CN212118851U - 一种混合射流消防装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合射流消防装置，包括喷水嘴和喷粉嘴，喷粉嘴的喷粉口环绕在喷水嘴的喷水口外部，喷粉嘴内喷出的灭火剂粉末从外部与中间喷水嘴内喷出的水流在空气中混合。灭火剂粉末是聚丙烯酸钠树脂粉末。本实用新型解决了现有技术中使用聚丙烯酸钠树脂粉末作为灭火剂的技术瓶颈，让聚丙烯酸钠树脂粉末可以顺利持续的喷射到火场内，不堵塞喷粉口。

Description

一种混合射流消防装置

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域，具体涉及一种可以形成灭火剂粉末与水混合射流的消防装置。

背景技术

目前，水依然是最常用的灭火剂，具有廉价易得，对环境无污染等优点。但是由于水流动性好，喷射到火场后大部分水会流失，造成浪费，而且对于着火面积大、火势发展迅猛、易复燃、扑救难度大的大型火灾，用水扑救往往只能控制火灾蔓延，难以及时有效的将大火扑灭。现在广泛使用的干粉类灭火剂，虽然灭火效果有所提升，但是对某些类型的大火效果不佳，并且残留物对环境污染比较严重。

高吸水性树脂(Super Absorbent Resin，SAR)是一种含有羧基、酰胺基等强亲水性基团并具有一定交联度的的水溶胀型和三维网状结构的新型功能高分子材料。它不溶于水，也不溶于有机溶剂，并具有独特的性能-强吸水性和保水性。与传统的吸水材料如海绵、棉花、纤维素及硅胶相比，高吸水性树脂的吸水量大，能迅速吸收几十倍甚至几千倍自身重量的液态水，且保水性强，即使在受热加压下也不易失水，同时又具有高分子材料的一些特性。由于这些特点，对于高吸水性树脂的研究发展极为迅速，已被广泛应用于农林园艺、医疗卫生、食品工业、石油化工、建筑材料等众多领域。

高吸水性树脂发展很快，种类繁多，其分类方法也多，主要按原料来源、亲水化方法、亲水基团的种类、交联方法和制品形态进行分类，而最常用的分类方法是按原料来源分类，包括淀粉系高吸水性树脂，纤维素类高吸水性树脂，合成系高吸水性树脂，蛋白质系高吸水性树脂，共混与复合系高吸水性树脂等。

高吸水性树脂之所以能吸收自身质量几百倍甚至上千倍的水，因为它具备两个条件：一是它具有亲水性基团如羧基、羟基、酰胺基和磺酸基等，使吸水变成可能。二是它具有三维空间网络结构而不溶于水，使吸水变成现实。高吸水性树脂是具有亲水基团并轻度交联的三维网络聚合物，能吸收大量水分而溶胀又能保持住水分不外流，具有吸水倍率高、吸水速率快和保水性能强等优点。

将高吸水性树脂，特别是聚丙烯酸类高吸水性树脂的高分子水凝胶应用于灭火领域有如下优点：

1、在高吸水性树脂中，高分子电解质的侧基遇水后，电离出相应的阴离子亲水基团和阳离子(可动离子)，主链网络骨架上均为带负电的阴离子，不能移动，其间的排斥作用产生网络扩张的动力。阳离子虽具备一定的活动性，但由于受网络骨架相反电荷的吸引、束缚，使其存在于网络中，这样网络内部阳离子浓度大于外部水中阳离子浓度，离子在网络内外产生渗透压，另由于聚电解质本身具有亲水能力很强的基团，水能在很短的时间内大量进入三维网络。在高温条件下，固定有大量自由水的高吸水性树脂有相当大的热容，失水时可消耗大量的热，形成了对热源的有效隔绝，有利于火势的控制。

2、高吸水树脂吸水后形成一种弹性凝胶，并且这种凝胶粒子之间是紧密联结在一起的，之间并没有可供空气进入的空隙，可以在水凝胶状态下隔绝火源与空气的接触，防止暗火复燃，保护已经被凝胶覆盖的火场内物体，从而达到快速灭火的效果。

