CN114306996B - 一种压缩空气泡沫生成装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩空气泡沫生成装置及其使用方法，所述的压缩空气泡沫生成装置包括压缩空气电磁阀总成、泡沫生成装置、空气压缩机、流量测量总成、控制模块、压力调节阀总成、水泵和泡沫泵总成，所述控制模块通过控制水泵的转速和压力调节阀总成自身的开度实现管路内水的流量和压力的控制，通过控制泡沫泵总成实现管路内泡沫液的流量的控制，通过控制压缩空气电磁阀总成自身的开度或空气压缩机自身的输出气压实现管路内压缩空气的流量的控制。本发明可实现精确地控制水、泡沫液、压缩空气的流量和比例，能精确生成符合用户所需求的压缩空气泡沫。

Description

一种压缩空气泡沫生成装置及其使用方法

技术领域

本发明是涉及一种压缩空气泡沫生成装置及其使用方法，属于压缩空气泡沫灭火技术领域。

背景技术

压缩空气泡沫灭火技术是近年来逐渐发展成熟的一种灭火技术，利用水、压缩空气、泡沫液按照一定比例混合后生成压缩空气泡沫，压缩空气泡沫可以有效隔绝空气，降低燃烧物的表面温度从而达到快速降火的目的。随着电控技术的发展，如何快速、安全的操作压缩空气泡沫灭火系统成为了一种主流。

专利号为：CN105833447A,名称为：一种隧道救援站压缩空气泡沫栓箱及灭火方法，提供了一种压缩空气泡沫栓箱，可以根据反馈信号，自动调节水、压缩空气、泡沫液的流量和比例，但是并没有提供水、压缩空气、泡沫液的流量和比例的调节方法。专利号为：CN202010865026.8，名称为：用于压缩空气泡沫系统中的泡沫比例控制方法，提供可以压缩空气泡沫系统中泡沫液流量控制方法，但是没有涉及水、压缩空气的控制方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种可以精确控制水、泡沫液、压缩空气的流量和比例的压缩空气泡沫生成装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种压缩空气泡沫生成装置，包括压缩空气电磁阀总成、泡沫生成装置、空气压缩机、流量测量总成、控制模块、压力调节阀总成、水泵和泡沫泵总成；所述控制模块通过通讯电缆分别与压缩空气电磁阀总成、泡沫生成装置、空气压缩机、流量测量总成、压力调节阀总成、水泵和泡沫泵总成连接；所述水泵、泡沫泵总成和空气压缩机分别通过管路与泡沫生成装置连接；所述压力调节阀总成和流量测量总成设于水泵与泡沫生成装置之间的管路上，所述流量测量总成设于泡沫生成装置与压力调节阀总成之间的管路上；所述泡沫泵总成通过管路与流量测量总成连接；所述压缩空气电磁阀总成设于空气压缩机与泡沫生成装置之间的管路上；

所述流量测量总成能测量管路内水的真实流量值；所述压力调节阀总成能测量并调节管路内水的真实压力值；所述泡沫泵总成能测量并调节管路内泡沫液的流量值；所述压缩空气电磁阀总成能测量并调节管路内压缩空气的流量值；

所述控制模块内设有目标压缩空气泡沫所需的泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值、标准水流量值和标准水压力值；控制模块根据标准水流量值和泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值，计算泡沫液和压缩空气的流量值；控制模块通过控制水泵的转速和压力调节阀总成自身的开度实现管路内水的流量和压力的控制，通过控制泡沫泵总成实现管路内泡沫液的流量的控制，通过控制压缩空气电磁阀总成自身的开度或空气压缩机自身的输出气压实现管路内压缩空气的流量的控制。

