CN108525157A - 一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置 - Google Patents

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贾海林
李第辉
翟汝鹏
李小然
罗梅
周继强
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Abstract

本发明公开了一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，包括溶液配置系统、细水雾发生系统；所述的溶液配置系统包括水箱、储粉罐、搅拌器、流量计和储液管，搅拌器分别与储粉罐、水箱连接。实验前计算所需溶液的体积分数，调节流量计大小，并将称量的FeCl2粉体置于储粉罐中，然后分别打开储粉罐和水箱的控制阀（1、2），将FeCl2粉体和水通入到搅拌器中，均匀搅拌至储液器中并静置2‑3分钟。所述的细水雾发生系统包括制氮机、压缩气体调压装置和水雾喷头，制氮机与压缩气体调压装置连接。计算实验所需氮气的体积分数并调节流量计大小，制氮机将制成的氮气通入到压缩气体调压装置中，打开控制阀（5），利用高压氮气将配置好的FeCl2溶液通过水雾喷头作用于池火中。本发明便于快速的配置溶液以及释放细水雾。

Description

一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置
技术领域
本发明涉及消防技术领域，特别是涉及一种多相流细水雾配之及发生装置，尤其适用于熄灭油池火。
背景技术
火灾是人类生活中主要灾害之一，给人们的生活以及人身安全造成很大的威胁。为了扑灭火灾，目前普遍采用惰性气体、阻化剂和水作为防灭火材料等。其中细水雾的比热容大，具有很强的吸热降温作用，而且细水雾是最容易获得的灭火材料。惰性气体中的氮气具有良好的惰化窒息和良好扩散能力，能够很好的抑制火灾的发展和蔓延，但是氮气的比热容很小，其吸热降温能力很差。
常规细水雾主要通过吸热降温、衰减热辐射和降低热反馈等，从而达到抑制和扑灭火灾，属于物理灭火方法。但在某些特殊火灾情况下，常规细水雾无法快速抑制火势蔓延，因此在细水雾中添加化学物质，从而提高灭火效率。
目前细水雾发生装置普遍为机械式(超声雾化)和压力式，前者是利用电子高频震荡(振荡频率为1.7MHz或2.4MHz)，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生水雾，但是在实际应用过程中，产生的水雾量小、耗电量大、雾化面积小和雾动量慢，无法快速地渗透到燃料表面吸热降温。
综上所述，如何快速的扑灭火灾、提高灭火效能，成为目前技术存在的主要问题之一。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上在实际应用过程中出现的问题及存在不足，提供一种快速配置溶液、快速成雾、雾滴粒径均匀以及可以快速形成有效灭火面积的多相流细水雾配置及发生装置。
本发明提供以下的技术方案：
采用FeCl2粉体作为细水雾添加剂，Fe作为过渡金属在高温下离解出的过渡金属原子同样具有阻断链反应的能力，而且过渡金属原子中间产物具有多个价态，特别是Fe原子，因此它与自由基结合的数目大大增加，更为有效的抑制燃烧链式反应。
所述的溶液配置系统，包括水箱、储粉罐、流量计、搅拌器和储液箱；实验前称取所需FeCl2粉体的质量存于储粉罐中，防止受潮，然后调节流量计至所需水量，打开控制阀1、2，将FeCl2粉体和水置于搅拌器中，搅拌1-2分钟，打开控制阀4，将搅拌好的溶液置于储液箱中静置2-3分钟。
所述的细水雾发生系统，包括制氮机、压缩气体调压装置和水雾喷头；制氮机用来制取实验所需的氮气，压缩气体调压装置是储存所需氮气，并调节压力0.7-1.2Mpa，然后打开控制阀3、5，利用高压驱动静置好的溶液通过离心式雾化喷头将产生的多相流细水雾释放在油池火上方。
所述的水雾喷头是离心式雾化喷头(又称旋流喷嘴)是工程上采用最广泛的喷嘴之一，由于它结构简单，耗能小，又具有良好的喷雾特性。
本发明具有以下优点：
1.本发明成功解决了在快速灭火过程中存在的技术问题，提高灭火效率。
2结构简单，便于操作。
3有利于提高多相流细水雾的工作效率和雾滴质量。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图(实验装置图)。
图2是离心式雾化喷头的三视图。
图3是离心式雾化喷头套头的三视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做跟进一步的说明。
如附图1所示，一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，包括溶液配置系统和细水雾发生系统，所述的溶液配置系统，包括水箱、储粉罐、搅拌器、流量计和储液箱。
实验前，检查控制阀是否全部处于关闭状态，实验时，取适量的水储存于水箱，调节流量计的大小，打开控制阀1，将水通入到搅拌器内，关闭控制阀 1，然后称取所需FeCl2粉体置于储粉罐，打开控制阀2，将FeCl2粉体通入到搅拌器内，关闭控制阀2。最后打开搅拌器，均匀搅拌1-2分钟，打开控制阀4，将搅拌均匀的FeCl2溶液密封存于储液箱中，静置2-3分钟。
所述的细水雾发生系统，包括制氮机、压缩气体调压装置、流量计、储液箱、压力表和离心式雾化喷头。
所述的压力表是用来测试出口压力，若压力没有稳定在0.8Mpa，则重新校正。
实验前，检查制氮机和压缩气体调压装置是否密封良好，若密封良好，开启制氮机制备氮气；反之，则重新检查装置密封性。实验时，将制备的氮气通入压缩气体调压装置，调节压力至0.8Mpa，然后打开流量计，调节流量计大小，打开控制阀3，利用制备的氮气作为驱动力，驱动FeCl2溶液通过离心式水雾喷头，释放在油池火上方，进行灭火实验。
以上所述的仅是本实验工况的优选实施方案，若在以后的实验中，根据自行设置的实验工况设定实验参数。

Claims (8)

1.一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，包括溶液配置系统、细水雾发生系统；
所述的溶液配置系统包括水箱、储粉罐、搅拌器、流量计和储液管，水箱和储粉罐分别与搅拌器相连接，以使所述的FeCl2粉体和水通过搅拌器的搅拌、静置2-3分钟形成质量分数为0.2%-2%的FeCl2溶液；
在所述的细水雾发生系统包括制氮机、压缩气体调压装置和水雾喷头，制氮机制成氮气并储备在压缩气体调压装置中后，调节压力将静置后的FeCl2溶液通过喷头释放在池火中。
2.根据权利要求1所述的一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，所述的储粉罐为密闭性良好、耐腐蚀的钢制罐。
3.根据权利要求1所述的一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，所述的水箱为塑料材料。
4.根据权利要求1所述的一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，所述的制氮机与压缩气体调压装置、流量计、储液箱、压力表、水雾喷头连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，所述的压缩气体调压装置主要由调压器、压缩气体主进气管和出气管构成，是用来调节释放细水雾所需压力大小。
6.根据权利要求4所述的一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，所述的储液箱为耐高压、耐腐蚀，并且密封效果好的钢制材料。
7.根据权利要求4所述的一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，所述的水雾喷头为离心式雾化喷头(又称旋流喷嘴)是工程上采用最广泛的喷嘴之一，由于它结构简单，耗能小，又具有良好的喷雾特性。
8.根据权利要求4所述的一种基于离心式喷头的多相流细水雾发生装置，其特征在于，所述的压力表用来测试细水雾的出口压力大小。
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