專利名稱：在高速氣體射流中生成泡沫的方法及裝置的制作方法
在高速氣體射流中生成泡沬的方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于消防領(lǐng)域，特別是一種在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高速氣體射流中將泡沫滅火液 生成泡沫的方法及裝置。
背景技術(shù)：
渦噴消防車以功率巨大的航空渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)為噴射動(dòng)力，以高速氣體射流為載 體，噴射出大流量高射速的細(xì)水霧射流，其噴射功率/整車質(zhì)量比超過100千瓦/噸，是噴 射功率最大的機(jī)動(dòng)型消防裝備。目前許多國(guó)家在研制開發(fā)渦噴消防裝置，用于快速撲滅油 氣大火，吹除有毒煙霧。例如，匈牙利將2臺(tái)Ρ11Φ-300渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)并列安裝在T-34坦克 上，高速氣體射流將射入的直流水切割成細(xì)水霧射流，成為噴射功率巨大的渦噴消防裝置， 用于快速撲滅油井大火；俄羅斯將1臺(tái)BK-I型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在載重卡車底盤上，噴射霧 狀水射流，成為高機(jī)動(dòng)性的渦噴消防車；德國(guó)將2臺(tái)用于阿爾法噴氣教練機(jī)的退役拉扎克 (Larzac)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)并列安裝在汽車底盤上，噴射高速細(xì)水霧，成為渦扇消防車。這些 渦噴消防裝置在撲滅油氣大火、驅(qū)散火災(zāi)產(chǎn)生的有毒煙霧、為火場(chǎng)降溫方面發(fā)揮了重要作 用。但是，它們也存在著一個(gè)重要的缺點(diǎn)不能噴射泡沫滅火劑。這不僅影響其滅火速度的 進(jìn)一步提高，而且必須依賴與其他泡沫消防車聯(lián)合作戰(zhàn)，才能阻止油氣火災(zāi)復(fù)燃。
在常規(guī)泡沫消防車中，空氣進(jìn)入噴槍與泡沫滅火液混合后產(chǎn)生泡沫的方法分為負(fù) 壓法、正壓法、網(wǎng)膜法三類。這些方法不能在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高速氣體射流中使泡沫滅火液生 成泡沫，這是世界各國(guó)渦噴消防車不能噴射泡沫滅火劑的原因所在。我國(guó)是最早研制出渦 噴消防車的國(guó)家，我國(guó)的90101257. 2和200810019411. X發(fā)明專利提供了渦噴滅火裝置及 其噴射細(xì)水霧的方法，其噴嘴亦是為在高速氣流中噴射細(xì)水霧而設(shè)計(jì)的，未涉及泡沫滅火 劑的噴射方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大流量泡沫滅火液在高速氣體射流中生成泡沫的方 法及裝置，其高射速的大流量泡沫射流可瞬時(shí)覆蓋很大面積，快速撲滅油氣火災(zāi)和阻止其 復(fù)燃。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種在高速氣體射流中生成泡沫的方法，將 泡沫滅火液噴射為液膜狀射流，高速氣流與液膜撞擊，液膜被撕裂并與氣體摻混而生成泡 沫珠，成為不含可流動(dòng)的液態(tài)水的泡沫射流。
