CN110507933A - 液化介质自膨胀型泡沫产生方法及泡沫灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液化介质自膨胀型泡沫产生方法及泡沫灭火方法，所述泡沫产生方法包括：向存储有泡沫混合液的泡沫混合液存储装置(1)注入液化介质；所述液化介质在所述泡沫混合液存储装置(1)内气化，所述液化介质气化产生的液化气体以及所述泡沫混合液存储装置(1)内的所述泡沫混合液在气化产生的气体压力下分别进入气液混合器(3)；所述液化气体和所述泡沫混合液在所述气液混合器(3)内混合产生泡沫并喷出。本发明提供的泡沫产生方法和泡沫灭火方法，不需要额外的动力，维护简单，易操作，而且能容易地产生持续供应的液化气体来与泡沫混合液混合产生泡沫。

Description

液化介质自膨胀型泡沫产生方法及泡沫灭火方法

技术领域

本发明涉及灭火技术领域，具体地涉及一种液化介质自膨胀型泡沫产生方法及泡沫灭火方法。

背景技术

现有的压缩气体泡沫灭火主要采用气体与泡沫混合液混合产生泡沫的方式进行灭火。具体的压缩气体泡沫灭火方式主要有常压式压缩气体泡沫灭火及储气式泡沫灭火两种方式。

其中，常压式压缩气体泡沫灭火通常采用压缩机或压缩气体钢瓶的方式进行供气，在喷射过程压力基本保持不变，而压缩机及压缩气体钢瓶供气量有限，无法满足大流量高压力供气的要求，而若需实现大流量高压力供气，则需设置多台压缩机或压缩气体钢瓶(如以一台流量150L/S的泡沫消防车为例，气体的供给流量是1050L/s，其供气需要由多台大型空压机供给)，其占用空间大，在油库罐区、装置区往往不具备布置的空间，不利于现场布置。而且采用吸气方式产生的泡沫存在以下缺陷：泡沫气泡大小不一、泡沫不均匀、性能不稳定、泡沫容易破碎、抗烧性差、灭火效率不高等缺陷。

另一种储气式泡沫灭火通常在灭火剂容器内存储压缩气体，在大流量喷射时，压缩气体将大量消耗，喷射压力将随喷射持续而大幅降低，此时为保证灭火剂的高压喷射，则需及时向灭火剂容器内补充压缩气体，而在大流量喷射状态下，仅靠空压机及压缩气体钢瓶根本无法保证压缩气体的足量补充，导致无法有效实现高压喷射要求，影响灭火效果。当进行重大火灾灭火时，则需要生产大流量泡沫灭火，此时泡沫混合液流量提高，压缩气体的供气量也需随之增大，而现有的压缩气体泡沫产生方式无法实现大流量高压压缩气体的供应，其泡沫混合液流量仅20～30L/s，目前主要应用于一般规模的火灾扑救，如建筑物火灾、地面小范围流淌火等，其无法在大型储罐火灾或大规模的地面流淌火灾中的应用。而且现有的压缩气体泡沫产生方式需要额外的动力来压缩气体，设备结构及管理操作复杂。

为此，需提供一种新的产生泡沫的方式来克服现有技术中采用压缩气体泡沫灭火及储气式泡沫灭火所存在的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的压缩气体产生泡沫的方式所存在的占用空间大、需要额外的动力等缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供一种液化介质自膨胀型泡沫产生方法，所述泡沫产生方法包括：

向存储有泡沫混合液的泡沫混合液存储装置注入液化介质；

所述液化介质在所述泡沫混合液存储装置内气化，所述液化介质气化产生的液化气体以及所述泡沫混合液存储装置内的所述泡沫混合液在气化产生的气体压力下分别进入气液混合器；

所述液化气体和所述泡沫混合液在所述气液混合器内混合产生泡沫并喷出。

优选地，所述泡沫产生方法还包括控制所述液化介质向所述泡沫混合液存储装置内注入的流量以控制所述泡沫混合液存储装置内的压力。

优选地，存储所述液化介质的液化介质存储装置与所述泡沫混合液存储装置之间的连通管路上设置有控制阀，所述泡沫混合液存储装置上设置有压力表，所述控制阀根据所述压力表的压力值控制所述液化介质的注入流量。

优选地，所述泡沫混合液存储装置内的工作压力为0.4-1.4Mpa。

优选地，所述泡沫混合液存储装置内的工作压力为0.6-1.0Mpa，，所述泡沫混合液存储装置的压力波动范围在±0.1Mpa。

优选地，存储所述液化介质的液化介质存储装置设置有一个，所述泡沫混合液存储装置设置有一个或多个，所述液化介质存储装置与一个或与多个所述泡沫混合液存储装置相连；

或者，存储所述液化介质的液化介质存储装置设置有多个，多个所述液化介质存储装置通过汇流管路连接到一起，且所述汇流管路与一个或与多个所述泡沫混合液存储装置相连。

其中，每个所述泡沫混合液存储装置对应设置有一个所述气液混合器。

优选地，所述泡沫产生方法还包括：所述液化气体和所述泡沫混合液在所述气液混合器内混合时对混合液进入扰动。

优选地，所述气液混合器的一端设置有用于所述泡沫混合液进入的泡沫混合液入口，另一端设置有用于泡沫喷出的泡沫出口，在所述气液混合器两端之间的侧壁上设置有用于所述液化气体进入的液化气体入口。

