CN113209518B - 一种压缩空气泡沫发生装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩空气泡沫发生装置及其使用方法，装置包括泡沫混合液输送单元、空气输送单元以及控制单元，还包括混合单元，混合单元包括泡沫混合液进液筒，泡沫混合液进液筒设置有压力传感器，泡沫混合液进液筒连接有泡沫混合室，泡沫混合室连接有喷射筒，喷射筒配置有电动蝶阀，泡沫混合室内设置有辅助混合件。本发明还公开了该装置的使用方法，按照如下步骤进行：步骤1：启动发生装置，控制单元控制空气输送单元输送空气与通过过滤网的泡沫混合液达到动态平衡，形成泡沫空气混合液；步骤2：根据不同的火灾安装不同的辅助混合件，最后形成预设的灭火泡沫。本发明的结构和操作较为便捷，产生的泡沫性能较好。

Description

一种压缩空气泡沫发生装置及其使用方法

技术领域

本发明属于机械设计和消防系统以及两相流混合技术领域，具体涉及一种压缩空气泡沫发生装置，还涉及一种压缩空气泡沫发生装置的使用方法。

背景技术

压缩空气泡沫系统(Compressed Air Foam System，CAFS)是近年来在国外发展比较迅速的一种新型灭火系统.它具有灭火效率高,自重轻,用水量少等优点.压缩空气泡沫系统（CAFS）生成泡沫的机理是向泡沫混合液内通入一定比例的压缩空气，撞击混合后产生泡沫。压缩空气，即被外力压缩的空气。空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。

压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。其中核心为混合室的结构设计，混合室的结构直接影响了泡沫的产生质量，进而影响灭火的性能。只有合适的混合室装置才可以产出合格的泡沫，用来消防灭火综合来看，目前灭火泡沫的制备存在制备的质量和效率有待进一步提高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种压缩空气泡沫发生装置，解决了目前灭火泡沫的制备存在制备的质量和效率有待进一步提高的问题。

本发明所采用的一个技术方案是，

一种压缩空气泡沫发生装置，包括泡沫混合液输送单元、空气输送单元以及控制单元，装置还包括混合单元，混合单元包括连接泡沫混合液输送单元的泡沫混合液进液筒，泡沫混合液进液筒对应控制单元设置有压力传感器，泡沫混合液进液筒连接有泡沫混合室，泡沫混合液进液筒与泡沫混合室之间设置有过滤网，泡沫混合室在远离过滤网的位置连接有喷射筒，喷射筒对应控制单元配置有用于控制器开关的电动蝶阀，泡沫混合室内设置有辅助混合件。

辅助混合件为网孔幅条组件。

网孔幅条组件包括若干个网孔辐条，每个网孔辐条为矩形条结构，矩形条结构沿其长度方向间隔开设有多个孔，若干个网孔辐条间隔固接于泡沫混合室内。

泡沫混合室的结构呈圆台，圆台的底部与泡沫混合液进液筒固接，圆台的顶部与喷射筒连接。

泡沫混合液进液筒与泡沫混合液输送单元通过法兰连接。

本发明的另一个技术方案是，

一种压缩空气泡沫的使用方法，按照如下步骤进行：

步骤1：启动泡沫混合液输送单元、空气输送单元以及控制单元，压力传感器将所测得泡沫混合液的流量信号反馈给控制系统，控制单元控制空气输送单元输送空气与通过过滤网的泡沫混合液达到动态平衡，在泡沫混合室形成泡沫空气混合液；

步骤2，泡沫空气混合液在泡沫混合室内经过辅助混合件的物理混合后，泡沫空气混合液形成灭火泡沫。

本发明的有益效果是，本发明一种压缩空气泡沫发生装置，是基于文丘里效应来设计和制造的，通过确认压缩空气泡沫装置的大小形状以及作用，以便于出现危险的火灾情况时，可以产生可靠的泡沫用来灭火。该发生装置可以快速且有效的产生泡沫不至于影响灭火的时机，并且结构较为便捷。

附图说明

图1是本发明一种压缩空气泡沫发生装置中混合单元的结构示意图；

图2是本发明一种压缩空气泡沫发生装置中混合单元中间加带网孔圆形挡板的示意图；

图3是本发明一种压缩空气泡沫发生装置中混合单元中间加带网孔弧形挡板的示意图；

图4是本发明一种压缩空气泡沫发生装置中混合单元中混合液进液筒加带网孔的圆形挡板、中间加带网孔弧形挡板的示意图；

图5是本发明一种压缩空气泡沫发生装置中混合单元中混合室加带网孔幅条的示意图。

图中，1.泡沫混合液进液筒，2.压力传感器，3.泡沫混合室，4.喷射筒，5.进气孔；6.网孔圆形挡板；7.网孔弧形挡板；8.过滤网；9.网孔辐条，10.控制单元，11.泡沫混合液输送单元，12.空气输送单元，13.法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明一种压缩空气泡沫发生装置及其使用方法进行详细说明。

