CN113134185A - 一种泡沫产生器及含其的压缩空气泡沫灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种泡沫产生器，包括：壳体，所述壳体的后部设置有流体进口，壳体的前部设置有流体出口，所述的流体进口和流体出口通过壳体的内腔相连通；旋转轴，所述旋转轴可转动地设置在壳体上，所述的旋转轴上设置有叶片，所述的叶片位于壳体的内腔内并能够由壳体内腔中的流体驱动而带动旋转轴转动；以及，格栅板，设置在所述旋转轴上并位于所述壳体的内腔中，格栅板上设置有格栅孔。本发明还公开一种压缩空气泡沫灭火装置，包括流体源、泡沫喷口和用于将所述流体源和泡沫喷口连接的输送管路，所述输送管路上设置有所述的泡沫产生器。此种结构能够减小压损，提高泡沫生成率和均匀度。

Description

一种泡沫产生器及含其的压缩空气泡沫灭火装置

技术领域

本发明属于消防领域，特别涉及一种泡沫产生器和一种包含有所述泡沫产生器的压缩空气泡沫灭火装置。

背景技术

压缩空气泡沫是一种高储能泡沫，通常由泡沫原液、水和压缩空气预混合发泡而成，压缩空气泡沫灭火装置通常通过在气液混合室处主动注入压缩空气，并使得混合后的流体通过泡沫产生器来产生泡沫，与传统泡沫灭火技术相比较，其吸卷的空气量更大，产生的高质量泡沫更为均匀、稳定，不易破碎，并能够增强粘附在燃烧物表面或渗入燃烧物内部的能力，压缩空气泡沫灭火介质滞留在燃烧物表面的时间更长，如此在使用中随着灭火介质的不断生成，燃烧物表面上的覆盖层能够长时间留存和持续增厚，能够快速控制现场火势和有效防止火源复燃。

现有的泡沫产生器通常采用网板结构，通过令混合的流体通过网板的网孔来产生泡沫，在此过程中，网板会对混合流体造成阻碍而出现压损，影响泡沫动能，另外也难以保证泡沫的均匀度和混合流体的充分泡沫化，同时容易产生压力脉动现象，继而导致输送管路出现共振，影响系统的可靠性和安全性，会影响压缩空气泡沫灭火装置的使用寿命，另一方面，现有的这些泡沫产生器和压缩空气泡沫灭火装置中也存在气液混合不足的问题，影响泡沫的生成率。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种泡沫产生器及含其的压缩空气泡沫灭火装置，能够减小压损，提高泡沫生成率和均匀度。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种泡沫产生器，包括：

壳体，所述壳体的后部设置有流体进口，壳体的前部设置有流体出口，所述的流体进口和流体出口通过壳体的内腔相连通；

旋转轴，所述旋转轴可转动地设置在壳体上，所述的旋转轴上设置有叶片，所述的叶片位于壳体的内腔内并能够由壳体内腔中的流体驱动而带动旋转轴转动；以及，

格栅板，设置在所述旋转轴上并位于所述壳体的内腔中，格栅板上设置有格栅孔，其能够提高气液混合率，提高系统工作稳定性，使得泡沫更为均匀，能够有效提高泡沫的生成率，能够有效降低压损。

上述旋转轴和格栅板均平行于前后方向。

上述格栅板设置于叶片的前方和/或后方。

上述格栅板的数量为若干个并环绕所述的旋转轴均匀分布。

上述格栅孔的孔径为0.2mm～0.3mm。

上述叶片呈扇形，其曲面角度为10°～30°。

上述壳体的后部设置有覆盖流体进口的过滤网。

上述过滤网的网孔尺寸为1mm×1mm。

上述格栅板的端面呈波浪状。

一种压缩空气泡沫灭火装置，包括流体源、泡沫喷口和用于将所述流体源和泡沫喷口连接的输送管路，所述输送管路上设置有如前所述的泡沫产生器。

采用上述方案后，本发明的有益效果是：

(1)本发明中的泡沫产生器在使用时，压缩空气的压力能够使混合流体从壳体后部的流体进口进入到壳体的内腔中，生成的泡沫再经由壳体前部的流体出口排出，在此过程中，气液流能够通过叶片驱动旋转轴转动，一方面，叶片能够对混合流体进行搅拌和扰动，使得富有气泡的中心流流向壳体的内侧壁，而较稀薄的分量则向中心移动，如此循环混合，能够提高气液混合率，也能够将泡沫流中的气泡破碎，避免泡沫流中形成气沫塞而产生压力脉动现象继而影响泡沫流的动能，提高系统工作稳定性，另一方面，格栅板随着旋转轴转动时，同样能够起到搅拌和扰流的作用，另外也能够对气液流进行切割，能够打破气泡，避免形成气沫塞，格栅板上的格栅孔能够将泡沫进一步打碎细化，使得泡沫更为均匀，能够有效提高泡沫的生成率，并且本泡沫产生器对气液流的阻碍较小，能够有效降低压损，有助于提高泡沫流的动能；