3、高吸水树脂吸水后形成凝胶，具有优良的化学稳定性、热稳定性和相容性，并且粘度非常高，具有很好的黏附能力，在喷撒到竖直表面上后，能够覆盖在物体表面不下落，形成足够的附着厚度，能够有效提高对火场内未燃烧物体的防火有效性。

4、高吸水树脂系高分子粉未，在贮藏、运输等方面安全，贮存(密闭防吸水)稳定性达二年以上，无毒性；在强火中，受热失水后树脂燃烧变成二氧化碳和水，对人、畜无毒；火扑灭后，火场残留树脂会在数月内自然降解，对人和环境无毒无污染，绿色环保。

5、高吸水树脂粉末比重轻，吸水能力极强，可以在极短的时间吸收自身重量300倍以上的水，在整个吸水凝胶中的树脂粉末含量一般是水重量的0.05～0.5％之间。一般在0.1％左右，只需很少的高吸水树脂粉末就可以形成大量的灭火凝胶，灭火防火效果极佳，并且可以持续吸收水分，避免多余水量四处流淌带来的二次破坏，具有节水作用。

6、吸水凝胶呈弱酸性、弱碱性或中性，不腐蚀消防设备。

现有技术中，存在采用丙烯酸聚合物制备凝胶灭火的技术，比如中国专利CN107497088A中公开了一种水凝胶灭火剂及其实施方法，所述的水凝胶灭火剂的使用方法是将水凝胶灭火剂溶于水中，搅拌时间不大于1分钟，制成质量浓度为3～5‰的溶液，即可用于灭火使用；CN107789085A中公开了一种新型高分子凝胶水系灭火剂，在使用时，取新型环保高分子凝胶水系灭火剂加入600～1000倍质量的水中，搅拌3～5分钟后即可形成高分子凝胶用作灭火；CN207101696U中公开了一种新型环保消防车，首先将物料放进高分子灭火料储箱中，使灭火料进入消防炮管路中，水从水箱中出来通过消防泵进水口进入消防炮管路中，在旋转混合装置的作用下让水和高分子材料在螺旋管道内充分混合，之后在从消防水炮中发出；CN100444912C中公开了一种高吸水性树脂吸水凝胶灭火剂的应用，将合成系树脂聚丙烯酸钠与1000倍的水混合，在半小时生成吸水凝胶，该凝胶可以用水枪喷向火中，将聚丙烯酸钠细粉与1000倍的水混合，一起从喷枪喷向着火部位，在15秒～60秒时间内，生成凝胶起到灭火作用。

但是，这些高吸水性树脂灭火剂的使用方式，都存在重大缺陷。经发明人长期试验，高吸水性树脂粉末吸水后迅速膨胀，并且随着吸水量的加大，粘度变的越来越大，直至最终接近凝固状态，搅拌后的树脂十分粘稠并且很容易凝固，很难找到合适的方式将这些接近固态的凝胶状吸水树脂发射出去，准确的说是喷洒出去而不是使用人力或者机器一团一团地扔出去。进一步的，树脂在膨胀过程中，会严重阻塞消防设备的管道，导致喷射不能持续，甚至由于水流不畅和管路封闭而导致设备损坏。所以，上述灭火方式的使用场合受到很大限制。

此外，现有技术消防设备中，对于粉末状灭火剂和水流的混合，通常会采用独立输入管路加上重叠输出管路的方案。比如中国专利CN201591928U中公开了一种管套管式复合射流消防炮，参见图1，采用了各种灭火剂的分别输入，且不同的灭火剂分别通过内外管输送，使得混合液与超细干粉在输送过程中不相互混合，只在喷口处汇合，因此完全保留了其各自的特性，再加上直流压力水或泡沫混合液的附壁作用，使得具有良好疏水性的超细干粉能被带到更远的距离。中国专利CN207722267U中公开了一种可调节水和超细干粉灭火剂混合比的消防枪，参见图2，枪体8前端设置有喷射嘴，枪体8后端设置有独立的进粉管和进水管，进粉管前部套在进水管前部的内部，进粉管前部与进水管前部之间留有通水空腔，进粉管前端和进水管前端均与喷射嘴相连接。