本发明一种压缩空气泡沫发生装置，包括泡沫混合液输送单元11、空气输送单元12、控制单元10以及混合单元，混合单元包括连接泡沫混合液输送单元11的泡沫混合液进液筒1，泡沫混合液进液筒1对应控制单元10设置有压力传感器2，泡沫混合液进液筒1连接有泡沫混合室3，泡沫混合液进液筒1与泡沫混合室3之间设置有过滤网8，泡沫混合室3在远离过滤网8的位置连接有喷射筒4，喷射筒4对应控制单元10配置有用于控制器开关的电动蝶阀，泡沫混合室3内设置有辅助混合件。

泡沫混合液输送单元11，由DN150的铸铁管路构成，当设备工作时其主管路应为按比例混合好的泡沫与水的混合液以一定的压力和流量来通过泡沫混合液输送单元11。

压力传感器2镶嵌在管路外壁上，此压力传感器2可以用来检测泡沫混合液进入管路的压力值从而更好地来控制输出流量和压力，对产生质量较好的泡沫有决定性的作用。

空气输送单元12，由DN25的铸铁管路组成，其作用是保证空压机所产生的高压气体准确的进入泡沫混合室3的内部与混合液充分混合，产生大量的泡沫。

泡沫混合室3，由一个左右开孔的圆台状形成，泡沫混合室3进去时空间较大可以存储更多的空气和泡沫混合液，以保证其在内部充分混合，而其出口是锥形逐渐变小，缩小出口的口径可以提高混合后泡沫的均匀度和出口的流速和压力，这是依据文丘里效应来产生压缩气泡和提高泡沫扬程（即压力和流量）的设计。同时为了更好地混合并产生优质的泡沫，需要根据实际遇上的火灾，选择是否在混合室的内壁上加装不同的辅助混合件来提高混合的程度：第一种是无装置混合，通过空气和混合液自身的动能在混合室中拍打，产生的泡沫在通过出口时在压力的作用下挤压不均匀的泡沫使其泡沫均匀。第二种是在泡沫混合室中加装筛网其筛网具有打碎泡沫的作用，打碎后的泡沫更加稳定不容易通过自身张力作用而破碎，保证打出的泡沫质量拥有较好的灭火效果。第三种是将泡沫混合室内部设置一个弧形的网其作用也是将产生的泡沫打碎，从而产生细腻的符合标准的泡沫。第四种是在混合室的入口处和出口处均设置过滤网8，网孔的大小决定了泡沫的质量，在入口和出口设置网状结构使得泡沫质量进一步提升。第五种：将泡沫混合室3的内壁等距离的均匀放置网孔辐条9，网孔辐条上带有直径相同的圆形小孔，为的是提高泡沫的撞击次数，进而使得泡沫更加细腻。

本发明一种压缩空气泡沫发生方法，按照如下步骤进行：

步骤1：启动泡沫混合液输送单元11、空气输送单元12以及控制单元10，压力传感器2将所测得泡沫混合液的流量信号反馈给控制系统，控制单元10控制空气输送单元输送空气与通过过滤网（8）的泡沫混合液达到动态平衡，在泡沫混合室3形成泡沫空气混合液；

步骤2，根据不同性质的火灾，通过在泡沫混合室3内安装不同的辅助混合件，然后形成不同性质的灭火泡沫，泡沫空气混合液在泡沫混合室3内经过辅助混合件的物理混合后，泡沫空气混合液形成灭火泡沫。

经过筛网的强力拍打使得泡沫由大小不均匀变成均匀并且致密的小泡沫，这种致密的小泡沫不容易破裂，发泡倍数，析液时间均较不均匀的泡沫要更好，灭火效果最佳，最终达到理想的泡沫质量。

下面通过具体的实施例对本发明一种压缩空气泡沫发生装置及其使用方法进行进一步详细说明。

实施例1，

如图1所示，是泡沫混合室3基本图形结构设计其泡沫混合液进液筒1设计为DN150的直通管，管道的原料可以根据不同的压力流量要求来改变，其入口前端用法兰连接，入口到泡沫混合室3的入口使用焊接的方法将其焊接在一起，其外壁上含有1/2寸的小孔用来安装压力传感器2，泡沫混合室3是一个圆台形状入口大出口小的模型，泡沫混合室3总长为150mm，其圆台的锥度为45°，入口横截面为一个直径为300mm的圆，其下侧有一个进气孔5孔径为50mm，用于压缩空气进入口，泡沫混合室3的出口横截面为一个内径130mm外径150mm的小圆。喷射筒4使用法兰13连接至出口，可以接一个电动蝶阀来控制出口的打开和关闭。

