CN205586406U - 一种气液两相流细水雾喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液两相流细水雾喷头，包括本体和过滤件，还包括有旋转芯子、转轴和出口围体，过滤件具有凸起圆弧部，旋转芯子处于过滤件与出口围体之间，旋转芯子转动套装在转轴外，转轴的上端与凸起圆弧部连接、下端与出口围体连接，出口围体的外侧壁与流道的侧壁之间具有呈文丘里结构的流出间隙，旋转芯子上具有若干片向上倾斜设置的弧形叶片，各弧形叶片沿旋转芯子的周向方向呈螺旋放射状间隔环绕分布。采用本新型的细水雾喷头可对多相流体按序进行分散整流、离心加速、旋转切割及文丘里结构使多相流体的雾化效果佳，使得气液两相流体能发挥气体和液体各自灭火效果的同时，还能大大提高两相流在灭火方面的效能，灭火效率高。

Description

一种气液两相流细水雾喷头

技术领域

本实用新型涉及一种灭水装置的喷头，尤其是一种用于气体与液体两相流灭火的喷头。

背景技术

现有的气液两相灭火的工作原理是：在灭火之前先将水预热，然后将预热后的水通过旋流式协和化混合器导入至两相流细水雾喷嘴中，喷出气水雾，进行灭火，此时预热细水雾流量较大，雾滴直径较大，可有效地对受保护区域进行预热，若干秒后，再开启惰性气体气路，进行两相流灭火，此时惰性气体从两相流细水雾喷嘴高速喷出，带动液体雾化，细水雾雾滴直径非常小，小于10um,从喷嘴喷出后能维持在较高的温度且速度较高，因此能快速蒸发吸热并能在火焰周围形成水蒸气覆盖火焰，由于此时饱和的蒸汽压较高因此可以稀释氧浓度至较低水平从而能够实现快速有效的灭水。

如国家知识产权局2013年07月17日公开的，公开号为CN102058948B的预热水的细水雾灭火方法和装置，其正是采用热水与惰性气体配合的两相流灭火方式，但是该两相流灭火用的喷嘴采用的是拉瓦尔两相流超细气水雾喷嘴，此拉瓦尔两相流超细气水雾喷嘴即采用文丘里结构，该文丘里结构的喷嘴虽在一定程度上可起到液体雾化的作用，但是两相液体中各相之间存在分界面，且该分界面随着流体流动在不断变化，即存在变动分界面的多种独立物质组成的流动，同时，气液两相液体因其流动中脉冲压力、气体膨胀能、流压的变化，还有沿程重力损失、摩擦损失、动能损失各方面的化，都会导致各种流型的变化，使得气液两相流在灭火方面的效能大大降低。

有鉴于此，本发明人对现有上述缺陷进行再次深入研究，遂于本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气液两相流细水雾喷头，其可使得气液两相流体能发挥气体和液体各自灭火效果的同时，还能发挥气液结合时形成的特有灭火效果，大大提高了气液两相流的灭火效能。

本实用新型的技术方案是这样的：一种气液两相流细水雾喷头，包括本体和过滤件，本体内具有其上下两端呈开口状的流道，过滤件安装于流道的上端端口处，过滤件上密布有若干个过滤通孔；还包括有旋转芯子、转轴和出口围体，上述过滤件呈下端端面为敞开状的中空结构，上述过滤件的上端端面具有向上凸起的凸起圆弧部，上述凸起圆弧部上密布有上述过滤通孔，上述旋转芯子和上述出口围体均处于上述流道内，且上述旋转芯子处于上述过滤件与上述出口围体之间，上述转轴竖立设置，上述转轴的上端处于上述过滤件的中空腔室内，且上述转轴的上端端部与上述凸起圆弧部连接在一起，上述旋转芯子转动套装在上述转轴外，上述转轴的下端端部与上述出口围体的上端连接在一起，上述出口围体的外侧壁与上述流道的侧壁之间具有流出间隙，上述流出间隙呈文丘里结构，上述旋转芯子上具有若干片向上倾斜设置的弧形叶片，各弧形叶片沿旋转芯子的周向方向呈螺旋放射状间隔环绕分布。

上述旋转芯子具有底盘，各上述弧形叶片设置在上述底盘的上表面上，且各弧形叶片构成上大下小的锥形结构，上述底盘的中心部位处开设有供转轴穿过的穿孔，上述穿孔内安装在转动套装在转轴外的安装轴承。

上述过滤件螺装于上述流道的上端端口内，且上述凸起圆弧部处于上述流道上方，上述凸起圆弧部的内表面的中心部位处向下凸设有凸块，上述转轴的上端端部伸入上述凸块内，并与凸块螺装在一起。

上述流道的侧壁位于上述出口围体处的部位具有凸向流道中心方向延伸的闭环形圆弧凸起，上述出口围体的外侧壁呈向外凸起的圆弧面，上述闭环形圆弧凸起与上述出口围体的外侧壁之间具有间隙，上述间隙为上述流出间隙。

