一種壓縮空氣泡沫噴淋施放方法及噴頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種壓縮空氣泡沫噴淋施放方法及噴頭，施放噴頭包括施放管和支撐臂，支撐臂的下口還固定有一個(gè)分散盤，壓縮空氣泡沫自施放管輸出后噴射到直徑為 D2 的弧形分散盤表面，一部分壓縮空氣泡沫通過(guò)分散盤的間隙均勻噴射到火災(zāi)區(qū)，另一部分通過(guò)分散盤反濺后自由下落到火災(zāi)區(qū)，通過(guò)控制壓縮空氣泡沫在施放管內(nèi)的流速，從而嚴(yán)格控制泡沫的性能，并可通過(guò)調(diào)節(jié)分散盤直徑 D2 的大小、分散盤上表面至施放管下口之間的距離H控制壓縮空氣泡沫的覆蓋范圍，優(yōu)點(diǎn)是噴頭對(duì)泡沫破壞較小，沖擊力大，壓縮空氣泡沫施放噴頭的覆蓋范圍大、分布均勻，并且具體覆蓋范圍根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【專利說(shuō)明】一種壓縮空氣泡沬噴淋施放方法及噴頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及消防設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種壓縮空氣泡沫噴淋施放方法及噴 頭，適用于固定式壓縮空氣泡沫噴淋滅火系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 與傳統(tǒng)的吸氣式泡沫滅火技術(shù)相比，壓縮空氣泡沫滅火技術(shù)具有泡沫結(jié)構(gòu)更細(xì) 膩、均勻，泡沫穩(wěn)定性更高的特點(diǎn)，可長(zhǎng)時(shí)間覆蓋在保護(hù)對(duì)象的表面，從而大大提高了泡沫 系統(tǒng)的滅火效能，節(jié)約了泡沫滅火劑和水的用量。此外，壓縮空氣泡沫滅火技術(shù)是通過(guò)向泡 沫溶液中正壓注入空氣（或氮?dú)?、氬氣等氣體）的方式產(chǎn)生泡沫，管網(wǎng)中輸送的是泡沫而非 液態(tài)的泡沫溶液，故此具有發(fā)泡倍數(shù)可調(diào)、摩擦阻力低的特點(diǎn)，能夠根據(jù)不同的保護(hù)對(duì)象調(diào) 整適宜的泡沫參數(shù)和輸送距離。因此，壓縮空氣泡沫滅火技術(shù)所具備的這些獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)， 為其噴淋滅火系統(tǒng)在石油、化工、飛機(jī)庫(kù)、車庫(kù)等領(lǐng)域和場(chǎng)所的推廣應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展 空間。
[0003] 壓縮空氣泡沫的滅火原理主要包括：（一）在燃料表面形成覆蓋層，窒息滅火；（2) 泡沫吸熱、降溫，冷卻滅火。由此可見(jiàn)，采用適宜的泡沫噴灑及分散方式，將壓縮空氣泡沫快 速、均勻的釋放到保護(hù)對(duì)象表面是有效實(shí)施滅火的關(guān)鍵。這其中還必須要求壓縮空氣泡沫 釋放裝置或噴頭應(yīng)安全可靠，不宜發(fā)生故障影響泡沫噴灑，而且應(yīng)盡可能降低對(duì)壓縮空氣 泡沫結(jié)構(gòu)、性能及沖擊力的破壞。但是，目前國(guó)內(nèi)外尚未有一種適用于固定式壓縮空氣泡沫 噴淋滅火系統(tǒng)的有效的壓縮空氣泡沫噴淋施放方法。特別是通過(guò)對(duì)固定式壓縮空氣泡沫噴 淋滅火系統(tǒng)中的噴頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)用相應(yīng)的壓縮空氣泡沫噴淋施放方法，從而獲得 理想滅火效果，這樣的技術(shù)方案在文獻(xiàn)中尚未有相關(guān)報(bào)道。
[0004] 現(xiàn)有泡沫噴淋滅火系統(tǒng)通常采用以下兩種生方式：（一）采用吸氣式泡沫噴頭，管 路中輸送的是泡沫溶液，在泡沫噴頭出口位置靠泡沫溶液射流而產(chǎn)生負(fù)壓，從而吸入空氣 形成泡沫。采用這種方式產(chǎn)生的泡沫穩(wěn)定性不高、泡沫狀態(tài)不可調(diào)、滅火效果有限，并且在 實(shí)際火場(chǎng)中的氣體溫度一般較高，這種依靠混入火場(chǎng)中高溫氣體而產(chǎn)生泡沫的方式會(huì)嚴(yán)重 影響泡沫的滅火效果；（二）采用非吸氣式泡沫噴頭（如普通水噴淋噴頭），無(wú)空氣吸入口， 采用這種方式產(chǎn)生的泡沫發(fā)泡倍數(shù)極低，泡沫穩(wěn)定性很差，無(wú)法發(fā)揮泡沫滅火技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。 上述兩種方式使用的吸氣式泡沫噴頭和普通水噴淋噴頭均不適宜用于壓縮空氣泡沫的分 散和施放。