这些消防水炮或者水枪，都是针对干粉灭火剂设计的，而干粉灭火剂通常是不溶于水、不吸水的，并且市面上其他的灭火剂也不会出现吸水膨胀粘度增大的情况，所以这类消防水炮在使用干粉灭火剂时没有问题。但是在使用高吸水性树脂作为灭火剂时，就会出现严重问题，高吸水性树脂实际上既不溶于水也不疏水，而是能够快速将水分子吸入高分子结构内部并固定，并形成凝胶，因此，随着喷水和喷粉的同时进行，粘结在喷粉口附近的吸水树脂会越来越多，在工作一段时间后会将喷粉口完全堵住，并且这种问题会随着高吸水性树脂的各项性能指标更优秀而变得更加严重。在我公司所做的试验中，外围水流会通过各种方式流入或者溅射或者滴落到内层喷粉口附近，由于粘性很大并且凝固的十分迅速，吸水后的树脂会在喷嘴部位逐步堆积，形成类似火山状的树脂堆，逐步压缩喷粉通道，最后完全封闭出粉口。最严重的时候，凝固的树脂会在极短时间内直接将喷粉口内部的管道堵塞。

此外，在灭火剂为可溶于水的粉末时，也会出现水倒流入喷粉嘴的情况，尤其是在灭火结束后的关水阶段。当然，在消防中选用的粉末灭火剂，通常是溶解性能极佳的物质，一旦遇水就会大量溶解，其产生的后果也非常严重，一是容易产生不期望的有毒物质或者对消防设备产生腐蚀的化学品，二是溶解过程可能会比较剧烈，容易发生不期望的强烈反应或产生大量的热。

有鉴于此，市场上需要这样一种消防装置，能够实现灭火剂粉末尤其是高吸水性树脂粉末和水流的快速混合，并且能将混合后的凝胶溶液或者灭火溶液持续稳定地输送到指定位置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种消防装置，能够实现灭火剂粉末尤其是高吸水性树脂粉末和水流的快速混合，并且能将混合后的凝胶溶液或者灭火溶液持续稳定地输送到指定位置。

