CN109187264A - 泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统 - Google Patents

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李玉
张建福
布远征
陈明哲
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Chinese Peoples Armed Police Force Academy
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Abstract

本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统涉及一种用于研究温度和压力耦合对泡沫灭火剂的发泡倍数和析液时间的影响的实验系统，包括空压机、泡沫储罐、泡沫管、泡沫枪、收集室、真空泵、工控电脑，所述泡沫储罐内部设有加热器，所述收集腔室与其外部的真空泵相连，且收集腔室内有发泡情况和析液情况的检测装置。

Description

泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统
技术领域
本发明涉及一种泡沫灭火剂实验系统，特别是涉及一种用于研究温度和压力耦合对泡沫灭火剂发泡倍数和析液时间的影响的实验系统。
背景技术
泡沫灭火剂是扑救油品火灾的利器，而泡沫灭火剂的发泡倍数和析液时间是衡量泡沫灭火剂性能的重要参数。由于我国地貌多样资源丰富，地域跨度大，南北温度差异大；各地域海拔差异大，导致大气压差异明显。而泡沫灭火剂的发泡倍数和析液时间在不同的温度和压力环境下存在较大的差别，这会一定程度上影响泡沫灭火剂的性能参数，致使不同地区的泡沫灭火剂在使用过程中的用量有所不同，各地区泡沫的储量需求也会有所影响。
目前，国内外针对不同温度和压力下泡沫灭火剂发泡倍数和析液时间的研究结果不尽相同，而且所做研究只单一考虑一种外界条件的改变，没有考虑到温度和压力的耦合作用，因此研究结果产生分歧。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种研究温度和压力的耦合对泡沫灭火剂的发泡倍数和析液时间的影响的实验系统。
一种泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，包括空压机、泡沫储罐、泡沫管、泡沫枪、收集室、真空泵、工控电脑，所述空压机与泡沫储罐相连通，所述泡沫储罐与泡沫管一端相连，所述泡沫管的另一端设有泡沫枪，所述泡沫枪与收集腔室连通，所述收集腔室与其外部的真空泵相连，所述泡沫储罐内部设有加热器，温度气压传感器，所述收集腔室内包括，设置在收集腔室的底部的电子天平A，设置在电子天平A上部的电子天平B，设置在电子天平B上部的析液接收罐，设置在析液接收罐上部且与析液接收罐上口连通的泡沫接收罐，设置在收集腔室内的气压传感器，及以支架连接在收集腔室侧壁上的泡沫挡板，所述空压机、集热器、温度气压传感器、真空泵、电子天平A、电子天平B、气压传感器均与工控电脑相连。
本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，还包括发泡腔室，所述发泡腔室，一侧与发泡枪连接，一侧与收集腔室上部连通。
本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其中所述泡沫接收罐上设有刻度。
本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其中所述真空泵和收集室之间设有压力阀，且压力阀的阀值可设定。
本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其中还包括发泡腔室，所述发泡腔室，一侧与发泡枪连接，一侧与收集腔室上部连通。
本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其中所述所述泡沫储罐外部设置有压力表。
本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其中所述收集腔室的底部设有废液收集盘。
本发明的技术方案，通过空压机与、真空泵与工控电脑的共同作用，为实验提供了温度和压力耦合的条件，通过泡沫挡板、泡沫接收罐、析液接收罐、电子天平A、电子天平B与工控电脑的组合设置，实现了对实验过程的非接触式操作。
下面结合附图对本发明的泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统作进一步说明。
附图说明
图1为本发明泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，首先在工控电脑8中，设定泡沫储罐2内的实验温度，设定泡沫储罐2内泡沫灭火剂的喷出气压，收集腔室6内的实验气压。启动之后，工控电脑8输出指令，加热器22开始加热，真空泵7开始工作。工控电脑8通过温度气压传感器23检测泡沫储罐2内部的温度、气压数据，作为调整空压机1和加热器22工况的依据，当泡沫储罐2内的温度达到实验温度后，在工控电脑8的控制下，保持在该温度。工控电脑8通过收集腔室6内气压传感器66检测内部的气压值，作为调整真空泵7工况的依据，当收集腔室6内的气压达到实验气压后，在工控电脑8的控制下，保持在该气压状态下。此时，工控电脑8输出指令，使空压机1工作，增加泡沫储罐2内的压力，同时泡沫储罐2内的温度气压传感器23将检测到的温度、气压值反馈到工控电脑8，气压达到喷出气压后，工控电脑8输出指令，使空压机1和加热器22停止工作。此时，可以打开泡沫管3上的阀门21，泡沫会经泡沫管3从泡沫枪4中喷出，经发泡腔室5进入收集腔室6，经泡沫挡板61的阻挡和导流进入容积为V的泡沫接收罐62，泡沫接收灌62内泡沫析出的泡沫液进入析液接收罐63。电子天平A 65称量泡沫接收灌62中的泡沫重量，并实时传送到工控电脑8显示；电子天平B 64称量析液接收灌63中的泡沫液重量，并实时传送到工控电脑8显示。
当进入泡沫接收罐62中的泡沫满罐时，并关闭阀门21，记录工控电脑8中显示的泡沫重量m1及此刻时间t1；静置一段时间，让泡沫接收罐62中的泡沫析出泡沫液，待工控电脑8中显示的泡沫液质量m2等于25％m1时，记录此刻时间t2，从而计算出发泡倍数和析液时间。计算公式如下：
发泡倍数E＝ρV/m1；
ρ为泡沫溶液的密度，单位为克每毫升(g/mL)，取1.0g/mL；
V为泡沫接收罐的容积,单位为毫升(mL)；
m1为泡沫重量，单位为克(g)。
析液时间T＝t2-t1。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其特征在于：包括空压机(1)、泡沫储罐(2)、泡沫管(3)、泡沫枪(4)、收集室(6)、真空泵(7)、工控电脑(8)，所述空压机(1)与泡沫储罐(2)相连通，所述泡沫储罐(2)与泡沫管(3)一端相连，所述泡沫管(3)的另一端设有泡沫枪(4)，所述泡沫枪(4)与收集腔室(6)连通，所述收集腔室(6)与其外部的真空泵(7)相连，所述泡沫储罐(2)内部设有加热器(22)，温度气压传感器(23)，所述收集腔室(6)内包括，设置在收集腔室的底部的电子天平A(65)，设置在电子天平A(65)上部的锥形支架，设置在锥形支架上部的泡沫接收罐上(62)，设置在锥形支架内底部的电子天平B(64),设置在电子天平B(64)上部的析液接收罐(63)，设置在收集腔室(6)内的气压传感器(66)，及以支架连接在收集腔室侧壁上的泡沫挡板(61)，所述空压机(1)、加热器(22)、温度气压传感器(23)、真空泵(7)、电子天平A(65)、电子天平B(64)、气压传感器(66)均与工控电脑(8)相连。
2.根据权利要求1所述的泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其特征在于：所述泡沫接收罐(62)上设有刻度。
3.根据权利要求2所述的泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其特征在于：所述真空泵(7)和收集腔室(6)之间设有压力阀，且压力阀的阀值可设定。
4.根据权利要求3所述的泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其特征在于：还包括发泡腔室(5)，所述发泡腔室(5)，一侧与发泡枪(4)连接，一侧与收集腔室(6)上部连通。
5.根据权利要求4所述的泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其特征在于：所述所述泡沫储罐(2)外部设置有压力表。
6.根据权利要求5所述的泡沫灭火剂温度和压力耦合实验系统，其特征在于：所述收集腔室(6)的底部设有废液收集盘。
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