專利名稱：一種低壓水噴霧滅火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低壓水噴霧滅火裝置，屬于消防滅火技術(shù)領(lǐng)域。
鑒于滅火的以上不足，近年來(lái)國(guó)際上廣泛的開(kāi)展水噴霧滅火的研究和應(yīng)用。為區(qū)別起見(jiàn)以水滴直徑的大小區(qū)分如下，水滴直徑φ＞1mm稱為水噴淋；將水滴直徑在φ＝1000μm～φ＝10μm稱為水噴霧。
水噴霧滅火的原理在于水大量吸收能量汽化體積膨脹，降低火源溫度及將氧氣排走，從生火的條件中去除溫度和氧氣，達(dá)到滅火的目的。
敘述如下，水對(duì)能量的吸收能力決定與水滴直徑的大小，相同體積的水在變成水滴時(shí)水滴的直徑越小其總的表面積就越大；水滴直徑越小就越容易吸熱汽化，1升水從0℃到100℃吸收能量419KJ，而其由100℃水汽化可吸收能量2250KJ，因此水噴霧能夠迅速減低火場(chǎng)的溫度。與此同時(shí)水汽化時(shí)體積膨脹1640倍，可以將火場(chǎng)中的氧氣排走，依據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)火場(chǎng)中氧氣的濃度低于18％時(shí)，明火就可以熄滅，由實(shí)驗(yàn)可知水噴霧能夠?qū)⒒饒?chǎng)中氧氣的濃度減低至16％。
以上述可知，水噴霧可以替代鹵代烷，用于撲滅水噴淋不能撲滅的火災(zāi)如圖書(shū)，紙張，檔案；精密儀器和設(shè)備，比水輕的易燃、可燃液體如汽油、柴油等及高壓電器設(shè)備的火災(zāi)，是今后消防技術(shù)的發(fā)展方向。
目前的水噴霧裝置，通常的系統(tǒng)壓力高達(dá)80～200bar，對(duì)管路及其他的部分要求也相當(dāng)高，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，采購(gòu)和維護(hù)本較高。
參照GB50219-95部分規(guī)范，本實(shí)用新型是包含火災(zāi)信號(hào)探測(cè)與傳輸，報(bào)警與集控，執(zhí)行撲滅火災(zāi)等各種功能一體的綜合體，主要由傳感器組、控制單元、執(zhí)行噴霧單元三部分組成。組成的各部分技術(shù)要求如下電氣元件(傳感器、消防電源、中央處理單元、電磁閥)采用AC12～24V及DC110～250多種電壓供電；電磁閥采用直通式結(jié)構(gòu)；通過(guò)調(diào)節(jié)氣體調(diào)壓閥設(shè)定惰性氣體的射流壓力來(lái)控制噴霧的水滴直徑，用以適應(yīng)不同類型火災(zāi)的需要；射流用的惰性氣體采用氮?dú)?，也可以采用其它的不助燃的氣體如二氧化碳等；噴霧水的出流根據(jù)不同的消防設(shè)計(jì)要求可采用氣體射流產(chǎn)生的負(fù)壓的虹吸作用，重力自流及壓力驅(qū)動(dòng)；在采用壓力驅(qū)動(dòng)時(shí)可以將惰性氣體儲(chǔ)氣鋼瓶及儲(chǔ)液瓶合為一體，增加惰性氣體儲(chǔ)氣壓力，并通過(guò)液體調(diào)壓閥對(duì)出流的水進(jìn)行壓力控制；二元流體噴霧噴嘴結(jié)構(gòu)如附圖，其本體材料采用黃銅、不銹鋼、碳化硅、陶瓷等材料。其工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下傳感器將探測(cè)到的火災(zāi)信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元依?jù)固定的算法，判定火災(zāi)發(fā)生的區(qū)域及火災(zāi)的大小、火災(zāi)的種類等并決定采用何種噴霧方案，通過(guò)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁閥及警燈、警鈴等，在噴霧的同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從傳感器探測(cè)到的火災(zāi)信號(hào)到噴霧形成穩(wěn)定的射流流場(chǎng)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間小于10S。