上述过滤件为不锈钢过滤件，上述不锈钢过滤件的外表面具有一电解抛光层。

采用上述方案后，本实用新型的一种气液两相流细水雾喷头,流体流至本体时先流至过滤件处，此时流体从凸起圆弧部上的各过滤通孔穿流过过滤件，使得气液两相流体被均匀打散，再汇聚在凸起圆弧部的内侧，在内侧碰撞后迅速撞击在旋转芯子的弧形叶片上，使得旋转芯子高速旋转，对气液两相流体进行迅速切割搅拌，使气液两分子相互弥散，形成两种介质之间相对运动速度相差很小的雾流，达到良好的雾化效果，该形成的雾流经文丘里结构的流出间隙可进一步提高雾流的雾化效果，呈锥状覆盖火焰，并迅速飘移在火焰内部蔓延，迅速降温、稀释氧浓度，达到快速冷却燃料表面的效果，能有效扑灭A类和B类火灾；同时，流体流经凸起圆弧部时利用凸起圆弧部的曲张曲面与流体方向相反，能有效承受流体的脉冲力、气体膨胀能、流体流压，使流体的流型不会发生变化，且过滤后的杂质会沿着凸起圆弧部的曲面向过滤件的周沿滑落堆积，防止过滤通孔堵塞。与现有技术相比，其采用本新型的细水雾喷头可对多相流体按序进行分散整流、离心加速、旋转切割及文丘里结构使多相流体的雾化效果佳，使得气液两相流体能发挥气体和液体各自灭火效果的同时，还能大大提高两相流在灭火方面的效能，提高灭火效率，对保护场所基本无污染，并保证喷头无堵塞情况发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中旋转芯子的结构示意图。

图中：

本体 1 流道 11

凸起 111 过滤件 2

凸起圆弧部 21 凸块 211

旋转芯子 3 底盘 31

穿孔 311 弧形叶片 32

转轴 4 出口围体 5

安装轴承 6 流通间隙 100

流出间隙 200

具体实施方式

本实用新型的一种气液两相流细水雾喷头，如图1、2所示，包括本体1、过滤件2、旋转芯子3、转轴4和出口围体5，本体1内具有其上下两端呈开口状的流道11，过滤件2安装于流道11的上端端口处，过滤件2上密布有若干个过滤通孔(图中未示出)，过滤件2呈下端端面为敞开状的中空结构，过滤件2的上端端面具有向上凸起的凸起圆弧部21，优选的是，过滤件2螺装于流道11的上端端口内，凸起圆弧部21处于流道11上方，即处于本体1上方，凸起圆弧部21上密布有若干个所述的过滤通孔，旋转芯子3和出口围体5均处于流道11内，且旋转芯子3处于过滤件2与出口围体5之间，转轴4竖立设置，转轴4的上端处于过滤件2的中空腔室内，且转轴4的上端端部与凸起圆弧部21连接在一起，优选的是，凸起圆弧部21内表面的中心部位处向下凸设有凸块211，转轴4的上端端部伸入该凸块211内，并与凸块211螺装在一起。

所述的旋转芯子3转动套装在转轴4外，优选的是：旋转芯子3具有底盘31和若干片向上倾斜设置的弧形叶片32，底盘31的中心部位处开设有供转轴4穿过的穿孔311，穿孔311内安装在转动套装在转轴4外的安装轴承6，利用此安装轴承6可实现旋转芯子3的转动安装，各弧形叶片32设置在底盘31的上表面上，各弧形叶片32沿底盘31的周向方向呈螺旋放射状间隔环绕分布，且各弧形叶片32构成上大下小的锥形结构，两弧形叶片32之间形成有流通间隙100。

出口围体5处于流道11的下端端口处，所述转轴4的下端端部与出口围体5的上端连接在一起，出口围体5的外侧壁与流道11的内侧壁之间具有流出间隙200，流出间隙200呈文丘里结构，具体的是：流道11下端的侧壁位于出口围体5处的部位呈向流道11中心方向延伸的凸起的圆弧部，即，流道11的下端侧壁位于出口围体5处凸设有向流道11中心方向延伸的闭环形凸起111，即凸起111沿流道11的周向方向延伸设置，凸起111的外侧面呈圆弧面，出口围体5的外侧壁呈向外凸起的圆弧面，该凸起111的外侧壁与出口围体5的外侧壁之间具有间隙，此间隙为所述流出间隙200，因凸起111的外侧面和出口围体5的外侧壁均呈圆弧面，两圆弧面相对设置，即凸起111的外侧壁和出口围体5的外侧壁之间构成有其口径由上而下渐缩的上缩径段，其口径基本保持不变的中间直流段，及其口径由上而下渐扩的下扩径段；该上缩径段、中间直流段与下扩径段即可构成文丘里结构。