实施例2，

如图2所示，是在混合室中间加带网孔圆形挡板6的设计，此圆形网孔板的孔径应设置为1mm其材料应与混合的压力和流量有关。板子的厚度需要可以承受要求水压的厚度。此网孔板的作用就是将混合室内的大泡沫进行粉碎，使其产出的泡沫更加细腻不易破碎，灭火性能好。

实施例3，

如图3所示，是在泡沫混合室中间设置网孔弧形挡板7，此设置出于泡沫混合室3的构造，因为泡沫混合室3的内壁为斜坡状，所以在设计挡板时尽量贴合其接口机械的构造，这样的设备一般比较稳定，不易损坏而且其密封性较图二更强。作用与图2相同。打碎泡沫，提高泡沫质量。

实施例4，

如图4所示，是在泡沫混合室3的进水口处加带过滤网8，中间设置网孔弧形挡板7，此设置是出于将泡沫质量再次优化，以及将管路的杂物可以在第一层的进水口的网孔板过滤掉，这样可以起到保护设备，方便更换的作用。

实施例5，

如图5所示，该网孔辐条9的长度应与泡沫混合室3内壁的长度相同，其宽度应保持在15-20mm之间，网孔辐条9上打上一些位置随机的小孔，孔径保持在2-3mm，一则不影响其出口大小，二则起到了将泡沫打碎的功能。

一种压缩空气泡沫发生装置包括如下步骤：

进行设备的调试，先加入水和泡沫混合液，使其正常流转循环，待正常进入和输出后，将空气打入泡沫混合室3，注意必须气压从小到大调节，不能太大这样会使得设备出现强烈的水路回流现象，必要的话可以在水路添加止回阀，防止回流。

在完成上述步骤的情况下，可以进行泡沫喷射实验，将混合好的泡沫混合液放入泡沫混合液进液筒1的主管路，随后开启将压缩空气通过进气孔5打入泡沫混合室3内使其充分混合搅拌，最终得到喷射筒4的泡沫。

本发明一种压缩空气泡沫发生装置，通过确认压缩空气泡沫装置的大小形状以及作用，合理的结构设计以及便捷的操作步骤，以便于出现危险的火灾情况时，可以产生可靠的泡沫来及时灭火。

Claims (2)

1.一种压缩空气泡沫发生装置，包括泡沫混合液输送单元（11）、空气输送单元（12）以及控制单元（10），其特征在于，所述装置还包括混合单元，所述混合单元包括连接泡沫混合液输送单元（11）的泡沫混合液进液筒（1），所述泡沫混合液进液筒（1）对应控制单元（10）设置有压力传感器（2），所述泡沫混合液进液筒（1）连接有泡沫混合室（3），所述泡沫混合液进液筒（1）与泡沫混合室（3）之间设置有过滤网（8），所述泡沫混合室（3）在远离过滤网（8）的位置连接有喷射筒（4），所述喷射筒（4）对应控制单元（10）配置有用于控制器开关的电动蝶阀，所述泡沫混合室（3）内设置有辅助混合件；

所述辅助混合件为网孔幅条组件；

所述网孔幅条组件包括若干个网孔辐条（9），每个所述网孔辐条（9）为矩形条结构，所述矩形条结构沿其长度方向间隔开设有多个孔，若干个所述网孔辐条（9）间隔固接于泡沫混合室（3）内；

所述泡沫混合室（3）的结构呈圆台，所述圆台的底部与泡沫混合液进液筒（1）固接，所述圆台的顶部与喷射筒（4）连接；

所述泡沫混合液进液筒（1）与泡沫混合液输送单元（11）通过法兰（13）连接。

2.根据权利要求1所述的一种压缩空气泡沫发生装置的使用方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

步骤1：启动泡沫混合液输送单元（11）、空气输送单元（12）以及控制单元（10），压力传感器（2）将所测得泡沫混合液的流量信号反馈给控制系统，控制单元（10）控制空气输送单元输送空气与通过过滤网（8）的泡沫混合液达到动态平衡，在泡沫混合室（3）形成泡沫空气混合液；

步骤2，泡沫空气混合液在泡沫混合室（3）内经过辅助混合件的物理混合后，泡沫空气混合液形成灭火泡沫。

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