[0005] 美國(guó)專利US6328225公布了一種壓縮空氣泡沫旋轉(zhuǎn)施放噴頭，該噴頭由泡沫輸送 管和可旋轉(zhuǎn)施放筒組成，其中施放筒通過(guò)固定件和旋轉(zhuǎn)件與輸送管連通，在施放筒相對(duì)的 側(cè)面上開有兩個(gè)非對(duì)稱孔，利用壓縮空氣泡沫自身的沖擊力使施放筒旋轉(zhuǎn)，通過(guò)施放筒上 的兩個(gè)孔施放壓縮空氣泡沫。該噴頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差，實(shí)際使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng) 期處于靜止?fàn)顟B(tài)而造成內(nèi)部旋轉(zhuǎn)部件故障（如堵塞、腐蝕），導(dǎo)致噴頭無(wú)法旋轉(zhuǎn)或泡沫沖擊 力不夠，進(jìn)而導(dǎo)致不能及時(shí)有效的將泡沫噴灑到火災(zāi)區(qū)域。此外，由于該噴頭是利用泡沫自 身的沖擊力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和噴灑泡沫，從而損耗了部分泡沫能量，導(dǎo)致噴灑出的泡沫沖擊力較 小，不利于泡沫快速進(jìn)入火羽區(qū)，噴頭的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)在一定程度上破壞泡沫的性能，從而影 響泡沫滅火能力。
[0006] 為此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種適用于固定式壓縮空氣泡沫噴淋滅火系統(tǒng) 的有效的壓縮空氣泡沫噴淋施放方法，以確保壓縮空氣泡沫的大面積、均勻、高質(zhì)量施放， 從而獲得理想滅火效果。
[0007] 發(fā)明的目的之二在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、噴灑范圍可調(diào)的壓縮空氣泡 沫施放噴頭，以填補(bǔ)空白。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶壓縮空氣泡沫噴淋施放方 法及噴頭的設(shè)計(jì)方案，在固定式壓縮空氣泡沫噴淋滅火系統(tǒng)中，使用有分散盤結(jié)構(gòu)的壓縮 空氣泡沫噴頭，利用壓縮空氣泡沫施放噴頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、和可調(diào)整功能特征，結(jié)合 合理、有效的施放方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮空氣泡沫的大面積、均勻、高質(zhì)量施放，從而獲得理想滅 火效果。
[0009] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案：一種壓縮空氣泡沫噴淋施放方法，其 特征在于，通過(guò)在固定式壓縮空氣泡沫噴淋滅火系統(tǒng)中使用一種帶有分散盤的壓縮空氣泡 沫噴頭，結(jié)合具體施放步驟實(shí)現(xiàn)；
[0010] 所述壓縮空氣泡沫噴淋施放噴頭包括施放管和支撐臂，支撐臂的下口還固定有一 個(gè)分散盤，將源自管網(wǎng)的壓縮空氣泡沫連接管與帶有分散盤的壓縮空氣泡沫噴頭的施放管 連接，壓縮空氣泡沫輸入直徑為施放管，壓縮空氣泡沫自施放管輸出后噴射到直徑為 D2的弧形分散盤表面，一部分壓縮空氣泡沫通過(guò)分散盤的間隙均勻噴射到火災(zāi)區(qū)，另一部 分通過(guò)分散盤反濺后自由下落到火災(zāi)區(qū)，通過(guò)控制壓縮空氣泡沫在施放管內(nèi)的流速，從而 嚴(yán)格控制泡沫的性能，并通過(guò)調(diào)節(jié)分散盤直徑D 2的大小、分散盤上表面至施放管下口之間 的距離H控制壓縮空氣泡沫的覆蓋范圍，所述方法包括如下次序步驟：
[0011] (a)根據(jù)滅火防護(hù)對(duì)象特點(diǎn)，確定泡沫施加強(qiáng)度C和防護(hù)區(qū)域面積A，則泡沫溶液 流量Q為：
[0012] Q = CXA......[1]