一种实施方案，所述压缩空气电磁阀总成包括依次通过管路连接的出口、电磁阀、流量计和进口。

一种实施方案，所述泡沫生成装置具有空气进口、混合液进口、压缩空气泡沫出口。

一种实施方案，所述空气压缩机包括空气压缩机本体和设于空气压缩机本体上的泄压阀。

一种实施方案，所述流量测量总成包括依次通过管路连接的出口、电磁阀、流量计、泡沫液进口和水进口。

一种实施方案，所述泡沫泵总成具有泡沫液进口和泡沫液出口，所述泡沫液出口连接的管路上设有流量计。

一种实施方案，所述压力调节阀总成包括依次通过管路连接的出口、电磁阀、止回阀和进口，止回阀和进口之间的管路上设有压力传感器。

一种优选方案，所述止回阀配有泄水口。

上述压缩空气泡沫生成装置的使用方法，包括以下步骤：

a)控制模块内设定目标压缩空气泡沫所需的泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值、标准水流量值和标准水压力值；

b)启动水泵、空气压缩机、泡沫泵总成、泡沫生成装置工作；

c)通过流量测量总成实时测量管路中水的真实流量值，若测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值不一致，则控制模块控制调节水泵的转速和压力调节阀总成自身的开度，直至测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致；

d)当测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致时，压力调节阀总成实时测量管路中水的真实压力值，若测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值不一致，则控制模块控制调节水泵的转速和压力调节阀总成自身的开度，直至测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值相一致；

e)当测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致，且测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值相一致时，水泵和压力调节阀总成进入平衡状态；

f)控制模块根据水泵和压力调节阀总成进入平衡状态时测量出的水的真实流量值和设定的泡沫液/水的混合比例值，按照公式“泡沫液流量值＝水流量值×泡沫液/水的混合比例值”计算出平衡状态下所需的泡沫液流量值，同时，泡沫泵总成实时测量管路内的实际泡沫液流量值，若测量出的实际泡沫液流量值与平衡状态下所需的泡沫液流量值不一致，控制模块控制调节泡沫泵总成的泡沫液供应量，直至测量出的实际泡沫液流量值与平衡状态下所需的泡沫液流量值相一致；

g)泡沫泵总成输出的泡沫液和水泵输出的水通过管路汇集在流量测量总成内并混合为混合液；

h)控制模块根据水泵和压力调节阀总成进入平衡状态时测量出的水的真实流量值和设定的压缩空气/水的混合比例值，按照公式“压缩空气流量值＝水流量值×压缩空气/水的混合比例值”计算出平衡状态下所需的压缩空气流量值，同时，压缩空气电磁阀总成实时测量管路内的实际压缩空气流量值，若测量出的实际压缩空气流量值与平衡状态下所需的压缩空气流量值不一致，控制模块控制调节压缩空气电磁阀总成自身的开度或空气压缩机自身的输出气压，直至测量出的实际压缩空气流量值与平衡状态下所需的压缩空气流量值相一致；

i)经过流量测量总成的混合液和空气压缩机输出的压缩空气通过管路输入至泡沫生成装置，在泡沫生成装置内生成所需的压缩空气泡沫。

相较于现有技术，本发明的有益技术效果在于：

本发明可实现精确地控制水、泡沫液、压缩空气的流量和比例，能精确生成符合用户所需求的压缩空气泡沫，相对于现有技术，具有显著性进步和实用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种压缩空气泡沫生成装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中所述的压缩空气电磁阀总成的结构示意图；

图3是本发明实施例中所述的泡沫生成装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中所述的空气压缩机的结构示意图；

图5是本发明实施例中所述的流量测量总成的结构示意图；

图6是本发明实施例中所述的泡沫泵总成的结构示意图；

图7是本发明实施例中所述的压力调节阀总成的结构示意图；

图中标号示意如下：1、压缩空气电磁阀总成；1-1、压缩空气电磁阀总成的出口；1-2、压缩空气电磁阀总成的电磁阀；1-3、压缩空气电磁阀总成的流量计；1-4、压缩空气电磁阀总成的进口；2、泡沫生成装置；2-1、空气进口；2-2、混合液进口；2-3、压缩空气泡沫出口；3、空气压缩机；3-1、空气压缩机本体；3-2、泄压阀；4、流量测量总成；4-1、流量测量总成的出口；4-2、流量测量总成的电磁阀；4-3、流量测量总成的流量计；4-4、流量测量总成的泡沫液进口；4-5、流量测量总成的水进口；5、泡沫泵总成；5-1、泡沫泵总成的泡沫液进口；5-2、泡沫泵总成的泡沫液出口；5-3、泡沫泵总成的流量计；6、控制模块；7、压力调节阀总成；7-1、压力调节阀总成的出口；7-2、压力调节阀总成的电磁阀；7-3、压力调节阀总成的止回阀；7-4、压力调节阀总成的压力传感器；7-5、压力调节阀总成的进口；7-6、泄水口；8、水泵。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步清楚、完整地描述。