本实用新型的技术方案是，提供一种混合射流消防装置，包括喷水嘴和喷粉嘴，喷粉嘴的喷粉口环绕于喷水嘴的喷水口外部。

喷粉嘴内喷出的灭火剂粉末从外部与喷水嘴内喷出的水流在空气中混合。

灭火剂粉末是高吸水性聚丙烯酸钠树脂粉末或者可溶于水的灭火剂粉末。

喷粉口喷出粉末的方向与所述喷水口喷出水的方向相交。喷粉口的位置，在喷水口的位置的后方。喷粉口部分环绕喷水口，避开喷水口位置的下方。

喷水嘴与喷水管相连，可以喷出高压水流或者水雾。喷粉嘴与喷粉管连接，喷粉管与储粉罐连接，储粉罐与高压气源连接。

所述喷水嘴和喷粉嘴一体成型。

现有技术中，也存在采用两根独立喷管喷射不同种类灭火剂的消防水炮和水枪，比如中国专利CN 106730542A中公开一种可增压消防水枪，参见图3，由消防主管、气枪管、可拆气枪嘴、可拆水枪嘴和把手组成，所述消防主管和气枪管之间设有增压管，所述可拆水枪嘴安装于消防主管的前端，可拆气枪嘴安装于气枪管的前端，气枪管内侧通过增压管连通消防主管。但是这种水枪并不是为灭火剂和水流混合而设计的，其气枪嘴和水枪嘴并不同时喷出气体和水流，仅仅在为水流增压时才将气枪管和水枪管在后部连通。再比如中国专利CN 204932678U公开了一种改进的沥青生产用的消防装置，参见图4，包括主管的上部设有竖直的转动管，所述转动管的两端均设有支管，所述支管通过横管与转动管连通，所述支管之一向前延伸第一发射管，所述两个支管的后部连通，并连通分水管，所述分水管向前延伸第二发射管。虽然也具有两个独立的喷管，但是其第一和第二发射管并不是为了混合粉末和水流，其作用仅仅是一个压力大可以喷的远一些，另一个压力小水流喷的近一些，通常也不会一起使用。再比如中国专利CN 109893809A中公开了一种消防用多用型消防水枪，参见图5，橡胶外套一侧设置有水枪喷射口，水枪喷射口一侧设置有泡沫喷射口，所述水枪喷射口另一侧设置有通管，保护壳底部一侧设置有转动轴，所述转动轴一侧连接有挡板，所述挡板可通过转动轴进行四十五度转动，而所述挡板的长度刚好为保护壳的对角线的长度，所述挡板一侧设置有入口，所述保护壳一侧有连接口，所述连接口可与外界消防软管相连接。这种水枪虽然也具有两根独立的喷管，但是其目的是为了单独喷射不同类型的灭火剂，并且通过设置挡板来实现，不涉及粉末和水流的混合问题。因此，上述现有技术都不能实现本实用新型这种外粉内水的粉末和水流混合方式，更不可能达到本实用新型的技术效果。

此外，还大量存在一类能够实现灭火剂粉末和水流混合的消防设备，比如中国专利CN 105148435A中公开一种多功能消防同轴喷嘴装置，参见图6，包括连接输送外管路灭火介质的外轴管路进口接口，连接输送内管路灭火介质的内轴管路进口接口，外轴管路阀门，内轴管路阀门，同轴外管路，同轴内管路，外管路喷嘴，内管路喷嘴、内外管路连接。由两套独立的灭火喷嘴装置巧妙组合为一体，可同时喷射两种相同或不同性质或相同性质不同功能的灭火介质到火场。再比如中国专利CN 109806532A公开了一种复合射流灭火喷射装置，参见图7，包括第一连接管，用于输送泡沫或水系灭火剂，一端设有第一排料口；第二连接管，用于输送氮气驱动下的干粉，一端设有第二排料口，所述第二排料口与所述第一排料口同心设置；外喷管，一端连接所述第一排料口；内喷管，位于所述外喷管的内侧，且与所述外喷管同轴设置，所述内喷管的一端穿入所述第一连接管，用于输送氮气驱动下的干粉，所述内喷管的外壁与所述第一排料口的内壁之间设有用于输送泡沫或水系灭火剂的通道。

上述混合射流设备，无一例外均是中间为喷粉嘴，外面同轴环绕喷水嘴，这么做的好处是混合比较充分，灭火剂粉末损失几乎为零，但是对于高吸水性树脂粉末和可溶于水灭火剂粉末来讲，却有其无法避免的缺陷，一是容易堵塞喷口，二是液体倒灌会发生不期望的反应。

与已有技术相比，本实用新型的优点体现在：

1、创造性地提出了灭火剂粉末由外部进入水流内部的思路，避免了管路堵塞。以前，由于粉末状灭火剂通常较轻，火场气流环境复杂，并且粉末通常要由压缩空气吹出，散布面比较大，所以设计人员通常会设想如果粉末喷出后四周都是水的话，所有粉末都会直接撞到“水墙”上，肯定粉末的泄露会非常少。同时，干粉类灭火剂不溶于水，需要水流和粉末强力混合，其他类别粉末灭火剂可能会溶于水，但无论使用哪种灭火剂都不会在碰到一些水后就造成消防管路的堵塞。所以现有技术通常都采用将粉末喷管套放在水管之中的方案，这样就可以让粉末和水流更好地混合在一起，并利用水流的力量将粉末输送的更远。但是，在使用高吸水性树脂粉末作为灭火剂时，这样的结构就会让外层的水流有太多的机会进入内层的喷粉口从而导致堵塞。因此，我公司创造性地提出了将喷粉嘴从喷水嘴之中分离出来的技术方案。这种方案下，喷粉嘴实际上多数情况下会设置在喷水嘴的上方或者侧面，水流直线喷出后基本没有机会进入喷粉口附近的区域，最大限度的减少了喷粉嘴沾水的可能性。实验证明，这种结构的消防系统可以连续工作数十分钟而不发生堵塞。

