2连接,喷管2 采用圆直管,以减小收缩段对射流稳定性的影响;稳流器3套装在喷管2的内部并通过焊接 固定,以防止稳流器3沿周向的位移和稳流器3的振动,炮头丨通过螺纹固定连接在喷管2上, 炮头1内部流道加工有齿型微小导流槽11以减小喷嘴处流阻。
[0034]如图8-9所示,微小导流槽11的横截面可采用等腰三角形或矩形结构,为提高微小 导流槽11减小流阻效果,微小导流槽的高度hi或h2与微槽底部距离圆截面中心半径R的比 值优选为0.01〜0.014之间,等腰三角形微槽牙距S2及三角形底长51与^的比值范围优选 为1附近,矩形导流槽宽度S3与槽间距S4相等,槽间距S4与h2的比值范围优选为0.5左右。在 原光滑管管壁上刻画出微小槽道,不仅增加了过流面积,同时,微小沟槽的存在使圆管近壁 面区域的流体速度脉动减小,抑制了湍流的猝发,保持了近壁面边界层的稳定,从而减小流 动摩擦阻力。
[0035]如图4所示,消旋片6偏心焊接在弯管一4内部,其焊接位置位于弯管一4大半径的 一侧。如图5所示,为了实现较好的消旋效果,消旋片6在弯管一4内部所占据的圆心角优选 为120°彡{3<165°,在本实施例中,圆心角0=160。。
[0036]如图2所示,稳流器3采用双层圆管状结构,里层导流片34数量优选5〜7片,外层导 流片32数量与里层导流片34数量之比优选为1 • 5〜3倍,在本实施例中,里层导流片34数量 优选6片,外层导流片32数量与里层导流片34数量之比优选为2。为防止工作过程中,水压过 高引起的稳流器3振荡,稳流器3的材料应选用304不锈钢或铜合金等,但外层导流片32数量 与里层导g片34的横截面厚度也不能过大,否则,稳流器3的横截面占喷管2内流道横截面 的比例过高,也会影响射流的流动状态,影响稳流器的消旋效果。为减小稳流器3对射流流 动的影响,稳流器3的横截面面积应不大于喷管2流道横截面积的20%,在本实施例中,稳流 器3的外层导流片32、里层导流片34和两层圆管的厚度均优选为a™,稳流器3横截面积优选 为喷官2横截面积的13%。稳流器3的长度通常选择为喷管2长度的〇 • 3〜〇 • 45,在本实施例 中,稳流器3的长度优选为喷管2长度的〇• 32。稳流器3的进水口部分加工出稳流器整流过渡 弧面31以减小稳流器3对射流流态的影响。
[0037] 喷管2和稳流器3采用下述加工及装配艺防止因焊接引起外层导流片32受热变形, 影响稳流器3的消旋效果:
[0038] a.铸造喷管2和稳流器3,对稳流器3进行正火处理,并去除表面毛刺;
[0039] b.将稳流器3套装入喷管2内,使用加热器对喷管2和稳流器3焊接部进行加热,温 升为每小时85-95°C,使焊接部温度不低于360°C ;
[0040] c.使用烘干的焊条对喷管2内壁与外层导流片32的接触位置进行点焊,焊接位置 在外层导流片32两侧对称位置,防止外层导流片32因焊接温升产生变形,影响稳流器3的整 流效果;
[0041] d.焊接完成后,对焊接部33进行打磨,提高焊接部33光洁度,减小焊接部33对射流 流态的影响;
[0042] e •依次将弯管二5、弯管一 4、喷管2与炮头1组装为一体。
[0043]采用本发明所使用的技术方案,比普通结构的消防水炮射程提高5%以上。
[0044]以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利 要求,在不违背本发明精神的情况下,本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种远射程直流式消防水炮消旋装置,包括炮头(1)、喷管(2)、稳流器(3)、弯管— ⑷、弯管二(5)、消旋片(6),其特征在于:弯管二⑸一端采用法兰与输水管路连接',另二 采用法兰与弯管一⑷的一端连接,消旋片⑹焊接固定在弯管一⑷内部;弯管一 ’(4)的另 一端通过法兰与喷管(2)连接,喷管(2)采用圆直管,以减小收缩段对射流稳定性的影响;稳 