实施例

请参阅图1至图7所示：本实施例提供的一种压缩空气泡沫生成装置，包括压缩空气电磁阀总成1、泡沫生成装置2、空气压缩机3、流量测量总成4、控制模块6、压力调节阀总成7、水泵8和泡沫泵总成5；所述控制模块6通过通讯电缆分别与压缩空气电磁阀总成1、泡沫生成装置2、空气压缩机3、流量测量总成4、压力调节阀总成7、水泵8和泡沫泵总成5连接；所述水泵8、泡沫泵总成5和空气压缩机3分别通过管路与泡沫生成装置2连接；所述压力调节阀总成7和流量测量总成4设于水泵8与泡沫生成装置2之间的管路上，所述流量测量总成4设于泡沫生成装置2与压力调节阀总成7之间的管路上；所述泡沫泵总成5通过管路与流量测量总成4连接；所述压缩空气电磁阀总成1设于空气压缩机3与泡沫生成装置2之间的管路上；

所述流量测量总成4能测量管路内水的真实流量值；所述压力调节阀总成7能测量并调节管路内水的真实压力值；所述泡沫泵总成5能测量并调节管路内泡沫液的流量值；所述压缩空气电磁阀总成1能测量并调节管路内压缩空气的流量值；

所述控制模块6内设有目标压缩空气泡沫所需的泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值、标准水流量值和标准水压力值；控制模块6根据标准水流量值和泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值，计算泡沫液和压缩空气的流量值；控制模块6通过控制水泵8的转速和压力调节阀总成7自身的开度实现管路内水的流量和压力的控制，通过控制泡沫泵总成5实现管路内泡沫液的流量的控制，通过控制压缩空气电磁阀总成1自身的开度或空气压缩机3自身的输出气压实现管路内压缩空气的流量的控制。

请再参见图1和图2所示，所述压缩空气电磁阀总成1包括依次通过管路连接的出口1-1、电磁阀1-2、流量计1-3和进口1-4。

请再参见图1和图3所示，所述泡沫生成装置2具有空气进口2-1、混合液进口2-3和压缩空气泡沫出口2-2。泡沫生成装置2生成的缩空气泡沫从压缩空气泡沫出口2-2排出。

请再参见图1和图4所示，所述空气压缩机3包括空气压缩机本体3-1和设于空气压缩机本体3-1上的泄压阀3-2。空气压缩机本体3-1的出气口通过管路与压缩空气电磁阀总成1的进口1-4连接，压缩空气电磁阀总成1的出口1-1通过管路与泡沫生成装置2的空气进口2-1连接。

请再参见图1和图5所示，所述流量测量总成4包括依次通过管路连接的出口4-1、电磁阀4-2、流量计4-3、泡沫液进口4-4和水进口4-5。出口4-1通过管路与泡沫生成装置2的混合液进口2-3连接。

请再参见图1和图6所示，所述泡沫泵总成5具有泡沫液进口5-1和泡沫液出口5-2，所述泡沫液出口5-2连接的管路上设有流量计5-3。泡沫液进口5-1可通过管路外接泡沫罐，泡沫液出口5-2通过管路与流量测量总成4的泡沫液进口4-4连接。

请再参见图1和图7所示，所述压力调节阀总成7包括依次通过管路连接的出口7-1、电磁阀7-2、止回阀7-3和进口7-5，止回阀7-3和进口7-5之间的管路上设有压力传感器7-4。此外，所述止回阀7-3配有泄水口7-6。进口7-5通过管路与水泵8的出水口连接，出口7-1通过管路与流量测量总成4的水进口4-5连接。