與現(xiàn)有的水噴霧滅火系統(tǒng)相比，采用二元流體噴霧的優(yōu)點(diǎn)是水和惰性氣體都是滅火劑，惰性氣體同時(shí)又是水噴霧射流的能量源；系統(tǒng)壓力較低，依據(jù)不同的滅火要求，惰性氣體的射流壓力約為1-4bar，水壓小于1bar，較現(xiàn)有的水噴霧滅火的80～200bar系統(tǒng)壓力低，因此可以降低系統(tǒng)復(fù)雜性，減少采購(gòu)和維護(hù)本；與現(xiàn)有的水噴淋滅火系統(tǒng)相比，采用二元流體噴霧的優(yōu)點(diǎn)是滅火效果好，滅火用水量可以節(jié)約80～95％，并可用于水噴淋滅火不能撲滅的火災(zāi)如圖書(shū)、紙張、檔案；精密儀器和設(shè)備，比水輕的易燃、可燃液體如汽油、柴油等及高壓電器設(shè)備的火災(zāi)，可以替代鹵代烷，廣泛應(yīng)用于工業(yè)及民用消防。
圖2是虹吸噴霧裝置的結(jié)構(gòu)。
圖3是重力自流噴霧裝置的結(jié)構(gòu)。
圖4是壓力驅(qū)動(dòng)噴霧的裝置結(jié)構(gòu)。
圖5是內(nèi)部混合噴嘴的結(jié)構(gòu)。
圖6是外部混合噴嘴的結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明的整體組成架構(gòu)，由光電傳感器、溫度傳感器、離子室(煙霧)傳感器、壓力開(kāi)關(guān)、危險(xiǎn)氣體傳感器等傳感器組及消防開(kāi)關(guān)等組成的信號(hào)輸入端；控制單元同時(shí)還包括備用的消防電源及傳輸線纜；執(zhí)行噴霧單元的結(jié)構(gòu)依據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求可以是以下圖2、圖3、圖4中的一種或幾種的組合。
圖2、3、4中1.噴嘴，2.惰性氣體管路，3.氣體過(guò)濾器，4.氣體調(diào)壓閥，5.氣體導(dǎo)通閥，6.氣體壓力開(kāi)關(guān)，7.惰性氣體儲(chǔ)氣鋼瓶，8.水管路，9.儲(chǔ)液瓶，10.噴霧水過(guò)濾器，11.液體調(diào)壓閥，12.液體導(dǎo)通閥，13.液體壓力開(kāi)關(guān)。
噴嘴(1)有圖5、圖6兩種結(jié)構(gòu)。
在圖3的重力自流噴霧裝置中，噴嘴(1)和水管路(8)、儲(chǔ)液瓶(9)相連接，并與惰性氣體管路(2)、氣體過(guò)濾器(3)、氣體調(diào)壓閥(4)、氣體導(dǎo)通閥(5)、氣體壓力開(kāi)關(guān)(6)、惰性氣體儲(chǔ)氣鋼瓶(7)相連接，通過(guò)氣體調(diào)壓閥(4)調(diào)整噴霧系統(tǒng)的壓力，進(jìn)而控制噴霧水滴的大小，氣體導(dǎo)通閥(5)是用于氣體的導(dǎo)通和切斷管的路流體，氣體壓力開(kāi)關(guān)(6)是用于反饋氣體的壓力信號(hào)。
在圖4的壓力驅(qū)動(dòng)噴霧裝置中，噴嘴(1)與水管路(8)、噴霧水過(guò)濾器(10)、液體調(diào)壓閥(11)、液體導(dǎo)通閥(12)、液體壓力開(kāi)關(guān)(13)相連接，并與惰性氣體管路(2)、氣體過(guò)濾器(3)、氣體調(diào)壓閥(4)、氣體導(dǎo)通閥(5)、氣體壓力開(kāi)關(guān)(6)以上兩支管路同時(shí)與惰性氣體儲(chǔ)氣鋼瓶(7)相連接，通過(guò)氣體調(diào)壓閥(4)調(diào)整噴霧系統(tǒng)的壓力，進(jìn)而控制噴霧水滴的大小，氣體導(dǎo)通閥(5)液體導(dǎo)通閥(12)是分別用于氣體和液體的導(dǎo)通和切斷管的路流體，氣體壓力開(kāi)關(guān)(6)、液體壓力開(kāi)關(guān)(13)是分別用于反饋氣體和液體的壓力信號(hào)，依據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求選用，在圖4的采用壓力驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)中惰性氣體儲(chǔ)氣鋼瓶(7)可以與儲(chǔ)液瓶(9)合為一體，兩種介質(zhì)中間用膜片分隔。