流器(3)套装在喷管(2)的内部并通过焊接固定,以防止稳流器(¾沿周向的位移和稳流器 (3)的振动,炮头⑴通过螺纹固定连接在喷管(2)上,炮头(1)内部流道加工有齿型微小导 流槽(11)以减小炮头⑴处的流阻; 、 所述消旋片(6)采用偏心焊接在弯管一 (4)内部,其焊接位置位于弯管一 (4)大半径的 一侧; 所述稳流器(3)米用双层圆管状结构,包括外层导流片(32)、焊接部(33)、里层导流片 (34),所述外层导流片(3¾焊接固定在喷管(2)的内部,所述外层导流片(32)与里层导流片 (34)焊接连接; 所述微小导流槽(11)的横截面可采用等腰三角形或矩形结构,以减小炮头⑴的流阻。
2.根据权利要求1所述的一种远射程直流式消防水炮消旋装置,其特征在于:所述里层 导流片(34)数量优选5〜7片,夕卜层导流片(32)数量为里层导流片(34)数量的1 • 5〜3倍。
3.根据权利要求1所述的一种远射程直流式消防水炮消旋装置,其特征在于:稳流器 (3)的进水口部分设置有稳流器整流过渡弧面(31),该过渡弧面(31)用于减小稳流器(3)对 射流流态的影响。
4.根据权利要求1所述的一种远射程直流式消防水炮消旋装置,其特征在于:为减小稳 流器(3)对射流流动的影响,稳流器(3)的横截面面积应不大于喷管(2)流道横截面积g 20%,稳流器⑶的长度为喷管⑵长度的0.3〜0.45倍。
5.根据权利要求1所述的一种远射程直流式消防水炮消旋装置,其特征在于:导流槽 (11)的横截面为等腰三角形时,等腰三角形导流槽的高hi与槽底部距离圆截面的中心半径 R之比为0 • 01〜0 • 014,等腰三角形导流槽的底长S1、槽牙距S2与高hi等长。
6.根据权利要求1所述的一种远射程直流式消防水炮消旋装置,其特征在于:导流槽 (11)的横截面为矩形时,矩形导流槽的高hi与槽底部距离圆截面的中心半径R之比为〇.〇1 〜0.014,矩形导流槽的槽宽S3与槽间距S4等长,槽间距S4为矩形导流槽高度h2的0.5倍。
7.—种如权利要求1-6中任一项所述的远射程直流式消防水炮消旋装置的加工工艺, 其特征在于:包括如下加工步骤: a.对喷管(2)和稳流器⑶进行铸造加工,对铸造加工完成后稳流器⑶进行正火处理, 去除表面毛刺; b •将稳流器(3)焊接固定在喷管(¾内,使用加热器对喷管(¾和稳流器(3)的焊接部进 行加热,温升为每小时85-95°C,使焊接部温度不低于360°C; c •使用烘干的焊条对喷管(2)内壁与外层导流片(32)的接触位置进行点焊,防止外层 导流片(32)因焊接温升产生变形,影响稳流器⑶的整流效果; d •焊接完成后,对焊接部(33)进行打磨,提高焊接部(33)光洁度,减小焊接部(33)对射 流流态的影响; e •依次将弯管二⑸、弯管一⑷、喷管⑵与炮头⑴组装为一体。
CN201510332531.5A 2015-06-16 2015-06-16 一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺 Active CN104941095B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510332531.5A CN104941095B (zh) 2015-06-16 2015-06-16 一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510332531.5A CN104941095B (zh) 2015-06-16 2015-06-16 一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104941095A CN104941095A (zh) 2015-09-30
CN104941095B true CN104941095B (zh) 2017-12-22