[0013] (b)當(dāng)壓縮空氣泡沫的氣液比介于8:1?25:1之間時(shí)，為了確保施放出高質(zhì)量的 壓縮空氣泡沫，施放管內(nèi)的泡沫溶液表觀流速V取0?2. 5m/s，最好為0. 6?I. 6m/s，則泡 沫施放管的直徑D1為：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種壓縮空氣泡沫噴淋施放方法，其特征在于，通過(guò)在固定式壓縮空氣泡沫噴淋滅 火系統(tǒng)中使用一種帶有分散盤的壓縮空氣泡沫噴淋施放噴頭，結(jié)合具體施放步驟實(shí)現(xiàn)； 所述壓縮空氣泡沫噴淋施放噴頭包括施放管和支撐臂，支撐臂的下口還固定有一個(gè)分 散盤，將源自管網(wǎng)的壓縮空氣泡沫連接管與帶有分散盤的壓縮空氣泡沫噴淋施放噴頭的施 放管連接，壓縮空氣泡沫輸入直徑為D(1)的施放管（1)，壓縮空氣泡沫自施放管（1)輸出后 噴射到直徑為D (2)的弧形分散盤（3)表面，一部分壓縮空氣泡沫通過(guò)分散盤（3)的間隙均 勻噴射到火災(zāi)區(qū)，另一部分通過(guò)分散盤反濺后自由下落到火災(zāi)區(qū)，通過(guò)控制壓縮空氣泡沫 在施放管內(nèi)的流速，從而嚴(yán)格控制泡沫的性能，并通過(guò)調(diào)節(jié)分散盤（3)直徑D (2)的大小、分 散盤（3)上表面至施放管（1)下口之間的距離H控制壓縮空氣泡沫的覆蓋范圍，所述方法 包括如下次序步驟： a) 根據(jù)滅火防護(hù)對(duì)象特點(diǎn)，確定泡沫施加強(qiáng)度C和防護(hù)區(qū)域面積A，則泡沫溶液流量Q 為： Q = CXA......[1] b) 當(dāng)壓縮空氣泡沫的氣液比介于8:1?25:1之間時(shí)，為了確保施放出高質(zhì)量的壓縮空 氣泡沫，施放管內(nèi)的泡沫溶液流速V取O?2. 5m/s，最好為0. 6?I. 6m/s，則泡沫施放管的 直徑D(1)為：

，在滅火防護(hù)對(duì)象確定的情況下，K為常量；防護(hù)區(qū)域面積A表示壓縮 空氣泡沫的覆蓋范圍大小，由分散盤（3)直徑D2的大小、分散盤（3)上表面至施放管（1)下 口之間的距離H來(lái)確定； d) 通過(guò)調(diào)節(jié)02和H的大小，使A達(dá)到實(shí)際滅火防護(hù)需求，D 2為30mm?150mm，H為 20mm ?200mm，A 為 8m2?40m 2; e) 根據(jù)公式[3]計(jì)算出施放管（1)的直徑D1，由此確定出泡沫噴頭的相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)， 向滅火防護(hù)區(qū)域產(chǎn)生出均勻分布、高質(zhì)量的壓縮空氣泡沫，并且泡沫覆蓋區(qū)域大小通過(guò)調(diào) 節(jié)D⑵和H進(jìn)行調(diào)整。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種壓縮空氣泡沫噴淋施放方法中使用的壓縮空氣泡沫噴淋 施放噴頭，包括施放管（1)和支撐臂（2)，施放管（1)的一端設(shè)有外螺紋，其作為管件接口， 用于與壓縮空氣泡沫管網(wǎng)連通，施放管（1)的另一端與支撐臂（2)焊接為整體，其特征在 于，支撐臂（2)的下口還固定有一個(gè)分散盤（3)，分散盤（3)為中心微凸或平面的圓形金屬 盤，金屬盤中心開有螺孔，分散盤周邊對(duì)稱開有長(zhǎng)短不一的槽，用于均勾分散泡沫，所述槽 寬度為I. 5mm?5mm，長(zhǎng)槽（3-1)和短槽（3-2)長(zhǎng)度比例為L(zhǎng) 5/1?4/1，相鄰槽之間的角 度A為10°?45°，緊固螺釘（4)穿過(guò)金屬盤中心螺孔，與支撐臂（2)下口內(nèi)螺紋配合。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種壓縮空氣泡沫噴淋施放方法中使用的壓縮空氣泡沫噴淋 施放噴頭，其特征在于，分散盤（3)的長(zhǎng)槽（3-1)與短槽（3-2)之間的夾角為15°，長(zhǎng)槽 (3-1)的開口尺寸為2 X 12mm，短槽（3-2)的開口尺寸為2 X 6mm〇
【文檔編號(hào)】A62C5/02GK104492007SQ201410707575
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】傅學(xué)成, 陳濤, 包志明, 夏建軍, 宋波, 王榮基 申請(qǐng)人:公安部天津消防研究所