一种压缩空气泡沫生成装置的使用方法，包括以下步骤：

a)控制模块6内设定目标压缩空气泡沫所需的泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值、标准水流量值和标准水压力值；

b)启动水泵8、空气压缩机3、泡沫泵总成5、泡沫生成装置2工作；

c)通过流量测量总成(具体是流量测量总成的流量计4-3)实时测量管路中水的真实流量值，若测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值不一致，则控制模块6控制调节水泵8的转速和压力调节阀总成7(具体是压力调节阀总成的电磁阀7-2)自身的开度，直至测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致，例如：若测量出的水的真实流量值小于设定的标准水流量值，控制模块6控制调节水泵8转速增加(转速增加即代表增加水流量)，并控制压力调节阀总成的电磁阀7-2增加开度(压力调节阀总成的电磁阀7-2开度增加，管路内水的阻力变小)，从而提高管路内水的流量，直至测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致；

d)当测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致时，压力调节阀总成7(具体是压力调节阀总成的压力传感器7-4)实时测量管路中水的真实压力值，若测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值不一致，则控制模块6控制调节水泵8的转速和压力调节阀总成7(具体是压力调节阀总成的电磁阀7-2)自身的开度，直至测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值相一致，例如：若测量出的水的真实压力值小于设定的标准水压力值，控制模块6控制调节水泵8转速增加，并控制压力调节阀总成的电磁阀7-2减小开度(压力调节阀总成的电磁阀7-2开度减小，管路内水的阻力变大)，从而提高管路内水的压力，直至测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值相一致；

e)当测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致，且测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值相一致时，水泵8和压力调节阀总成7(具体是压力调节阀总成的电磁阀7-2)进入平衡状态；

f)控制模块6根据水泵8和压力调节阀总成7进入平衡状态时测量出的水的真实流量值和设定的泡沫液/水的混合比例值，按照公式“泡沫液流量值＝水流量值×泡沫液/水的混合比例值”计算出平衡状态下所需的泡沫液流量值，同时，泡沫泵总成5(具体是泡沫泵总成的流量计5-3)实时测量管路内的实际泡沫液流量值，若测量出的实际泡沫液流量值与平衡状态下所需的泡沫液流量值不一致，控制模块6控制调节泡沫泵总成5的泡沫液供应量，直至测量出的实际泡沫液流量值与平衡状态下所需的泡沫液流量值相一致，例如：若测量出的实际泡沫液流量值小于平衡状态下所需的泡沫液流量值，控制模块6控制增加泡沫泵总成5的泡沫液供应量，直至测量出的实际泡沫液流量值与平衡状态下所需的泡沫液流量值相一致；

g)泡沫泵总成5输出的泡沫液和水泵8输出的水通过管路汇集在流量测量总成4内并混合为混合液；

h)控制模块6根据水泵8和压力调节阀总成7进入平衡状态时测量出的水的真实流量值和设定的压缩空气/水的混合比例值，按照公式“压缩空气流量值＝水流量值×压缩空气/水的混合比例值”计算出平衡状态下所需的压缩空气流量值，同时，压缩空气电磁阀总成1(具体是压缩空气电磁阀总成的流量计1-3)实时测量管路内的实际压缩空气流量值，若测量出的实际压缩空气流量值与平衡状态下所需的压缩空气流量值不一致，控制模块6控制调节压缩空气电磁阀总成(具体是压缩空气电磁阀总成的电磁阀1-2)自身的开度或空气压缩机3自身的输出气压，直至测量出的实际压缩空气流量值与平衡状态下所需的压缩空气流量值相一致，例如：若测量出的实际压缩空气流量值小于平衡状态下所需的压缩空气流量值，控制模块6控制增加压缩空气电磁阀总成(具体是压缩空气电磁阀总成的电磁阀1-2)自身的开度；若测量出的实际压缩空气流量值大于平衡状态下所需的压缩空气流量值，开启空气压缩机3的泄压阀；

i)经过流量测量总成4的混合液和空气压缩机3输出的压缩空气通过管路输入至泡沫生成装置2，在泡沫生成装置2内生成所需的压缩空气泡沫。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述压缩空气泡沫生成装置包括压缩空气电磁阀总成、泡沫生成装置、空气压缩机、流量测量总成、控制模块、压力调节阀总成、水泵和泡沫泵总成；所述控制模块通过通讯电缆分别与压缩空气电磁阀总成、泡沫生成装置、空气压缩机、流量测量总成、压力调节阀总成、水泵和泡沫泵总成连接；所述水泵、泡沫泵总成和空气压缩机分别通过管路与泡沫生成装置连接；所述压力调节阀总成和流量测量总成设于水泵与泡沫生成装置之间的管路上，所述流量测量总成设于泡沫生成装置与压力调节阀总成之间的管路上；所述泡沫泵总成通过管路与流量测量总成连接；所述压缩空气电磁阀总成设于空气压缩机与泡沫生成装置之间的管路上；