优选地，所述液化气体入口设置有一个或多个，多个所述液化气体入口沿所述气液混合器的侧壁的周向间隔设置。

优选地，所述泡沫混合液入口的面积S1与所述液化气体入口的面积S2之间的关系为：S1/S2＝10～60；

所述泡沫出口的面积S4与所述泡沫混合液入口的面积S1之间的关系为：S4/S1＝1.5～6。

优选地，所述泡沫混合液入口的面积S1与所述液化气体入口的面积S2之间的关系为：S1/S2＝16～40；

所述泡沫出口的面积S4与所述泡沫混合液入口的面积S1之间的关系为：S4/S1＝2.5～5。

优选地，所述气液混合器内设置有用于扰动液流的扰流器，所述液化气体入口在所述扰流器和所述泡沫混合液入口之间的侧壁上。

优选地，所述扰流器形成为锥形结构、半球形结构或平台结构；

所述锥形结构的锥形顶、所述半球形结构的球形顶或所述平台结构的平台顶面朝向所述泡沫混合液入口。

优选地，所述扰流器的最大横截面S3与所述泡沫混合液入口的面积S1之间的关系为：S3/S1＝1.1～3.8。

优选地，所述扰流器的最大横截面S3与所述泡沫混合液入口的面积S1之间的关系为：S3/S1＝1.4～3。

优选地，所述气液混合器内设置有至少一个间隔设置的多孔结构；每个所述多孔结构上设置有多个孔；所述多孔结构的孔朝向所述泡沫混合液入口，且所述扰流器的顶部相比所述多孔结构更靠近所述泡沫混合液入口。

优选地，所述液化介质在气体压力的作用下被压入所述泡沫混合液存储装置内。

优选地，所述液化介质在自身气化产生的气体压力下被压入所述泡沫混合液存储装置内。

根据本发明的另一方面，还提供一种泡沫灭火方法，所述泡沫灭火方法包括使用如上所述的液化介质自膨胀型泡沫产生方法产生泡沫，然后采用喷出的泡沫进行灭火。

优选地，存储所述液化介质的液化介质存储装置与所述泡沫混合液存储装置之间的管路上以及所述气液混合器的入口和/或出口所连接的管路上设置有自动控制阀，所述泡沫灭火方法包括远程控制所述自动控制阀的开启和关闭，所述自动控制阀开启时，所述液化介质在气体压力的作用下自动进入所述泡沫混合液存储装置内。

优选地，存储所述液化介质的液化介质存储装置与所述泡沫混合液存储装置之间的管路上以及所述气液混合器的入口和/或出口所连接的管路上设置有自动控制阀；

所述泡沫灭火方法还包括检测是否发生火灾，并将检测信息传递到控制模块，所述控制模块根据检测信息控制所述自动控制阀的开启和关闭。

本发明提供的上述技术方案，避开了现有技术中采用压缩气体供气以产生泡沫的技术路线，在将液化介质输入泡沫混合液存储装置后，液化介质在泡沫混合液存储装置中自膨胀气化产生气体，泡沫混合液存储装置中的压力升高，其内自膨胀气化产生的气体以及泡沫混合液在气化产生的气体压力下能够自动进入到气液混合器内混合产生泡沫，不需要额外的动力，维护简单，易操作。另外，本发明提供的技术方案解决了现有技术中采用压缩气体产生泡沫时需配备空压机、压缩气体钢瓶而导致的占用空间大的问题，而且能容易地产生持续供应的液化气体来与泡沫混合液混合产生泡沫，解决了现有技术中靠空压机及压缩气体钢瓶无法保证压缩气体的足量补充，导致无法有效实现高压喷射要求的问题。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方式中泡沫产生设备的结构示意图；

图2为根据本发明的另一实施方式中泡沫产生设备的结构示意图；

图3为根据本发明的再一实施方式中泡沫产生设备的结构示意图；

图4为气液混合器的结构示意图；

图5为气液混合器的液化气体入口的布置示意图；

图6为扰流器的一种结构示意图；

图7为扰流器的另一种结构示意图；

图8为绕流器的再一种结构示意图。

附图标记说明

1-泡沫混合液存储装置；2-液化介质存储装置；3-气液混合器；31-泡沫混合液入口；32-液化气体入口；33-泡沫出口；34-扰流器；35-多孔结构；4-压力表；5-第一控制阀；6-第二控制阀；7-第三控制阀；8-第四控制阀；9-泡沫喷射器；10-第五控制阀。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“轴向”、“径向”、“周向”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供一种液化介质自膨胀型泡沫产生方法，该泡沫产生方法包括：

向存储有泡沫混合液的泡沫混合液存储装置1注入液化介质；

所述液化介质在泡沫混合液存储装置1内气化，所述液化介质气化产生的液化气体以及泡沫混合液存储装置1内的泡沫混合液在气化产生的气体压力下分别进入气液混合器3；

所述液化气体和所述泡沫混合液在所述气液混合器3内混合产生泡沫并喷出。

具体的，如图1和图2所示，液化介质存储装置2内存储的液化介质可以通过管路注入到泡沫混合液存储装置1内，进入到泡沫混合液存储装置1内的液化介质自膨胀气化后，可使得泡沫混合液存储装置1内的压力升高，在升高到一定值时，自膨胀气化的液化气体通过泡沫混合液入口31以及泡沫混合液通过液化气体入口32进入到气液混合器3，然后液化气体与泡沫混合液在气液混合器3内混合，产生的泡沫从气液混合器3的泡沫出口33喷出。

本发明提供的泡沫产生方式避开了现有技术中采用压缩气体供气以产生泡沫的技术路线，在将液化介质输入泡沫混合液存储装置1后，液化介质自膨胀气化产生的气体以及泡沫混合液在气化产生的气体压力下能够自动进入到气液混合器3内混合产生泡沫，不需要额外的动力，维护简单，易操作。

另外，本发明提供的技术方案解决了现有技术中采用压缩气体产生泡沫时需配备空压机、压缩气体钢瓶而导致的占用空间大的问题，只要将液化介质持续地供应到泡沫混合液存储装置1，能容易地产生持续供应的液化气体来与泡沫混合液混合产生泡沫，从而解决了现有技术中靠空压机及压缩气体钢瓶无法保证压缩气体的足量补充，导致无法有效实现高压喷射要求的问题。

本发明提供的技术方案中，优选地，液化介质在气体压力的作用下被压入泡沫混合液存储装置1内。更优选地，液化介质可以在自身膨胀气化产生的气体压力下被压入泡沫混合液存储装置1内。

在应用时，使得盛放有液氮或液体二氧化碳等液化介质的液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1通过管路连通，设置液化介质在气体压力的推动下进入泡沫混合液存储装置1内，例如液化介质在液化介质存储装置2内气化，使得液化介质存储装置2内的压力升高(当然也可用其它气体注入液化介质存储装置2内使得液化介质存储装置2内压力升高)，液化介质可以在该气体压力的作用下进入泡沫混合液存储装置1内。

通过气体压力使得液化介质进入泡沫混合液存储装置1内，可以更好地实现自动发泡，只要打开阀门，使得液化介质存储装置2内的液化介质在外界气体进入或者通过液化介质自身气化产生的压力下进入到泡沫混合液存储装置1内，即可实现自动发泡，无需额外动力。

其中，本发明中的泡沫混合液由灭火用的泡沫原液与水混合产生，液化介质可以为液氮、液体二氧化碳、液化惰性气体、液化卤代烃气体中的至少一种。由于液化介质与泡沫混合液混合后产生的泡沫是用于灭火，因此，液化介质所产生的气体的种类限定为有助于灭火，即能够对火起到抑制和窒息作用的气体,且对泡沫本身不能有破坏作用。通常地，液化介质采用液氮，液氮在室温环境下即气化为气体，因此无需额外操作即可获得气体。液氮在储存过程中维护量极少，便于用户使用和管理。另外液氮的气化比是700-710倍，单位体积的液氮可用于10倍以上泡沫混合液发泡。

下面通过具体实施方式对本发明提供的液化介质自膨胀型泡沫产生方法进行详细说明。

在本发明的一个实施方式中，如图1所示，用于盛放泡沫混合液的泡沫混合液存储装置1与用于盛放液化介质的液化介质存储装置2通过管路连通，气液混合器3设置有泡沫混合液入口31、液化气体入口32以及泡沫出口33。其中，泡沫混合液入口31用于与泡沫混合液存储装置1的液相连通以将泡沫混合液存储装置1内的泡沫混合液输入气液混合器3，液化气体入口32用于与泡沫混合液存储装置1的气相连通以用于将液化介质在泡沫混合液存储装置1内气化产生的液化气体输入气液混合器3，进入到气液混合器3内的泡沫混合液和液化气体内混合产生泡沫并且泡沫从泡沫出口33喷出。

具体的，气液混合器3位于泡沫混合液存储装置1外侧，泡沫混合液入口31和液化气体入口32分别通过管路与泡沫混合液存储装置1连接。气液混合器3的泡沫混合液入口31与泡沫混合液存储装置1的下方连接以与泡沫混合液存储装置1的液相连通，而液化气体入口32与泡沫混合液存储装置1的上方连接以与泡沫混合液存储装置1的气相连通。

本实施方式中，在液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的管路上设置有第一控制阀5，气液混合器3的泡沫混合液入口31与泡沫混合液存储装置1之间的管路上设置有第二控制阀6，液化气体入口32与泡沫混合液存储装置1之间的管路上设置有第三控制阀7，在泡沫出口33也设置有控制该出口开关的控制阀(图1未显示)。

在无着火状态时，泡沫混合液存储装置1内为常压，第一控制阀5处于常关状态，第二控制阀6及第三控制阀7以及气液混合器3的泡沫出口33的阀门也处于常关状态。本实施方式中，液化介质存储装置2自身带有自增压装置，自增压装置的阀门处于开启状态，使得液化介质存储装置2的气相空间内能够充满一定压力的气体。其中所述自增压装置为液化介质存储装置2自带的有助于液化介质气化从而使得液化介质存储装置2内能够保持较高压力的装置。

在发生火灾时，将液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的第一控制阀5开启，液化介质在液化介质存储装置2内的压力气体的推动下，进入泡沫混合液存储装置1的气相空间内，并立即气化，气化后，泡沫混合液存储装置1内气相空间的压力持续上升，待升高到预定数值后，第二控制阀6和第三控制阀7开启，泡沫混合液与液化气体通过管路被压入到气液混合器3内混合发泡，由泡沫喷射器喷出。在结束喷射后，重新充装泡沫混合液。

本实施方式中，该泡沫产生方法还包括控制所述液化介质向所述泡沫混合液存储装置1内注入的流量以控制所述泡沫混合液存储装置1内的压力。

优选地，液化介质的注入流量通过液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的第一控制阀5控制，泡沫混合液存储装置1上设置有压力表4，第一控制阀5根据所述压力表4的压力值控制液化介质的注入流量，从而可以保证泡沫混合液存储装置1内的压力恒定或在一定范围内波动。

在灭火时，液化介质注入泡沫混合液存储装置1内的过程中，泡沫混合液存储装置1内压力保持恒定，若罐内压力高于预定值(根据压力表4)，则控制模块给出指令，将第一控制阀5的开度变小，减少液化介质的流量，反之，将第一控制阀5的开度变大，增大液化介质的流量。

其中液化介质注入的流量取决于泡沫混合液存储装置1气相空间的大小以及泡沫出口33的泡沫流量。注入液化介质的量应满足泡沫混合液存储装置1内压力恒定或者预定范围内波动，以满足泡沫发泡的需求量。通过控制模块调节第一控制阀5的开度，可以实现液化介质的流量调节。其中泡沫混合液存储装置1的工作压力优选在0.4-1.4Mpa，更优选地，在0.6-1.0Mpa，压力波动范围是±0.1Mpa。

采用本发明提供的泡沫产生方法操作简单，在确认火情后，可手动开启第一控制阀5；也可在管路上安装自动阀，进行远程启动；若保护区已设火灾监控设备，可将监控设备与该泡沫产生设备联动，即在火灾监控设备监控到火灾时控制自动阀自动开启，使得液化介质存储装置2内的液化介质在气体压力下自动进入到泡沫混合液存储装置1内，从而可以实现自动启动泡沫灭火。

本发明提供的泡沫产生方法并不限于上述方式中气液混合器3设置在泡沫混合液存储装置1内的情形。在本发明的另一实施方式中，气液混合器3可以位于泡沫混合液存储装置1内。

如图2所示，气液混合器3位于泡沫混合液存储装置1的存储腔室内，且所述泡沫混合液入口31设置为能够与泡沫混合液存储装置1内的液相连通，液化气体入口32设置为能够与泡沫混合液存储装置1内的气相连通，具体是设置气液混合器3的泡沫混合液入口31位于泡沫混合液存储装置1的存储空间的下方，以使得泡沫混合液存储装置1下方的泡沫混合液从泡沫混合液入口31进入到气液混合器3内，液化气体入口32位于泡沫混合液存储装置1的存储空间的上方，以使得泡沫混合液存储装置1上方的液化气体在气体压力下从液化气体入口32进入到气液混合器3内。然后泡沫混合液和液化气体在气液混合器3内混合产生泡沫且泡沫从泡沫出口33喷出。

在液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的管路上设置有第一控制阀5，气液混合器3的泡沫出口33处设置有控制该出口开关的第四控制阀8。在无着火状态时，泡沫混合液存储装置1内为常压，液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的第一控制阀5处于常关状态，气液混合器3的泡沫出口33的第四控制阀8也常关。其中液化介质存储装置2可自身设置自增压装置，以使得液化介质容易气化从而使得液化介质存储装置2内能够保持较高压力。