一種實(shí)現(xiàn)上述的在高速氣體射流中生成泡沫的方法的裝置，由水箱經(jīng)輸送管道將 水輸入水泵中，水泵的進(jìn)口輸送管道還與泵式比例混合器連接；來自泡沫液箱的水成膜泡 沫液或A類泡沫液經(jīng)泵式比例混合器和電磁開關(guān)進(jìn)入水泵的進(jìn)口輸送管道中，經(jīng)水泵加壓 后的水或水與泡沫混和液，經(jīng)環(huán)形輸送管道進(jìn)入液膜噴嘴中，以液膜狀射流射入氣-水能 量交換噴筒中，與來自渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高速氣流撞擊，液膜被撕裂，與氣體摻混而生成不含可 流動(dòng)的液態(tài)水的泡沫珠射流，高速射出。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)使渦噴消防車具有了噴射泡沫滅火 劑的手段，滅火效率大幅提高。在未按下噴射泡沫按鈕時(shí)，渦噴消防車噴射出氣體-細(xì)水霧 射流用于驅(qū)散火場(chǎng)有毒煙霧，控制火勢(shì)，為火場(chǎng)降溫，用于火場(chǎng)救人；當(dāng)按下“噴射泡沫”按 鈕后噴射出氣體-泡沫射流，用于快速撲滅油氣大火和阻止其復(fù)燃，使噴射功率達(dá)數(shù)千千 瓦的渦噴消防車成為真正的“巨無霸”消防裝備。(2)發(fā)明了將水成膜滅火劑或A類泡沫滅 火劑噴射為泡沫射流的新方法，渦噴消防車噴射出的水成膜泡沫或A類泡沫珠射流不含可 流動(dòng)的液態(tài)水，也被稱為“干泡沫”，不僅成泡率高，而且不經(jīng)流淌即可形成大面積泡沫覆蓋 層，噴射出的大流量泡沫滅火劑還有籠罩大火的優(yōu)勢(shì)，其高速射流有使泡沫穿入火焰中的 能力，使渦噴消防車更加適合用于快速撲滅石化工廠、加壓泵站、加油站、油氣井、飛機(jī)等的 大火。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明在高速氣體射流中生成泡沫的裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明環(huán)形輸送管道與液膜噴嘴在氣-水能量交換噴筒上的安裝圖。
圖3是本發(fā)明圖2的A-A剖視圖。
圖4是本發(fā)明液膜噴嘴結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖5是本發(fā)明圖4的B-B剖視圖。
圖中附圖標(biāo)記及其對(duì)應(yīng)的組成部分水箱1、水泵2、輸送管道3、比例混合器4、電 磁開關(guān)5、泡沫滅火劑箱6、液膜噴嘴7、氣-水能量交換噴筒8、環(huán)形輸送管道9具體實(shí)施方式
本發(fā)明在高速氣體射流中生成泡沫的方法，將泡沫滅火液噴射為液膜狀射流，高 速氣流與液膜撞擊，液膜被撕裂并與氣體摻混而生成泡沫珠，成為不含可流動(dòng)的液態(tài)水的 泡沫射流。
結(jié)合圖1和圖2，實(shí)現(xiàn)上述的在高速氣體射流中生成泡沫的方法的裝置，由水箱1 經(jīng)輸送管道3將水輸入水泵2中，水泵2的進(jìn)口輸送管道3還與泵式比例混合器4連接； 來自泡沫液箱6的水成膜泡沫液或A類泡沫液經(jīng)泵式比例混合器4和電磁開關(guān)5進(jìn)入水泵 2的進(jìn)口輸送管道3中，經(jīng)水泵2加壓后的水或水與泡沫混和液，經(jīng)環(huán)形輸送管道9進(jìn)入液 膜噴嘴7中，以液膜狀射流射入氣-水能量交換噴筒8中，與來自渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高速氣流撞 擊，液膜被撕裂，與氣體摻混而生成不含可流動(dòng)的液態(tài)水的泡沫珠射流，高速射出。其中，液 膜噴嘴7的數(shù)量可以為8 16只，進(jìn)入液膜噴嘴的泡沫滅火液的壓力為0. 8 1. 2MP，流量 為60 100kg/S。液膜噴嘴7的出口端面為扇形，扇面擴(kuò)展角β為60 90°，上下扇面 之間形成的噴射通道的出口處的間隙為2 3mm，液膜噴嘴7射出的液膜與氣-水能量交換 噴筒8中的氣流的流動(dòng)方向α成40 60°的夾角，液膜噴嘴7與氣-水能量交換噴筒8 軸線形成的夾角為45 60°，如圖3、圖4和圖5。
實(shí)施例結(jié)合圖1和圖2，由水箱1經(jīng)輸送管道3將水輸入水泵2中，水泵2的進(jìn)口 輸送管道3還與比例混合器4連接；來自泡沫液箱6的水成膜泡沫液或A類泡沫液經(jīng)泵式 比例混合器4和電磁開關(guān)5進(jìn)入水泵2的進(jìn)口輸送管道3中，其設(shè)定的進(jìn)入輸送管道3中的與水混合的流量比，使用水成膜滅火劑時(shí)設(shè)定為1^^3^^6% ；使用A類泡沫滅火劑時(shí)設(shè) 定為0. 5^^1%、3%，也可根據(jù)需要設(shè)定。