Family

ID=54156497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510332531.5A Active CN104941095B (zh) 2015-06-16 2015-06-16 一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104941095B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105582630A (zh) * 2016-03-14 2016-05-18 徐工集团工程机械有限公司 消防用炮头及消防水炮
CN105903143A (zh) * 2016-04-20 2016-08-31 江苏大学 一种新型远射程消防水炮
CN105854208B (zh) * 2016-04-20 2018-12-14 江苏大学 一种消防水炮炮头的螺旋形整流装置
CN108785930A (zh) * 2017-04-27 2018-11-13 张颖 集聚加速远程射水器
CN110523035B (zh) * 2019-08-08 2021-08-17 浙江华消科技有限公司 水炮炮筒、水炮组件、机器人及水炮炮筒的加工工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2444620Y (zh) * 2000-09-07 2001-08-29 正德防火工业股份有限公司 具有超高楼层消防效能的水瞄子
CN2491130Y (zh) * 2001-02-27 2002-05-15 牛喜华 多功能水雾炮
CN2843534Y (zh) * 2005-12-13 2006-12-06 江苏大学 灯光消防水枪
CN102107055A (zh) * 2011-02-22 2011-06-29 广东联塑科技实业有限公司 一种消防用水枪
CN102847252A (zh) * 2012-09-28 2013-01-02 章丘市消防器材有限责任公司 一种电控消防水炮
CN203954514U (zh) * 2014-08-01 2014-11-26 华东交通大学 一种细水雾消防水炮炮头
CN204073210U (zh) * 2014-07-07 2015-01-07 浙江机电职业技术学院 一种水力发电消防水枪
CN204158924U (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 华东交通大学 一种稳流器横截面为双层圆管形状的细水雾消防水炮炮头

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2444620Y (zh) * 2000-09-07 2001-08-29 正德防火工业股份有限公司 具有超高楼层消防效能的水瞄子
CN2491130Y (zh) * 2001-02-27 2002-05-15 牛喜华 多功能水雾炮
CN2843534Y (zh) * 2005-12-13 2006-12-06 江苏大学 灯光消防水枪
CN102107055A (zh) * 2011-02-22 2011-06-29 广东联塑科技实业有限公司 一种消防用水枪
CN102847252A (zh) * 2012-09-28 2013-01-02 章丘市消防器材有限责任公司 一种电控消防水炮
CN204073210U (zh) * 2014-07-07 2015-01-07 浙江机电职业技术学院 一种水力发电消防水枪
CN203954514U (zh) * 2014-08-01 2014-11-26 华东交通大学 一种细水雾消防水炮炮头
CN204158924U (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 华东交通大学 一种稳流器横截面为双层圆管形状的细水雾消防水炮炮头

Also Published As

Publication number Publication date
CN104941095A (zh) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104941095B (zh) 一种远射程直流式消防水炮消旋装置及加工工艺
CN104594857A (zh) 防返溅喷砂射孔器
CN206285390U (zh) 一种环形喷射炮
CN209476517U (zh) 一种用于高压水射流强化焊接接头的手持式喷枪
CN202044684U (zh) 脉冲射流消防水枪
CN104784856B (zh) 一种消防炮头
KR101142726B1 (ko) 해양플랜트 버너 붐 워터 스프레이 시스템용 노즐
CN103433163A (zh) 一种脱硝用双流体喷枪
CN204745441U (zh) 多功能可转弯水枪
CN102728020A (zh) 脉冲射流消防水枪
CN207532659U (zh) 一种有效分流的消防炮筒
CN105396719A (zh) 一种脉冲导流空化发生器
CN108118128A (zh) 一种位置可调的组合式大型筒节的喷射冷却装置
CN207605277U (zh) 一种消防炮头及使用该消防炮头的消防炮
CN105854208B (zh) 一种消防水炮炮头的螺旋形整流装置
CN202538211U (zh) 一种高效能直流喷雾型消防炮头
CN207137213U (zh) 一种带有水幕功能可调节射程的水枪
CN205008727U (zh) 一种气体保护焊水冷却套
CN207570327U (zh) 一种可选择喷射孔大小的氧枪喷头
CN108507408A (zh) 一种船用执法水炮
CN107519600A (zh) 一种消防炮头及使用该消防炮头的消防炮
CN211099674U (zh) 一种用于隧道洒水养护的全断面喷淋头
JP2015522107A5 (zh)
TWM451422U (zh) 船舶排氣管之降溫構造
CN208104480U (zh) 一种位置可调的组合式大型筒节的喷射冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant