CN116370875A - 一种泡沫灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泡沫灭火系统，属于消防设备技术领域，包括水泵、泡沫液储罐、空气压缩机、泡沫混合器、泡沫发生器、泡沫喷头、泡沫液活塞缸以及风力驱动装置；泡沫混合器包括主管道和支管道，水源、水泵、主管道、泡沫发生器以及泡沫喷头依次连接；泡沫液活塞缸包括缸筒和设有活塞的活塞杆，活塞将缸筒分为第一泡沫供液腔和第二泡沫供液腔；风力驱动装置包括风力通道、驱动连杆以及驱动叶轮。供气时，气体带动驱动叶轮转动，驱动活塞杆往复运动，继而连续主动的为泡沫混合器提供泡沫液，避免了压力不足导致供液不足的问题，同时气体带动驱动叶轮转动过程中做功，能够使气体温度升高，继而使泡沫混合液温度升高，提高发泡效果。

Description

一种泡沫灭火系统

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，特别是涉及一种泡沫灭火系统。

背景技术

泡沫灭火系统是一种高效快速的灭火系统，广泛适用于炼油厂、化工厂、油田、油库、为铁路装卸油品的鹤管栈桥、码头、飞机库、机场、燃油锅炉房、大型汽车库及煤矿井下等场所的火灾扑救。随着泡沫灭火技术的进步，泡沫灭火系统在民用建筑、电力行业等领域应用也越来越多。泡沫灭火系统通常包括水泵、泡沫液储罐、空气压缩机、比例混合器、泡沫发生器以及泡沫喷头，水泵的进液端与水源连接，水泵的出液端与比例混合器的水源进口连接，比例混合器的水源出口与泡沫发生器的进液口连接，泡沫发生器的出液口与泡沫喷头连接，泡沫液储罐与比例混合器的泡沫进口连接，空气压缩机的进气端与大气或氮气储瓶连接，空气压缩机的供气端与泡沫发生器的进气口连接。启动水泵，水源通过比例混合器，在泡沫进口处形成负压，将泡沫液储罐内的泡沫液抽入比例混合器内和水混合成一定比例泡沫混合液，然后泡沫混合液进入泡沫发生器中与空气压缩机供入的空气或氮气混合发泡，并由泡沫喷头喷出。如专利号为“200610043170.3”所公开的“煤矿惰性气体泡沫灭火系统”。

其中，决定泡沫发泡量主要因素有以下：

(1)泡沫液和水的混合比：在规定的混合比范围内，混合比越高，高倍数泡沫的发泡倍数越高，析液时间也较长，混合比越低，发泡倍数和析液时间都会不同程度的降低，目前高倍数泡沫溶液的混合比普遍采用3％和6％两种。目前泡沫比例混合方法大致有四种：环泵式泡沫混合方法、压力式泡沫比例混合方法、平衡式泡沫比例混合方法、管线式泡沫比例混合方法。这四种泡沫比例混合方法均使用了文丘里管的原理，存在水压损失大、局部阻力压力损失大、泵的功耗大、泡沫混合液混合精度低、泡沫混合液易对水泵造成腐蚀等缺点。

(2)混合液温度：混合液温度通常是由配制所用水的温度直接决定的，温度降低，发泡剂的溶解性变差，混合液雾滴变大，通过发泡网时润湿、成膜性变差，甚至造成部分泡沫破裂，发泡能力降低，发泡倍数变小，一般要求配制高倍数泡沫混合液所用水的温度在5℃～38℃，但目前鲜有主动提高混合液温度的技术方案。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种泡沫灭火系统，空气压缩机向泡沫发生器提供气体时，气体会进入风力驱动装置的流通通道内，然后带动驱动叶轮转动，驱动泡沫液活塞缸的活塞杆往复运动，继而连续主动的为泡沫混合器提供泡沫液，避免了因压力不足而导致的供液不足的问题，同时气体带动驱动叶轮转动时做功，能使气体在一定程度上升温，以提高泡沫混合液温度，提高发泡效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种泡沫灭火系统，包括水泵、泡沫液储罐、空气压缩机、泡沫混合器、泡沫发生器、泡沫喷头、泡沫液活塞缸以及风力驱动装置；

所述泡沫混合器包括主管道和支管道，所述主管道的进液端通过所述水泵与水源连通，所述主管道的出液端与所述泡沫发生器的进液口连接，所述泡沫发生器的出液端与所述泡沫喷头连接，所述支管道的进液端连接有泡沫液管线，所述支管道的出液端与所述主管道的进液端和出液端之间的管体连通；