2、改变了消防领域以前利用高吸水性树脂作为灭火剂的使用方式，从以前的预先混合之后再使用，变成了即喷即用，大大提高了灭火效率。同时，也不需要额外的搅拌设备，没有改变传统的水柱灭火方式，只是在水炮边上加上了一组粉末喷射装置，形成了将粉末喷射在喷出水柱上的新灭火方式，由水柱带着粉末走，水和粉边走边混合吸收，并且在达到着火点的几秒钟内完成充分吸水混合，水流达到着火点时，灭火凝胶也正好形成，完全没有影响以前灭火快速反应的优点。实际上，这也是采用聚丙烯酸钠这类高吸水性树脂作为灭火剂所独有的灭火方式，一般的干粉粉末灭火剂，使用本实用新型这种混合方式，混合程度以及混合效果达不到本实用新型的技术效果。

3、树脂粉末和水流从原来的在喷口内部或者出口部位混合，变成了在距离喷口一定距离的空中进行混合，喷粉口和喷水口的物理距离得到延长，极大地减少了水流进入喷粉口附近区域的机会，最大限度的利用了高吸水性树脂，尤其是聚丙烯酸钠树脂的物理性质，让高吸水量和高吸水速率，不再成为使用聚丙烯酸钠作为灭火剂的障碍，而是变成了一种优势。树脂粉末和水流无需在任何封闭或者半封闭的空间内进行混合，而是直接在空中进行混合，可以对大限度解决吸水后产生的高粘性对灭火剂喷洒的影响。

4、中间喷出的强力水流或者水雾，可以将树脂形成的凝胶输送到较远的地方，并且水流在快速喷出的时候，在其周围产生了一定的负压，可以将喷出后随气流漂浮的树脂粉末吸入到水流中来，很好地利用了树脂粉末密度低颗粒小的特点。实践中，只要喷粉口距离水柱不是太远，基本能保证至少95％的树脂粉末会与喷出的水柱混合。

5、喷粉嘴和喷水嘴可以整合在一个大的喷嘴上，和现有两相射流混合设备并无太大差异，制作工艺简单，结构简单，外形小巧美观，占用空间小，安装及维修或者替换部件方便快捷。对生产厂家来讲，在追求成本平衡的情况下，无需对现有的消防水炮、水枪或者水龙做任何实质性改动，要想达到本实用新型的技术效果，可以利用原有的喷水嘴和喷粉嘴，仅需将输入介质的种类进行调换即可，极大地降低了改造成本。

6、在使用可溶于水的粉末灭火剂时，可以省略灭火剂与水在消防车内部混合的过程，提升了消防火场反应的时间；另外，粉末和水流直接在空气中混合并形成灭火溶液，有效地降低了灭火溶液可能对消防管路和装备的污染和腐蚀，减少了清洗成本。

附图说明

图1是现有技术中多相射流水炮结构示意图；

图2是现有技术中多相射流水枪结构示意图；

图3是现有技术中多喷管分离的水炮结构示意图；

图4是现有技术中多喷管分离的水炮结构示意图；

图5是现有技术中多喷管分离的水枪结构示意图；

图6是现有技术中多相射流水炮结构示意图；

图7是现有技术中多相射流水炮结构示意图；

图8是本实用新型消防装置一实施例结构示意图；

图9是本实用新型消防装置一实施例喷口位置示意图；

图10是本实用新型消防装置一实施例喷口位置示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，下述实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

参考图8，本实用新型涉及消防设备技术领域，公开了一种混合射流消防装置，包括喷水嘴1和喷粉嘴2，喷粉嘴2的喷粉口4环绕于喷水嘴1的喷水口3外部。喷粉嘴2内喷出的灭火剂粉末从外部与喷水嘴1内喷出的水流在空气中混合。灭火剂粉末是聚丙烯酸钠树脂粉末或者可溶于水的灭火剂粉末。