在发生火灾时，将液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的第一控制阀5开启，液化介质在液化介质存储装置2的气相空间内压力气体的推动下，进入泡沫混合液存储装置1的气相空间内，并立即气化，气化后，泡沫混合液存储装置1内气相空间的压力持续上升，待升高到预定数值后，泡沫混合液存储装置1内的泡沫混合液通过泡沫混合液入口31被压入气液混合器3内，以及液化气体通过液化气体入口32被压入到气液混合器3内，泡沫混合液与液化气体在气液混合器3内混合发泡，然后由泡沫出口33的泡沫喷射器喷出。在结束喷射后，重新充装泡沫混合液。

其中，在灭火时，与上述实施方式相同，该泡沫产生方法中可以根据压力表4的压力调整第一控制阀5的流量，从而保证泡沫混合液存储装置1内的压力恒定。

在本发明提供的技术方案中，一个液化介质存储装置2可以与一个泡沫混合液存储装置1连接，也可以与多个泡沫混合液存储装置1连接。如图1和图2分别显示了一个液化介质存储装置2可以与一个泡沫混合液存储装置1连接的实施方式，而图3示出了一个液化介质存储装置2与多个泡沫混合液存储装置1连接的实施方式。

如图3所示，液化介质存储装置2设置有一个，泡沫混合液存储装置1有多个，液化介质存储装置2分别与多个泡沫混合液存储装置1相连以向多个泡沫混合液存储装置1提供液化介质；每个泡沫混合液存储装置1对应设置有一个气液混合器3(该图3中未显示泡沫混合液存储装置1与气液混合器3的连接，其可以如图1或图2所示的连接方式)。在各个气液混合器3的泡沫出口33可以连接泡沫喷射器11，以方便泡沫的喷射。另外，该液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的总管路上设置第一控制阀5，在各个分支管路上再设置第五控制阀10，以分别控制向各个泡沫混合液存储装置1的液化介质流量。

另外，存储所述液化介质的液化介质存储装置2也可以设置有多个，多个所述液化介质存储装置2并联设置，每个液化介质存储装置2与一个或分别与多个所述泡沫混合液存储装置1相连。其中，每个所述泡沫混合液存储装置1对应设置有一个所述气液混合器3。

本发明提供的泡沫产生方法还包括：液化气体和泡沫混合液在气液混合器3内混合时对混合液进入扰动。这可以通过在气液混合器3内设置扰流器实现(在下面介绍气液混合器3的结构时会进一步描述)。

下面详细描述下气液混合器3的具体结构。

如图4所示，本实施方式中，气液混合器3的一端设置有泡沫混合液入口31，另一端设置有泡沫出口33，液化气体入口32设置在所述气液混合器3两端之间的侧壁上。优选地，气液混合器3为圆筒状结构或者为方筒状结构，泡沫混合液入口31设置在筒状结构的一端，泡沫出口33设置在筒状结构的另一端。

液化气体入口32可以设置有一个或多个，在设置多个的情况下，多个液化气体入口32沿气液混合器3的侧壁的周向间隔设置(如图5所示)。另外，泡沫混合液入口31以及泡沫出口33也可设置多个，各个口的设置并不限于本实施方式中的设置。

优选地，泡沫混合液入口31的面积S1与液化气体入口32的面积S2之间的关系为：S1/S2＝10～60；所述泡沫出口33的面积S4与所述泡沫混合液入口31的面积S1之间的关系为：S4/S1＝1.5～6。

更优选地，泡沫混合液入口31的面积S1与液化气体入口32的面积S2之间的关系为：S1/S2＝16～40；泡沫出口33的面积S4与泡沫混合液入口31的面积S1之间的关系为：S4/S1＝2.5～5。通过控制各口的面积比例关系，有助于控制各个口的流量关系，从而能够使得发泡更充分，获得质量更高的泡沫。其中，在此所说的各个口的面积为总面积，例如，液化气体入口32的面积为多个液化气体入口32的总面积。

本实施方式中，在气液混合器3的气液混合腔内设置有用于扰动液流的扰流器34，以使得泡沫混合液与液化气体混合充分。优选地，液化气体入口32在扰流器34和泡沫混合液入口31之间的侧壁上。

其中，所述扰流器34可形成为锥形结构(如图6)、半球形结构(如图7)或者平台结构(如图8)或其他不规则形状的结构，所述锥形结构的锥形顶、所述半球形结构的球形顶或者所述平台结构的平台顶面朝向所述泡沫混合液入口31。扰流器34安装为顶部朝向泡沫混合液入口31，液化气体和泡沫混合液混合的流体冲向扰流器34，可利于液化介质和泡沫混合液的充分混合，以获得发泡均匀、性能良好的泡沫。