所述泡沫液活塞缸包括缸筒和伸出所述缸筒的活塞杆，所述活塞杆上设有将所述缸筒内分隔为第一泡沫供液腔和第二泡沫供液腔的活塞，所述第一泡沫供液腔和第二泡沫供液腔上均设有泡沫进口和泡沫出口，所述泡沫进口和所述泡沫出口通过单向阀分别与所述泡沫液储罐底部、所述泡沫液管线连接；

所述风力驱动装置包括风力通道、驱动连杆以及位于所述风力通道气流路径上的驱动叶轮，所述风力通道的进气端与所述空气压缩机的出气端连接，所述风力通道的出气端与所述泡沫发生器的进气口连接，所述驱动叶轮包括前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖之间设有迎风叶片，所述驱动连杆的一端与所述前端盖偏心铰接，所述驱动连杆的另一端与所述活塞杆铰接。

优选地，所述风力通道的出气端和所述泡沫发生器的进气口之间依次设有空气加热器和第一温度传感器，所述泡沫混合器和所述泡沫发生器之间设有第二温度传感器。

优选地，所述温度传感器和所述泡沫发生器的进气口之间依次设有气源调节阀和气体流量计。

优选地，所述气源调节阀和所述气体流量计之间设有压力表。

优选地，包括氮气储瓶，所述氮气储瓶与所述空气压缩机的进气端连接。

优选地，所述泡沫液管线上设有流量调节阀和泡沫流量计，所述水源和所述主管道的进液端之间设有水源流量计。

优选地，所述水源和所述水泵之间设有水源启闭阀。

优选地，所述水源为储水罐或供水管网。

优选地，包括若干个管径不同的泡沫喷头。

优选地，所述迎风叶片为弧形叶片。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明利用空气压缩机向泡沫发生器提供气体时，气体会先进入风力驱动装置的流通通道，带动驱动叶轮转动，继而带动泡沫液活塞缸的活塞杆往复运动，连续主动的为泡沫混合器提供泡沫液，相较于负压被动抽吸方式，能够避免压力不足而导致的供液不足的问题，同时气体推动驱动叶轮转动时做功，能够使气体一定程度上升温，与进入泡沫发生器的泡沫混合液混合后，能够一定程度上升温，提高发泡效果。

2.本发明中通过第一温度传感器可监测风力驱动装置流出的气体温度，根据第二温度传感器可监测泡沫混合液的温度，然后根据两者温度以及预设混合温度，启动空气加热器对气体进行加热，来提高泡沫混合液的发泡量，预预设混合温度，需要根据实际工况、发泡剂类型进行相应的设置。

3.本发明中设有不同管径的泡沫喷头，可根据火势情况，选择对应的泡沫喷头，如火势大则选择大管径泡沫喷头，火势小则选择小管径泡沫喷头。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为泡沫灭火系统的结构示意图；

图2为泡沫液活塞缸和风力驱动装置处的放大图；

图3为风力驱动装置的侧视图；

图4为一种迎风叶轮形状的风力驱动装置结构示意图；

图5为另一种迎风叶轮形状的风力驱动装置结构示意图；

图6为多泡沫喷头的结构示意图。

附图标记说明：1、水源；2、水泵；3、泡沫混合器；4、泡沫发生器；5、泡沫喷头；6、泡沫液储罐；7、空气压缩机；8、泡沫液活塞缸；9、风力驱动装置；10、泡沫液管线；11、缸筒；12、活塞杆；13、活塞；14、第一泡沫供液腔；15、第二泡沫供液腔；16、第一泡沫进口；17、第一泡沫出口；18、第二泡沫进口；19、第二泡沫出口；20、单向阀；21、风力通道；22、驱动连杆；23、驱动叶轮；24、前端盖；25、后端盖；26、迎风叶片；27、空气加热器；28、第一温度传感器；29、气源调节阀；30、压力表；31、气体流量计；32、氮气储瓶；33、氮气总阀；34、流量调节阀；35、泡沫流量计；36、水源启闭阀；37、水源流量计；38、转轴；39、第二温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种泡沫灭火系统，如图1至图6所示，包括水泵2、泡沫混合器3、泡沫发生器4、泡沫喷头5、泡沫液储罐6、空气压缩机7、泡沫液活塞缸8以及风力驱动装置9。

泡沫混合器3包括主管道和支管道，主管道的进液端通过水泵2与水源1连通。主管道的出液端与泡沫发生器4的进液口连接，泡沫发生器4的出液端与泡沫喷头5连接。支管道的进液端连接有泡沫液管线10，支管道的出液端与主管道的管体连通，连通处位于主管道的进液端和出液端之间。

泡沫液活塞缸8包括缸筒11和活塞杆12，活塞杆12的一端同轴设有活塞13，活塞13将缸筒11内分隔为第一泡沫供液腔14和第二泡沫供液腔15，活塞杆12的另一端从第二泡沫供液腔15伸出缸筒11。第一泡沫供液腔14上设有第一泡沫进口16和第一泡沫出口17，第二泡沫供液腔15上设有第二泡沫进口18和第二泡沫出口19。第一泡沫进口16、第二泡沫进口18均通过单向阀20与泡沫液储罐6底部连通，可通过管线伸入泡沫液储罐6的底部。第一泡沫出口17、第二泡沫出口19均通过单向阀20与泡沫液管线10连接。

风力驱动装置9包括风力通道21、驱动连杆22以及驱动叶轮23。风力通道21的进气端与空气压缩机7的出气端连接，风力通道21的出气端与泡沫发生器4的进气口连接。驱动叶轮23位于风力通道气21的流路径上，驱动叶轮23包括前端盖24和后端盖25，前端盖24和后端盖25之间设有迎风叶片26。驱动叶轮23通过转轴38转动连接在风力驱动装置9的壳体内。驱动连杆22的一端与前端盖24偏心铰接，驱动连杆22的另一端与活塞杆12铰接。

工作原理：

首先，在泡沫液储罐6内提前灌入由发泡剂和水配比好的泡沫液；然后，启动水泵2和空气压缩机7，水源1向泡沫混合器3的主管道供水，空气压缩机7将气体供入风力通道21内，并流向泡沫发生器4的进气口，驱动叶轮23的迎风叶片26受到气流推动，会带动前端盖24和后端盖25同步转动，驱动连杆22带动活塞杆12做往复运动，当活塞13向第二泡沫供液腔15方向移动时，第二泡沫供液腔15的空间变小，第二泡沫供液腔15内的液体被压入泡沫液管线10内，然后通过泡沫液管线10和支管道通入主管道内，并在主管道内完成混合形成泡沫混合液，与此同时第一泡沫供液腔14的空间变大，将泡沫液储罐6内的泡沫液抽入第一泡沫供液腔14内，当活塞13向第一泡沫供液腔14方向移动时，则第一泡沫供液腔14的空间变小，第一泡沫供液腔14内的泡沫液进入泡沫混合器3的支管道，然后与主管道内的水混合形成泡沫混合液，第二泡沫供液腔15的空间变大，将泡沫液储罐6内的泡沫液抽入第二泡沫供液腔15内，由于泡沫混合器3为管径匀称的管道，相较于文丘里管压力损失小，同时泡沫液为主动供液方式，相较于负压抽液，避免了供液不足的问题；最后，泡沫混合液进入泡沫发生器4后，与风力通道21供入的气体混合，便可发泡产生泡沫，由泡沫喷头5喷出进行灭火。风力通道21内的气流在推动驱动叶轮23转动时，其自身的温度也会相应的提高，继而与泡沫混合液混合后，也会相应的提高泡沫混合液的温度，继而提高泡沫混合液的发泡倍数，同时采用空气推动驱动叶轮23，继而省去了额外设置驱动机构来带动活塞杆12往复运动，节省了能源和设备成本。

由于通过风力驱动装置9的气体温度提升有效，为了进一步有效提高温度，将温度控制在合理范围内，保证泡沫混合液和气体混合后有一个较好的发泡温度，如5℃～38℃，如图1至图6所示，风力通道21的出气端和泡沫发生器4的进气口之间依次设有空气加热器27和第一温度传感器28。泡沫混合器3和泡沫发生器4之间设有第二温度传感器39。通过第一温度传感器28时刻监测风力通道21与泡沫发生器4进气口之间的管路内气体温度，通过第二温度传感器39可监测混合泡沫液的温度，然后综合两者温度，根据预设混合温度进行计算，然后启动空气加热器27对风力通道21排出的气体温度进行加热，并通过调节空气加热器27的温度，继而控制气体的温度，达到所需的气体温度，继而达到想要的混合温度。通常预设混合温度需在5℃～38℃。