所述流量测量总成能测量管路内水的真实流量值；所述压力调节阀总成能测量并调节管路内水的真实压力值；所述泡沫泵总成能测量并调节管路内泡沫液的流量值；所述压缩空气电磁阀总成能测量并调节管路内压缩空气的流量值；

所述控制模块内设有目标压缩空气泡沫所需的泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值、标准水流量值和标准水压力值；控制模块根据标准水流量值和泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值，计算泡沫液和压缩空气的流量值；控制模块通过控制水泵的转速和压力调节阀总成自身的开度实现管路内水的流量和压力的控制，通过控制泡沫泵总成实现管路内泡沫液的流量的控制，通过控制压缩空气电磁阀总成自身的开度或空气压缩机自身的输出气压实现管路内压缩空气的流量的控制；

所述使用方法包括以下步骤：

a)控制模块内设定目标压缩空气泡沫所需的泡沫液/水的混合比例值、压缩空气/水的混合比例值、标准水流量值和标准水压力值；

b)启动水泵、空气压缩机、泡沫泵总成、泡沫生成装置工作；

c)通过流量测量总成实时测量管路中水的真实流量值，若测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值不一致，则控制模块控制调节水泵的转速和压力调节阀总成自身的开度，直至测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致；

d)当测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致时，压力调节阀总成实时测量管路中水的真实压力值，若测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值不一致，则控制模块控制调节水泵的转速和压力调节阀总成自身的开度，直至测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值相一致；

e)当测量出的水的真实流量值与设定的标准水流量值相一致，且测量出的水的真实压力值与设定的标准水压力值相一致时，水泵和压力调节阀总成进入平衡状态；

f)控制模块根据水泵和压力调节阀总成进入平衡状态时测量出的水的真实流量值和设定的泡沫液/水的混合比例值，按照公式“泡沫液流量值＝水流量值×泡沫液/水的混合比例值”计算出平衡状态下所需的泡沫液流量值，同时，泡沫泵总成实时测量管路内的实际泡沫液流量值，若测量出的实际泡沫液流量值与平衡状态下所需的泡沫液流量值不一致，控制模块控制调节泡沫泵总成的泡沫液供应量，直至测量出的实际泡沫液流量值与平衡状态下所需的泡沫液流量值相一致；

g)泡沫泵总成输出的泡沫液和水泵输出的水通过管路汇集在流量测量总成内并混合为混合液；

h)控制模块根据水泵和压力调节阀总成进入平衡状态时测量出的水的真实流量值和设定的压缩空气/水的混合比例值，按照公式“压缩空气流量值＝水流量值×压缩空气/水的混合比例值”计算出平衡状态下所需的压缩空气流量值，同时，压缩空气电磁阀总成实时测量管路内的实际压缩空气流量值，若测量出的实际压缩空气流量值与平衡状态下所需的压缩空气流量值不一致，控制模块控制调节压缩空气电磁阀总成自身的开度或空气压缩机自身的输出气压，直至测量出的实际压缩空气流量值与平衡状态下所需的压缩空气流量值相一致；

i)经过流量测量总成的混合液和空气压缩机输出的压缩空气通过管路输入至泡沫生成装置，在泡沫生成装置内生成所需的压缩空气泡沫。

2.根据权利要求1所述的压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述压缩空气电磁阀总成包括依次通过管路连接的出口、电磁阀、流量计和进口。

3.根据权利要求1所述的压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述泡沫生成装置具有空气进口、混合液进口、压缩空气泡沫出口。

4.根据权利要求1所述的压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述空气压缩机包括空气压缩机本体和设于空气压缩机本体上的泄压阀。

5.根据权利要求1所述的压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述流量测量总成包括依次通过管路连接的出口、电磁阀、流量计、泡沫液进口和水进口。

6.根据权利要求1所述的压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述泡沫泵总成具有泡沫液进口和泡沫液出口，所述泡沫液出口连接的管路上设有流量计。

7.根据权利要求1所述的压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述压力调节阀总成包括依次通过管路连接的出口、电磁阀、止回阀和进口，止回阀和进口之间的管路上设有压力传感器。

8.根据权利要求7所述的压缩空气泡沫生成装置的使用方法，其特征在于：所述止回阀配有泄水口。

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