优选地，扰流器34的最大横截面S3与泡沫混合液入口31的面积S1之间的关系为：S3/S1＝1.1～3.8，更优选地，S3/S1＝1.4～3。

设置该扰流器14的面积S3与泡沫混合液入口31的面积之间的比例是一个优选的范围，而如果比例失调会造成泡沫发泡不充分、阻力变大及流量降低等不良现象。比如，若扰流器的面积太小，则发泡不充分，而如果面积太大，则会造成阻力大，流量降低。

为安装扰流器34，扰流器34上可设置用于固定在泡沫产生腔内的安装部341，如图6-图8中显示的各个扰流器34。

当然，扰流器34的设置方式也不限于如上所述，例如，可设置多个扰流器，分布在泡沫产生腔内的不同位置，而且任何形式的能够对液流起到扰流作用的扰流器均可。

本实施方式中，气液混合器3的气液混合腔内还设置有至少一个间隔设置的孔板或丝网等多孔结构35，每个多孔结构35上设置有多个孔；多孔结构35的孔朝向泡沫混合液入口31，且扰流器34的顶部相比多孔结构35更靠近泡沫混合液入口31。被扰流器34打碎的液流，从扰流器34的周围继续冲向多孔结构35，可通过多孔结构35进一步对液流进行扰动，使其进一步混合。

根据本发明的另一方面，还提供一种泡沫灭火方法，该泡沫灭火方法包括使用如上所述的泡沫产生方法产生泡沫，然后采用喷出的泡沫进行灭火。

采用该泡沫灭火方法进行灭火的具体实施例如下：

实施例1

一个液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护一个加油站。

液化介质存储装置2容积40L，储存液氮32L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1的排液量为0.4-0.8L/S，排液压力是0.8MPa。泡沫混合液存储装置1为400L，储存泡沫混合液为320L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射流量为4L/s，喷射压力是0.6MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是200mm，只设一个液化气体入口32，其直径是33mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是36，气液混合器的泡沫出口33直径是400mm，泡沫发泡倍数是7.1。

实施例2

一个液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护一个加油站。

液化介质存储装置2容积40L，储存液氮32L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1的排液量为0.4-0.8L/S，排液压力是0.8MPa。泡沫混合液存储装置1为400L，储存泡沫混合液为320L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射流量为4L/s，喷射压力是0.6MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是200mm，设3个液化气体入口32，各个液化气体入口32的直径是19mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是36，气液混合器3的泡沫出口33直径是400mm，泡沫发泡倍数是7.3.

实施例3

液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护一个加油站。

液化介质存储装置2容积40L，储存液氮32L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1的排液量为0.4-0.8L/S，排液压力是0.8MPa。泡沫混合液存储装置1为400L，储存泡沫混合液为320L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射流量为4L/s，喷射压力是0.6MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是200mm，只设一个液化气体入口32，其直径是63mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是10，气液混合器3的泡沫出口33直径是400mm，泡沫发泡倍数是5.5.

实施例4

一个液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护一个加油站。

液化介质存储装置2容积40L，储存液氮32L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1排液量为0.4-0.8L/S，排液压力是0.8MPa。泡沫混合液存储装置1为400L，储存泡沫混合液为320L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射流量为4L/s，喷射压力是0.6MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是200mm，只设一个液化气体入口32，其直径是23mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是75，气液混合器3的泡沫出口33直径是400mm，泡沫发泡倍数是4.5.

实施例5

一个液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护一个加油站。

液化介质存储装置2容积40L，储存液氮32L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1的排液量为0.4-0.8L/S，排液压力是0.8MPa。泡沫混合液存储装置1为400L，储存泡沫混合液为320L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射预定流量为4L/s，喷射压力是0.3MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是200mm，只设一个液化气体入口32，其直径是33mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是36，气液混合器3的泡沫出口33直径是400mm，泡沫发泡倍数是5.8，实际流量仅为2.9L/s，低于预定流量的4L/s.

实施例6

一个液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护一个加油站。

液化介质存储装置2容积40L，储存液氮32L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1排液量为0.4-0.8L/S，排液压力是1.5MPa。泡沫混合液存储装置1为400L，储存泡沫混合液为320L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射预定流量为4L/s，喷射压力是1.3MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是200mm，只设一个液化气体入口32，其直径是33mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是36，气液混合器3的泡沫出口33直径是400mm，泡沫发泡倍数是7.0，实际流量仅为6.2L/s，高于预定流量的4L/s，喷射持续时间达到缩短。

实施例7

一个液化介质存储装置2与6个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护一个生产装置区。

液化介质存储装置2容积是185L，储存液氮160L，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1排液量为0.8-1.0L/S，排液压力是0.8MPa。每个泡沫混合液存储装置1为4000L，储存泡沫混合液为3400L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射流量为8L/s，喷射压力是0.6MPa，每个气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是400mm，只设一个液化气体入口32，其直径是100mm，气液混合器3的泡沫出口33直径是600mm，泡沫发泡倍数是6.2。