本实用新型的一种气液两相流细水雾喷头,流体流至本体1时先流至过滤件2处，此时流体从凸起圆弧部21上的各过滤通孔穿流过过滤件2，使得气液两相流体被均匀打散，再汇聚在凸起圆弧部21的内侧，在内侧碰撞后迅速撞击在旋转芯子3的弧形叶片32上，因各弧形叶片32呈螺旋放射状环绕分布，使得旋转芯子3整体能够高速旋转，旋转芯子3的高速旋转对气液两相流体进行迅速切割搅拌，使气液两分子相互弥散，形成两种介质之间相对运动速度相差很小的雾流，达到良好的雾化效果，形成的雾流从两弧形叶片32之间的流通间隙100流出至出口围体5处，并文丘里结构的流出间隙200流出，流经流出间隙200时利用文丘里结构可进一步提高雾流的雾化效果，使雾化水呈锥状覆盖火焰，并迅速飘移在火焰内部蔓延，迅速降温、稀释氧浓度，达到快速冷却燃料表面的效果，能有效扑灭A类和B类火灾。与现有技术相比，本新型的细水雾喷头可对多相流体按序进行分散整流、离心加速、旋转切割及文丘里结构使多相流体的雾化效果佳，使得气液两相流体能发挥气体和液体各自灭火效果的同时，还能大大提高两相流在灭火方面的效能，提高灭火效率，对保护场所基本无污染，同时，流体通过凸起圆弧部21时利用凸起圆弧部的曲张曲面与流体方向相反，能有效承受流体的脉冲力、气体膨胀能、流体流压，使流体的流型不会发生变化，进一步保护两相流的灭火效能，且过滤后的杂质会沿着凸起圆弧部21的曲面向过滤件的周沿滑落堆积，防止过滤通孔堵塞，保证喷头无堵塞情况发生；再有，利用各弧形叶片32围成的锥形结构，使流体流至旋转芯子3时先与旋转芯子3的大端接触，使流体流压与动能作用在其上能获得一个相对较大的力矩，能轻易迅速带动旋转芯子3转动，以保证旋转芯子始终能够旋转，另，利用凸起111的圆弧与出口围体5的外侧壁的圆弧配合使雾流流经流出间隙200的收缩段(即中间直流段)时能得到最佳压缩，此时在外界相对低压环境下，使雾流能够急剧沿流线扩张，更进一步提高灭火效果。

本实用新型中，该过滤件2为不锈钢过滤件，不锈钢过滤件的外表面具有一电解抛光层(图中未画出)，利用不锈钢材质与电解抛光层使过滤件2不亲和灭火介质，使得气液侧质能够顺畅流过过滤件2。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (5)

1.一种气液两相流细水雾喷头，包括本体和过滤件，本体内具有其上下两端呈开口状的流道，过滤件安装于流道的上端端口处，过滤件上密布有若干个过滤通孔；其特征在于：还包括有旋转芯子、转轴和出口围体，上述过滤件呈下端端面为敞开状的中空结构，上述过滤件的上端端面具有向上凸起的凸起圆弧部，上述凸起圆弧部上密布有上述过滤通孔，上述旋转芯子和上述出口围体均处于上述流道内，且上述旋转芯子处于上述过滤件与上述出口围体之间，上述转轴竖立设置，上述转轴的上端处于上述过滤件的中空腔室内，且上述转轴的上端端部与上述凸起圆弧部连接在一起，上述旋转芯子转动套装在上述转轴外，上述转轴的下端端部与上述出口围体的上端连接在一起，上述出口围体的外侧壁与上述流道的侧壁之间具有流出间隙，上述流出间隙呈文丘里结构，上述旋转芯子上具有若干片向上倾斜设置的弧形叶片，各弧形叶片沿旋转芯子的周向方向呈螺旋放射状间隔环绕分布。

2.根据权利要求1所述的一种气液两相流细水雾喷头，其特征在于：上述旋转芯子具有底盘，各上述弧形叶片设置在上述底盘的上表面上，且各弧形叶片构成上大下小的锥形结构，上述底盘的中心部位处开设有供转轴穿过的穿孔，上述穿孔内安装在转动套装在转轴外的安装轴承。

3.根据权利要求1所述的一种气液两相流细水雾喷头，其特征在于：上述过滤件螺装于上述流道的上端端口内，且上述凸起圆弧部处于上述流道上方，上述凸起圆弧部的内表面的中心部位处向下凸设有凸块，上述转轴的上端端部伸入上述凸块内，并与凸块螺装在一起。

4.根据权利要求1所述的一种气液两相流细水雾喷头，其特征在于：上述流道的侧壁位于上述出口围体处的部位具有凸向流道中心方向延伸的闭环形圆弧凸起，上述出口围体的外侧壁呈向外凸起的圆弧面，上述闭环形圆弧凸起与上述出口围体的外侧壁之间具有间隙，上述间隙为上述流出间隙。

5.根据权利要求1所述的一种气液两相流细水雾喷头，其特征在于：上述过滤件为不锈钢过滤件，上述不锈钢过滤件的外表面具有一电解抛光层。