通常来讲，消防装置都包含若干个部件，比如水泵、高压泵、管道、阀门、接水口、控制装置等，但是具体到本实用新型来讲，只包括两个核心的部分，喷粉的装置和喷水的装置。只要这两个装置设置位置得当，就可以完成本实用新型的发明目的。我公司之前一段时间的试验，主要是围绕现有技术中混合射流设备的改造进行的，因为现有技术中已经存在粉末和高压水柱一起喷出灭火的混合射流设备，省去了开发成本，试验成本很低。但是经过一系列的测试，并且中途更换了若干个品种的高吸水性树脂，都不能达到很好的喷射效果。现有的三相或者两相混合射流消防装备，都是喷水口和喷粉口互相嵌套的，喷水和喷粉同时进行，水和粉末互相包裹着喷出，由于高压水柱压力非常大，水线之间的碰撞比较激烈，溅射起来的水花非常容易进入喷粉口的周围，而高吸水性树脂粉末相比于现有的粉末灭火剂最大的不同就是既不溶于水，也不疏水，而是遇水后急速膨胀并且粘度迅速增大变为凝胶状，逐渐变为固态的凝胶封住喷粉口4的周围内壁，最终会彻底封闭喷粉口，造成作为灭火剂的树脂不能喷出。

此外，在灭火剂是可溶性物质或者混合物时，也会出现类似问题，灭火剂遇少量水后，容易在短时间内形成糊状或者膏状物质，也不利于后续粉末灭火剂的喷出。同时，产生的灭火溶液或者包含灭火剂的糊状膏状物质清洗非常麻烦，带来了使用上的不便。

针对此问题，我们创造性地将喷粉嘴2环绕于喷水嘴1外部周围，两者喷口虽然重叠并且相距比较近，但是灭火剂粉末，尤其是聚丙烯酸钠树脂粉末，可以从外部四周直接喷射到高压水柱上，并且由于聚丙烯酸钠树脂粉末优秀的吸水速率，可以迅速加入水流中去，并随着水流一起飞向着火点，树脂粉末在高压水柱强烈的负压牵引下，并不会四处飘散，可以很好地应对火场气流不稳的问题。如果仅从两种物质混合的角度来讲，本实用新型的消防装置混合效果不一定优于现有套管式混合射流系统，但是本实用新型解决了使用新灭火剂粉末带来的新问题，在使用高吸水性树脂粉末尤其是聚丙烯酸钠树脂粉末作为灭火剂时产生了很好的技术效果，充分发挥了聚丙烯酸钠树脂粉末的特性，即使一开始混合的不是很好，但是在水柱到达着火点的过程中，聚丙烯酸钠粉末依然会大量吸收水柱中的水分子，在附着到着火物体之后仍然会继续吸收水分子，直到吸收300-500倍体积以上。相比较而言，如果在本实用新型的消防装置中使用疏水性的干粉作为灭火剂，则混合效果会远远差于套管式混合射流系统。

喷粉口4喷出粉末的方向与喷水口3喷出水的方向相交。相当于粉末喷出的方向稍微向喷粉口4的中心汇聚，这样就可以与从中间直线喷出的水流倾斜相交，有利于固液进一步混合。喷粉嘴2的内部构造没有在图中示出，但是粉末灭火剂最终喷出的方向，相对于水流喷出方向是倾斜设置的。实际上也就是为了让喷粉口4喷出的树脂粉末可以从后方倾斜着喷到高压水柱侧面上，这样才能最大限度借助高压水柱产生的负压，将漂浮的粉末吸引到水柱液面上。在某些情形下，喷粉嘴2的形状可能不是非常规整，但是这并不影响粉末沿着我们设计的方向喷出，可以尽量确保喷粉嘴2内部形成的喷粉通道形状完整对称。

高吸水性树脂粉末优选是聚丙烯酸钠树脂粉末。经我公司试验，并不是所有的高吸水性树脂粉末都能够达到最优的灭火效果，各种高吸水性树脂粉末之间的吸水混合以及状态转变的效果有明显不同，将吸了水之后的高吸水性树脂粉末喷射到着火点，灭火效果有区别。聚丙烯酸钠树脂粉末的吸水速率、吸水倍数、粘度、密度等指标与本实用新型的消防装置和混合方法非常契合，可以达到优秀的灭火效果。