(2)本发明中的压缩空气泡沫灭火装置，由于采用了本发明中的泡沫产生器，能够有效减小泡沫输出的压损，提高泡沫的动能、生成率和均匀度，能够有效提升系统的可靠性、安全性和使用寿命。

附图说明

图1是本发明中泡沫产生器优选实施例的剖视结构示意图；

图2是本发明中泡沫产生器优选实施例的侧视结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。

参照图1和图2，是本发明中泡沫产生器的优选实施例，包括：壳体10，壳体10的后部设置有流体进口11，壳体10的前部设置有流体出口12，流体进口11和流体出口12通过壳体10的内腔相连通；旋转轴20，可转动设置在壳体10上，旋转轴20上设置有叶片21，叶片21位于壳体10的内腔内并能够由壳体10内腔中的流体驱动而带动旋转轴20转动；格栅板30，设置在旋转轴20上并位于壳体10的内腔中，格栅板30上设置有格栅孔31。本发明中的泡沫产生器在使用时，压缩空气的压力能够使混合流体从壳体10后部的流体进口11进入到壳体10的内腔中，生成的泡沫再经由壳体10前部的流体出口12排出，在此过程中，气液流能够通过叶片21驱动旋转轴20转动，一方面，叶片21能够对混合流体进行搅拌和扰动，使得富有气泡的中心流流向壳体10的内侧壁，而较稀薄的分量则向中心移动，如此循环混合，能够提高气液混合率，也能够将泡沫流中的气泡破碎，避免泡沫流中形成气沫塞而产生压力脉动现象继而影响泡沫流的动能，提高系统工作稳定性，另一方面，格栅板30随着旋转轴20转动时，同样能够起到搅拌和扰流的作用，另外也能够对气液流进行切割，能够有效打破气泡，避免形成气沫塞，格栅板30上的格栅孔31能够将泡沫进一步打碎细化，使得泡沫更为均匀，能够有效提高泡沫的生成率，并且本泡沫产生器对气液流的阻碍较小，能够有效降低压损，有助于提高泡沫流的动能。

作为本发明中泡沫产生器的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：

旋转轴20和格栅板30均平行于前后方向，这样一方面能够减小旋转轴20对气液流的阻挡，另一方面，也使得格栅板30能够更为充分地对气液流进行搅拌和对泡沫进行打碎，能够提高泡沫流的均匀度和泡沫的生成率。当然，在实际应用中，旋转轴20的方向和格栅板30的方向也可根据需要灵活调整，例如格栅板30也可相对前后方向倾斜一角度，并不局限于此。

叶片21的前方和后方均设置有格栅板30，能够更为充分地对泡沫进行打碎和对气液流进行搅拌混合。在实际应用中，也可仅在叶片21的前方或后方设置格栅板30。

格栅板30的数量为若干个并环绕旋转轴20均匀分布，如此能够提升泡沫的均匀度，使得泡沫能够更为充分地被打碎，有助于提高泡沫的生成率，并且能够提高旋转轴20受力的均匀度，有助于减小振动，在本实施例中，格栅板30的数量为四个，在旋转轴20的周向上均匀排布并且沿旋转轴20的轴向方向均匀分布，亦即呈螺旋状分布，这样能够充分对壳体10内腔中各处的气液流进行搅拌和对泡沫进行打碎，在实际应用中，格栅板30的数量和分布方式可根据需要灵活调整，并不局限于此。

格栅孔31的孔径为0.2mm～0.3mm，能够将泡沫切割打碎成0.2mm～0.3mm的均匀微细泡沫流，使得气液两相混合效果更佳，能够提供更优的灭火效果，当然在实际应用中，格栅孔31的孔径可根据需要灵活调整。

在本优选实施例中，叶片21呈扇形，其曲面角度为10°～30°，这样一方面使得叶片21能够被气液流驱动而带动旋转轴20转动，另一方面也能够提供较大的切割面，能够有效打破气液流中的气泡，避免形成气沫塞而产生压力脉动现象，能够有效提升泡沫流的动能和保证系统工作的稳定性，并且扇形的叶片21结构规则，易于加工制造。在本实施例中，叶片21数量为四个并且环绕旋转轴20均匀分布，能够提高旋转轴20受力的均匀度，减小振动。当然，在实际应用中，叶片21的形状、数量和分布方式可根据需要灵活调整，例如叶片21也可采用常用的扇叶形状、螺旋形状等，其数量也可是两片、三片等其他适宜数量，本领域技术领域可根据需要灵活设计选用，并不局限于此。

壳体10的后部设置有覆盖流体进口11的过滤网40，过滤网40一方面能够过滤掉泡沫中的杂质，避免干扰本泡沫产生器的工作和造成堵塞，另一方面，过滤网40也能够对泡沫流进行切割而形成较为均匀的微细泡沫流，有助于提升泡沫的均匀度。