以上三個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中依據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求可以同時(shí)的采用，其控制流程都可表述如下當(dāng)傳感器采集到火災(zāi)信號(hào)后，將其傳送到控制單元，控制單元依據(jù)事先給定的算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，處理的結(jié)果決定怎樣的滅火方案，如果決定噴霧滅火，將首先驅(qū)動(dòng)氣體導(dǎo)通閥(5)導(dǎo)通，接通氣體管路(2)，待形成穩(wěn)定的惰性氣體射流流場(chǎng)后，驅(qū)動(dòng)液體導(dǎo)通閥(12)導(dǎo)通，接通液體管路(8)，產(chǎn)生穩(wěn)定連續(xù)的二元流體噴霧用以撲滅火災(zāi)，當(dāng)傳感器采集到火場(chǎng)的某些信號(hào)，確認(rèn)火災(zāi)已被撲滅后，將關(guān)閉氣體導(dǎo)通閥(5)、液體導(dǎo)通閥(12)停止噴霧，以上將是一個(gè)完整的閉環(huán)控制的智能滅火單元，將上三個(gè)實(shí)施例的各滅火單元累加，就可以組成智能滅火網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種低壓水噴霧滅火裝置，它由傳感器組、控制單元、執(zhí)行噴霧單元三部分組成，其特征是執(zhí)行噴霧單元采用二元流體噴霧及與之相配合的氣體霧化噴嘴的設(shè)計(jì)。
2.按照權(quán)利要求1的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是二元流體噴霧體系中采用的惰性氣體是氮?dú)?，其它的不助燃的氣體，如二氧化碳等氣體。
3.按照權(quán)利要求1、2的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是滅火劑是水和惰性氣體，惰性氣體同時(shí)又是水噴霧射流的能量源。
4.按照權(quán)利要求1、2的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是惰性氣體的射流壓力約為1～4bar，水的出流采用惰性氣體射流產(chǎn)生的負(fù)壓的虹吸作用，重力自流，或壓力驅(qū)動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求1、2、4的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是采用壓力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)可以將惰性氣體儲(chǔ)氣鋼瓶(7)及儲(chǔ)液瓶(9)合為一體，在液體管路(8)上可裝有液體調(diào)壓閥(4)。
6.按照權(quán)利要求1的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是氣體霧化噴嘴本體材料采用黃銅，不銹鋼，碳化硅，陶瓷等材料。
7.按照權(quán)利要求1、2、3、4的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是噴霧水滴直徑為φ＝1000μm～φ＝10μm。
8.按照權(quán)利要求1、2、3、4的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是在氣體管路(2)上裝有氣體調(diào)壓閥(4)。
9.按照權(quán)利要求1、2、3、4的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是氣體霧化噴嘴可采用噴嘴內(nèi)部混合或噴嘴外部混合的結(jié)構(gòu)。
10.按照權(quán)利要求1、9的低壓水噴霧滅火裝置，其特征是電磁閥采用直通式結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種低壓水噴霧滅火裝置,屬于消防滅火技術(shù)領(lǐng)域,通過(guò)采用二元流體噴霧及與之相配合的氣體霧化噴嘴,在低壓下實(shí)現(xiàn)小至10μm水噴霧,除可用于撲滅常規(guī)火災(zāi),還可用于撲滅如:圖書(shū)、紙張、檔案,精密儀器和設(shè)備,比水輕的易燃、可燃液體如汽油、柴油等及高壓電器設(shè)備的火災(zāi),可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)及民用消防,是鹵代烷和現(xiàn)有的水噴霧、水噴淋滅火系統(tǒng)的理想替代。
文檔編號(hào)A62C37/00GK2513607SQ01250488
公開(kāi)日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者王巖卿, 高雪梅 申請(qǐng)人:王巖卿