另外，本发明提供的泡沫灭火方法中，可以通过远程控制灭火。具体的，在存储液化介质的液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的管路上以及气液混合器3的入口和/或出口所连接的管路上设置有自动控制阀。例如，在图1所示的实施例中，可以将第一控制阀5、第二控制阀6、第三控制阀7以及气液混合器3的出口所设置的阀门(该阀门未显示)设置为控制管路通断的自动控制阀。图2所示的实施例中，可以将第一控制阀5和气液混合器3出口所设置的第四控制阀8设置为自动控制阀。根据火灾情况可以远程控制该自动控制阀的开启和关闭，在发生火灾时，可以远程控制自动控制阀开启，液化介质在气体压力的作用下可以自动进入泡沫混合液存储装置1内，然后，液化气体和泡沫混合液在气体压力下进入气液混合器3内混合产生泡沫灭火。

另外，该泡沫灭火方法还包括检测是否发生火灾，并将检测信息传递到控制模块，控制模块可以根据检测信息控制存储液化介质的液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的管路上以及气液混合器3的入口和/或出口所连接的管路上所设置的自动控制阀的开启和关闭，从而实现自动灭火。

下面是根据火灾的检测信息实现自动灭火的具体实施例。

实施例一

液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用(结合图1所示的设备)，用于保护一个加油站，此时，第一控制阀5、第二控制阀6及第三控制阀7均设置为自动控制阀。

液化介质存储装置2容积40L，储存液氮32L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1的排液量为0.4-0.8L/S，排液压力是0.8MPa。泡沫混合液存储装置1为400L，储存泡沫混合液为320L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射流量为4L/s，喷射压力是0.6MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是20mm，只设一个液化气体入口32，其直径是4.3mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是21，气液混合器3的泡沫出口33直径是50mm，泡沫发泡倍数是7.5。在加油站罐区发生地面池火后，着火面积约10㎡，油罐口设置的感温式火灾感测器检测到火灾信号，报警器发出报警信号，且火灾信号传递至控制模块，控制模块控制液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的自动控制阀开启，液化介质进入泡沫混合液存储装置1内并气化，待泡沫混合液存储装置1内部压力升高到0.8MPa后，控制模块控制泡沫混合液入口31与泡沫混合液存储装置1之间的自动控制阀以及液化气体入口32与泡沫混合液存储装置1之间的自动控制阀同时开启，泡沫混合液以及液化气体被压入气液混合器3内混合发泡，然后通过泡沫出口33向着火区域喷射泡沫，灭火时间是65s。灭火后，关闭各自动控制阀。

实施例二

液化介质存储装置2与一个泡沫混合液存储装置1连接使用，用于保护炼油厂的一个10000m3的拱顶储罐。该储罐直径26m，罐壁高度16m。

液化介质存储装置2容积2000L，储存液氮1600L，含自增压装置，液化介质存储装置2向泡沫混合液存储装置1的排液量为12L/S，排液压力是1.0MPa。泡沫混合液存储装置1为12000L，储存泡沫混合液为9000L，向气液混合器3的泡沫混合液喷射流量为50L/s，喷射压力是0.6MPa。气液混合器3的泡沫混合液入口31直径是80mm，设4个液化气体入口32，每个气孔的直径是9mm，泡沫混合液入口31与液化气体入口32的面积比是21，气液混合器3的泡沫出口33直径是150mm，泡沫发泡倍数是6.2。在储罐内发生全面积火灾后，油罐内设置的感温式火灾感测器检测到火灾信号，报警器发出报警信号，且火灾信号传递至控制模块，控制模块控制液化介质存储装置2与泡沫混合液存储装置1之间的自动控制阀开启，液化介质进入泡沫混合液存储装置1内并气化，待泡沫混合液存储装置1内部压力升高到1.0MPa后，泡沫混合液以及液化气体被压入气液混合器3内混合发泡，通过泡沫出口33向着火区域喷射泡沫，灭火时间是145s。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种液化介质自膨胀型泡沫产生方法，其特征在于，所述泡沫产生方法包括：

向存储有泡沫混合液的泡沫混合液存储装置(1)注入液化介质；

所述液化介质在所述泡沫混合液存储装置(1)内气化，所述液化介质气化产生的液化气体以及所述泡沫混合液存储装置(1)内的所述泡沫混合液在气化产生的气体压力下分别进入气液混合器(3)；

所述液化气体和所述泡沫混合液在所述气液混合器(3)内混合产生泡沫并喷出。

2.根据权利要求1所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述泡沫产生方法还包括控制所述液化介质向所述泡沫混合液存储装置(1)内注入的流量以控制所述泡沫混合液存储装置(1)内的压力。

3.根据权利要求2所述的泡沫产生方法，其特征在于，存储所述液化介质的液化介质存储装置(2)与所述泡沫混合液存储装置(1)之间的连通管路上设置有控制阀，所述泡沫混合液存储装置(1)上设置有压力表，所述控制阀根据所述压力表的压力值控制所述液化介质的注入流量。