經(jīng)水泵2加壓后的水或水與泡沫滅火劑混和液，經(jīng)環(huán)形輸送管道9進(jìn)入液膜噴嘴7 中，以液膜狀射流射入氣-水能量交換噴筒8中，與來自渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高速氣流撞擊，液膜 被撕裂，與氣體摻混而生成不含可流動(dòng)的液態(tài)水的泡沫珠射流，高速射出。當(dāng)進(jìn)入氣-水能 量交換噴筒8中的水流量為60kg/s時(shí)，泡沫射流的射程可達(dá)90 100m，泡沫瞬時(shí)覆蓋火場(chǎng) 面積為200m2。
電磁開關(guān)5開啟時(shí)由泵浦式泡沫比例混合器4按預(yù)先設(shè)定的比例向水泵2進(jìn)口輸 入泡沫滅火劑，此時(shí)渦噴消防車噴射出“氣一泡沫射流”;當(dāng)電磁開關(guān)5不開啟時(shí)，泵浦式泡 沫比例混合器4不工作，渦噴消防車只噴射出“氣-水霧兩相射流”，用于控制火勢(shì)、驅(qū)除有 毒有害氣體、降低火場(chǎng)溫度，利于搶險(xiǎn)救援。
權(quán)利要求
1.一種在高速氣體射流中生成泡沫的方法，其特征在于將泡沫滅火液噴射為液膜狀 射流，高速氣流與液膜撞擊，液膜被撕裂并與氣體摻混而生成泡沫珠，成為不含可流動(dòng)的液 態(tài)水的泡沫射流。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的在高速氣體射流中生成泡沫的方法的裝置，由水箱[1] 經(jīng)輸送管道[3]將水輸入水泵[2]中，水泵[2]的進(jìn)口輸送管道[3]還與泵式比例混合器 [4]連接；來自泡沫液箱W]的水成膜泡沫液或A類泡沫液經(jīng)泵式比例混合器[4]和電磁 開關(guān)[5]進(jìn)入水泵[2]的進(jìn)口輸送管道[3]中，其特征在于經(jīng)水泵[2]加壓后的水或水與 泡沫混和液，經(jīng)環(huán)形輸送管道[9]進(jìn)入液膜噴嘴[7]中，以液膜狀射流射入氣-水能量交換 噴筒[8]中，與來自渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高速氣流撞擊，液膜被撕裂，與氣體摻混而生成不含可流 動(dòng)的液態(tài)水的泡沫珠射流，高速射出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在高速氣體射流中生成泡沫的裝置，其特征在于液膜噴嘴 [7]的出口端面為扇形，扇面擴(kuò)展角為60 90°，上下扇面之間形成的噴射通道的出口處 的間隙為2 3mm，液膜噴嘴[7]射出的液膜與氣-水能量交換噴筒[8]中的氣流的流動(dòng)方 向成40 60°的夾角，液膜噴嘴[7]與氣-水能量交換噴筒[8]軸線形成的夾角為45 60° 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在高速氣體射流中生成泡沫的方法及裝置，將泡沫滅火液噴射為液膜狀射流，高速氣流與液膜撞擊，液膜被撕裂并與氣體摻混而生成泡沫珠，成為不含可流動(dòng)的液態(tài)水的泡沫射流。本發(fā)明使渦噴消防車具有了噴射泡沫滅火劑的手段，滅火效率大幅提高。在未按下噴射泡沫按鈕時(shí)，渦噴消防車噴射出氣體-細(xì)水霧射流用于驅(qū)散火場(chǎng)有毒煙霧，控制火勢(shì)，為火場(chǎng)降溫，用于火場(chǎng)救人；當(dāng)按下“噴射泡沫”按鈕后噴射出氣體-泡沫射流，用于快速撲滅油氣大火和阻止其復(fù)燃，使噴射功率達(dá)數(shù)千千瓦的渦噴消防車成為真正的“巨無霸”消防裝備。
文檔編號(hào)A62C5/02GK102029030SQ200910035880
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者劉凡, 姬永興, 尹志, 程繼國(guó) 申請(qǐng)人:江蘇卡威專用汽車制造有限公司