此外，还可以选用其他类型的灭火剂粉末，比如可溶于水的这类粉末灭火剂，有的文献中提到海藻酸钠，可溶性钙盐等，但按照试验结果来看，溶于水速度快的粉末混合效果相对好一些。实际上，本实用新型的消防装置，理论上几乎可以采用所有种类的粉末灭火剂，但是，若单论混合效果，本实用新型不一定优于现有技术。比如喷射疏水型干粉灭火剂时，就需要使用比喷射聚丙烯酸钠粉末大很多的压力，而且粉末切入水流的角度要增加很多，这样才能保证基本的混合效果。但是，本实用新型其实并不是仅仅为了解决混合效果问题而设计的，何种结构下能够将水流对粉末管道的影响降到最低才是本实用新型的核心。很多粉末灭火剂使用时采用的混合射流结构都是内粉外水的模式，需要在消防车专用容器或者管道内进行预混合再喷出，有的喷粉管甚至直接在插在喷水管内，容易造成残留水进入粉末管道，进而造成污染和堵塞。采用本实用新型外粉内水的设计，可以解决残留水倒流入管道的问题，其后续清理工作会相对简单，污染腐蚀小，同样获得了有益的技术效果。

喷水嘴1和喷粉嘴2为一体化设置，喷水嘴1和喷粉嘴2通常指喷水装置和喷粉装置靠近喷水口3和喷粉口4的部分，参考图8-10，在一体模式下，喷水嘴1和喷粉嘴2甚至可以集成在一个独立结构上，只需要切分出两个独立的喷出管道即可。如图9-10所示，喷水管3和喷粉管4的具体形状可以比较灵活，敞口面积也可以根据需要调整，喷出的水流情况也可以是实心水柱或者空心水柱。整个系统的结构非常简洁，体积缩小，外观漂亮，设备在训练、搬运及灭火使用过程中，不容易出现损坏等情况。参见图9，喷粉嘴2围绕喷水嘴1，一方面可以增加单位时间内灭火树脂粉末的喷出量，也能更加均匀的将树脂粉末喷射到水流当中。在使用某些种类的高吸水性树脂粉末时，比如吸水速率稍慢的品种，可以提高灭火效果。

参考图10，喷粉口4部分环绕喷水口3，避开喷水口3位置的下方，也就是图中的B区域，可以将这部分区域的喷粉口封闭，虽然会影响出粉量，但是对避免水回流意义重大。灭火剂尤其是高吸水性树脂粉末从喷水嘴1的喷水口3的上方、侧面喷射入水流当中。这种设计主要是考虑了高压水炮的实际工作过程，水炮的使用角度一般都是斜向上方的，在高压水炮刚一打开阀门时，阀门开启有一个过程，并且管道中没有残存水，所以会造成一开始高压水柱并不能瞬间形成，而是要从弱到强，这个过程通常会引发水炮内水流直接流到喷水嘴1下方。此外，高压水炮刚在结束喷射时，需要逐步关闭阀门，阀门关闭的过程中，管道中压力和水量逐渐减少，直到最后喷出的水柱由于压力不足，直接掉落下来，会造成这部分水流直接掉到喷水嘴1下方。如果在下方设置喷粉口4，则容易导致喷粉口4堵塞或者发生回流。

参考图8，喷粉口4的位置，在喷水口3的位置的后方。高吸水性树脂粉末从喷水嘴1的喷水口3的后方喷射入水流当中。这种设计可以有效拉长喷粉口4和喷水口3的距离，并且将容易堵塞的喷粉口放在了水珠不可能溅射到的地方，基本杜绝了喷粉口4堵塞的问题。这种设计之所以能实现，主要是考虑了粉末喷出本身具有一定的压力，可以保证粉末在短距离内不发生大规模飘散，第二是在高压水柱强大负压的作用下，密度较轻的树脂粉末可以被很好的吸引。这样，就可以充分发挥聚丙烯酸钠树脂粉末的优点，避免容易堵塞出口的缺点。