进一步，本实施例中，如图1至图6所示，温度传感器28和泡沫发生器4的进气口之间依次设有气源调节阀29和气体流量计31。通过气源调节阀29可调节泡沫发生器4进入的气体量。

进一步，本实施例中，如图1至图6所示，气体流量计31和气源调节阀29之间设有压力表30，时刻监测气体压力，避免压力过大。

本实施例中，如图1至图6所示，包括氮气储瓶32，氮气储瓶32通过氮气总阀33与空气压缩机7的进气端连接，继而可为泡沫发生器4提供氮气，形成惰性气体和泡沫双相灭火液体。起到双重隔离作用(惰气隔离、泡沫隔离)窒息和扑灭火源。作为优选地，氮气储瓶32可采用氮气储瓶组，来提高氮气储量。当然空气压缩机7也可以连接其他惰性气体储存设备，也可以直接和大气连通。

本实施例中，如图1至图6所示，泡沫液管线10上设有流量调节阀34和泡沫流量计35，水源1和主管道的进液端之间设有水源流量计37。通过泡沫流量计35和水源流量计37分别监测泡沫液和水的流量，然后根据流量比调节，泡沫液的流量，继而调节泡沫液和水的混合比。

进一步，本实施例中，如图1至图6所示，水源1和水泵2之间设有水源启闭阀36。作为优选地，水源流量计37和泡沫混合器3的主管道之间也设有单向阀20。

进一步，本实施例中，如图1至图6所示，水源1为储水罐，水源1也可以为供水管网。

本实施例中，如图1至图6所示，包括若干个管径不同的泡沫喷头5。根据火情大小，选用不同管径的泡沫喷头5，相应的水压需要相应改变。作为优选地，泡沫喷头5和泡沫发生器4的出液口之间通过单向阀20连通。

本实施例中，如图1至图6所示，迎风叶片26为弧形叶片，弧形叶片的内弧侧为迎风面，利于气体的驱动，参考图5所示。当然迎风叶片26也可以设置为平面叶片，参考图4所示。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种泡沫灭火系统，其特征在于，包括水泵、泡沫液储罐、空气压缩机、泡沫混合器、泡沫发生器、泡沫喷头、泡沫液活塞缸以及风力驱动装置；

所述泡沫混合器包括主管道和支管道，所述主管道的进液端通过所述水泵与水源连通，所述主管道的出液端与所述泡沫发生器的进液口连接，所述泡沫发生器的出液端与所述泡沫喷头连接，所述支管道的进液端连接有泡沫液管线，所述支管道的出液端与所述主管道的进液端和出液端之间的管体连通；

所述泡沫液活塞缸包括缸筒和伸出所述缸筒的活塞杆，所述活塞杆上设有将所述缸筒内分隔为第一泡沫供液腔和第二泡沫供液腔的活塞，所述第一泡沫供液腔和第二泡沫供液腔上均设有泡沫进口和泡沫出口，所述泡沫进口和所述泡沫出口通过单向阀分别与所述泡沫液储罐底部、所述泡沫液管线连接；

所述风力驱动装置包括风力通道、驱动连杆以及位于所述风力通道气流路径上的驱动叶轮，所述风力通道的进气端与所述空气压缩机的出气端连接，所述风力通道的出气端与所述泡沫发生器的进气口连接，所述驱动叶轮包括前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖之间设有迎风叶片，所述驱动连杆的一端与所述前端盖偏心铰接，所述驱动连杆的另一端与所述活塞杆铰接。

2.根据权利要求1所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，所述风力通道的出气端和所述泡沫发生器的进气口之间依次设有空气加热器和第一温度传感器，所述泡沫混合器和所述泡沫发生器之间设有第二温度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，所述温度传感器和所述泡沫发生器的进气口之间依次设有气源调节阀和气体流量计。

4.根据权利要求3所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，所述气源调节阀和所述气体流量计之间设有压力表。

5.根据权利要求1所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，包括氮气储瓶，所述氮气储瓶与所述空气压缩机的进气端连接。

6.根据权利要求1所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，所述泡沫液管线上设有流量调节阀和泡沫流量计，所述水源和所述主管道的进液端之间设有水源流量计。

7.根据权利要求6所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，所述水源和所述水泵之间设有水源启闭阀。

8.根据权利要求1所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，所述水源为储水罐或供水管网。

9.根据权利要求1所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，包括若干个管径不同的泡沫喷头。

10.根据权利要求1所述的一种泡沫灭火系统，其特征在于，所述迎风叶片为弧形叶片。

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