4.根据权利要求2所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述泡沫混合液存储装置(1)内的工作压力为0.4-1.4Mpa。

5.根据权利要求2所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述泡沫混合液存储装置(1)内的工作压力为0.6-1.0Mpa，，所述泡沫混合液存储装置(1)的压力波动范围在±0.1Mpa。

6.根据权利要求1所述的泡沫产生方法，其特征在于，存储所述液化介质的液化介质存储装置(2)设置有一个，所述泡沫混合液存储装置(1)设置有一个或多个，所述液化介质存储装置(2)与一个或与多个所述泡沫混合液存储装置(1)相连；

或者，存储所述液化介质的液化介质存储装置(2)设置有多个，多个所述液化介质存储装置(2)通过汇流管路连接到一起，且所述汇流管路与一个或与多个所述泡沫混合液存储装置(1)相连。

其中，每个所述泡沫混合液存储装置(1)对应设置有一个所述气液混合器(3)。

7.根据权利要求1所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述泡沫产生方法还包括：所述液化气体和所述泡沫混合液在所述气液混合器(3)内混合时对混合液进入扰动。

8.根据权利要求1所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述气液混合器(3)的一端设置有用于所述泡沫混合液进入的泡沫混合液入口(31)，另一端设置有用于泡沫喷出的泡沫出口(33)，在所述气液混合器(3)两端之间的侧壁上设置有用于所述液化气体进入的液化气体入口(32)。

9.根据权利要求8所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述液化气体入口(32)设置有一个或多个，多个所述液化气体入口(32)沿所述气液混合器(3)的侧壁的周向间隔设置。

10.根据权利要求8所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述泡沫混合液入口(31)的面积S1与所述液化气体入口(32)的面积S2之间的关系为：S1/S2＝10～60；

所述泡沫出口(33)的面积S4与所述泡沫混合液入口(31)的面积S1之间的关系为：S4/S1＝1.5～6。

11.根据权利要求8所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述泡沫混合液入口(31)的面积S1与所述液化气体入口(32)的面积S2之间的关系为：S1/S2＝16～40；

所述泡沫出口(33)的面积S4与所述泡沫混合液入口(31)的面积S1之间的关系为：S4/S1＝2.5～5。

12.根据权利要求8所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述气液混合器(3)内设置有用于扰动液流的扰流器(34)，所述液化气体入口(32)在所述扰流器(34)和所述泡沫混合液入口(31)之间的侧壁上。

13.根据权利要求12所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述扰流器(34)形成为锥形结构、半球形结构或平台结构；

所述锥形结构的锥形顶、所述半球形结构的球形顶或所述平台结构的平台顶面朝向所述泡沫混合液入口(31)。

14.根据权利要求12所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述扰流器(34)的最大横截面S3与所述泡沫混合液入口(31)的面积S1之间的关系为：S3/S1＝1.1～3.8。

15.根据权利要求12所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述扰流器(34)的最大横截面S3与所述泡沫混合液入口(31)的面积S1之间的关系为：S3/S1＝1.4～3。

16.根据权利要求12所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述气液混合器(3)内设置有至少一个间隔设置的多孔结构(35)；每个所述多孔结构(35)上设置有多个孔；所述多孔结构(35)的孔朝向所述泡沫混合液入口(31)，且所述扰流器(34)的顶部相比所述多孔结构(35)更靠近所述泡沫混合液入口(31)。

17.根据权利要求1-16中任意一项所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述液化介质在气体压力的作用下被压入所述泡沫混合液存储装置(1)内。

18.根据权利要求17所述的泡沫产生方法，其特征在于，所述液化介质在自身气化产生的气体压力下被压入所述泡沫混合液存储装置(1)内。

19.一种泡沫灭火方法，其特征在于，所述泡沫灭火方法包括使用权利要求17或18所述的液化介质自膨胀型泡沫产生方法产生泡沫，然后采用喷出的泡沫进行灭火。

20.根据权利要求19所述的泡沫灭火方法，其特征在于，存储所述液化介质的液化介质存储装置(2)与所述泡沫混合液存储装置(1)之间的管路上以及所述气液混合器(3)的入口和/或出口所连接的管路上分别设置有自动控制阀，所述泡沫灭火方法包括远程控制所述自动控制阀的开启和关闭，所述自动控制阀开启时，所述液化介质在气体压力的作用下自动进入所述泡沫混合液存储装置(1)内。

21.根据权利要求19所述的泡沫灭火方法，其特征在于，存储所述液化介质的液化介质存储装置(2)与所述泡沫混合液存储装置(1)之间的管路上以及所述气液混合器(3)的入口和/或出口所连接的管路上分别设置有自动控制阀；

所述泡沫灭火方法还包括检测是否发生火灾，并将检测信息传递到控制模块，所述控制模块根据检测信息控制所述自动控制阀的开启和关闭。