喷水嘴1属于消防水炮、消防水龙或者消防水枪的一部分并与喷水管5相连，可以喷出高压水流或者水雾。参考图8可以看出，本实用新型的消防装置实际上可以从绝大多数现有混合射流消防装置改造而来，无论原来是什么样的水炮或者水枪，只要对喷粉管和喷粉嘴的位置嵌套关系进行一定的改造，就可以得到本专利的消防装置。这也是本实用新型的一大贡献，并没有简简单单地放弃现有的大量消防装置，而是针对粉末灭火剂的特点，在现有消防装置中选择了最佳的管路配置方式，将喷粉装置从设置在套管式混合射流装备中心变为设置在四周，使得在使用聚丙烯酸钠树脂粉末作为灭火剂的情况下，发挥出了其最大的效能，并且最大限度的降低了整套系统的成本。

参考图8，喷粉嘴2与喷粉管6连接，喷粉管6与储粉罐7连接，储粉罐7与高压气源8连接。这也是混合射流设备常规喷粉装置的配置，当然，直接与其他类型的供粉装置连接，也不影响本实用新型的效果。核心还是喷粉装置喷出的灭火剂可以喷向水柱。

此外，本实用新型揭示了一种粉末灭火剂与水的混合方法，喷粉嘴2的喷粉口4内喷出的灭火剂粉末从四周喷向中间的喷水嘴1的喷水口3，并与喷水口3内喷出的水流在空气中混合。灭火剂粉末是聚丙烯酸钠树脂粉末或者可溶于水的灭火剂粉末。灭火剂粉末从喷水口3的位置的后方喷出，或者不从喷水嘴1的喷水口3的下方喷出。

这里体现的是本实用新型相对于现有技术在混合方式上的革命性优势，现有技术中没有任何文献提到高吸水性树脂粉末灭火剂的这种使用方式，本实用新型摒弃了以前高吸水性树脂需要预混使用的方法，直接把两种物质在空中进行混合，相当于粉末在空中直接撞到了水柱里面。充分利用了聚丙烯酸钠粉末超快的吸水速率，省却了预混程序，消防水炮中高压水柱喷出的速度，就是灭火剂投放的速度，整个混合过程快速、持续。摒弃了现有技术中水包着粉一起喷射的传统设计思维，利用负压和喷射方向相交的设计，创造性地采用了粉包着水一起喷射的技术方案，并且粉末没有向四周飘散。此外，喷水口和喷粉口相隔有一段距离，将溅射的水花对喷粉口的影响降到极低，灭火效果好而且不会堵塞。

本实用新型的有益之处在于：解决了现有技术中使用诸如聚丙烯酸钠树脂粉末等作为灭火剂的技术瓶颈，让诸如聚丙烯酸钠树脂等粉末灭火剂可以顺利持续的喷射到火场内，不堵塞喷粉口或者造成管道污染。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合射流消防装置，包括喷水嘴(1)和喷粉嘴(2)，其特征在于，所述喷粉嘴(2)的喷粉口(4)环绕于所述喷水嘴(1)的喷水口(3)外部。

2.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述喷粉嘴(2)内喷出的灭火剂粉末从外部与所述喷水嘴(1)内喷出的水流在空气中混合。

3.根据权利要求2所述的消防装置，其特征在于，所述灭火剂粉末是聚丙烯酸钠树脂粉末或者可溶于水的灭火剂粉末。

4.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述喷粉口(4)喷出粉末的方向与所述喷水口(3)喷出水的方向相交。

5.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述喷粉口(4)部分环绕所述喷水口(3)，避开所述喷水口(3)位置的下方。

6.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述喷粉口(4)的位置，在所述喷水口(3)的位置的后方。

7.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述喷水嘴(1)与喷水管(5)相连，可以喷出高压水流或者水雾。

8.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述喷粉嘴(2)与喷粉管(6)连接，所述喷粉管(6)与储粉罐(7)连接，所述储粉罐(7)与高压气源(8)连接。

9.根据权利要求1所述的消防装置，其特征在于，所述喷水嘴(1)和喷粉嘴(2)一体成型。

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