在本优选实施例中，过滤网40的网孔尺寸选择为1mm×1mm，该尺寸的过滤网40较容易加工和选材，能够控制设备成本，同时也能够对泡沫起到较好的切割效果，当然实际应用中，过滤网40的网孔尺寸可根据需要灵活调整，其也可选用圆形网孔等其他常用网孔形状，并不局限于此。

格栅板30的端面呈波浪状，能够更为有效地对气液流进行搅拌扰流和切割，能够提高泡沫的均匀度。

在本优选实施例中，旋转轴20和壳体10之间设置有阻尼装置，阻尼装置用于对旋转轴20的转动提供阻尼，能够控制旋转轴20的转动速度，减小旋转轴20、叶片21以及格栅板30对气液流动能的吸收，也能够避免旋转轴20转动过快，由此控制本泡沫产生器的振动幅度和频率。阻尼装置可采用摩擦片等常用的阻尼装置。

旋转轴20和壳体10之间垫设有弹性装置，能够吸收旋转轴20转动时因加工误差或装配误差等导致出现的振动，能够进一步提升系统的稳定性，方便使用。该弹性装置可采用垫设在旋转轴20和壳体10之间的弹性垫片，利用该弹性垫片同时起到阻尼作用，也可采用常用的弹簧座等其他常用的弹性结构，本领域技术人员可根据需要灵活选用。

在本优选实施例中，壳体10呈管状，流体进口11和流体出口12分别位于壳体10的后端和前端，能够减小气液流的动能损耗，壳体10的内腔中设置有轴座51，旋转轴20可转动安装在轴座51上，叶片21和格栅板30通过轴套52安装在旋转轴20上，过滤网40套设安装在壳体10的后部，阻尼装置和弹性装置可设置在轴座51与旋转轴20之间，也可设置在轴座51与壳体10之间实际应用中流体进口11和流体出口12的位置以及各安装结构可根据需要灵活调整，例如过滤网40也可通过螺接结构、夹紧结构等其他常用安装结构安装在壳体10上等，并不局限于此。

在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。

本发明还提供了一种压缩空气泡沫灭火装置，包括流体源、泡沫喷口和用于将流体源和泡沫喷口连接的输送管路，输送管路上设置有本发明中的泡沫产生器，其中的流体源通常包括泡沫原液、水源和压缩空气源，其具体形式可采用储液罐子、储气罐、气泵、水泵、空气压缩机等常用结构，这些都是本领域中的常用结构，其结构和原理以为本领域技术人员树脂，本领域技术人员可根据需要灵活选用。泡沫产生器通常安装在输送管路的输出端亦即压缩空气泡沫灭火装置的管线末端，产生的泡沫可直接喷出以供灭火使用，实际应用中泡沫产生器也可安装在输送管路的其他适宜位置，其可通过螺接串联、内置安装等常用安装方式安装在输送管路上，或者也可安装在喷头、喷枪等常用的输出装置上，泡沫喷口也可以是喷头、喷枪等的喷口，或者也可根据需要独立设置，这些都是本领域中的常用结构，在此不另作详述。

本发明中的前、后等方位仅为便于描述，不应理解为对本发明的限制。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泡沫产生器，其特征在于包括：

壳体，所述壳体的后部设置有流体进口，壳体的前部设置有流体出口，所述的流体进口和流体出口通过壳体的内腔相连通；

旋转轴，所述旋转轴可转动地设置在壳体上，所述的旋转轴上设置有叶片，所述的叶片位于壳体的内腔内并能够由壳体内腔中的流体驱动而带动旋转轴转动；以及，

格栅板，设置在所述旋转轴上并位于所述壳体的内腔中，格栅板上设置有格栅孔。

2.如权利要求1所述的一种泡沫产生器，其特征在于：所述旋转轴和格栅板均平行于前后方向。

3.如权利要求1所述的一种泡沫产生器，其特征在于：所述格栅板设置于叶片的前方和/或后方。

4.如权利要求1所述的一种泡沫产生器，其特征在于：所述格栅板设置有多个，并环绕旋转轴均匀分布。

5.如权利要求1所述的一种泡沫产生器，其特征在于：所述格栅孔的孔径为0.2mm～0.3mm。

6.如权利要求1所述的一种泡沫产生器，其特征在于：所述叶片呈扇形，其曲面角度为10°～30°。

7.如权利要求1所述的一种泡沫产生器，其特征在于：所述壳体的后部设置有覆盖流体进口的过滤网。

8.如权利要求7所述的一种泡沫产生器，其特征在于：所述过滤网的网孔尺寸为1mm×1mm。

9.如权利要求1所述的一中泡沫产生器，其特征在于：所述格栅板的端面呈波浪状。

10.一种压缩空气泡沫灭火装置，其特征在于：包括流体源、泡沫喷口和用于将所述流体源和泡沫喷口连接的输送管路，所述输送管路上设置有如权利要求1至9任一项所述的泡沫产生器。

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