專利名稱：超聲波氣溶膠滅火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消防設(shè)備。尤其涉及氣溶膠滅火裝置。
眾所周知，在消防工程設(shè)備中，水噴淋設(shè)備和干粉滅火裝置的應(yīng)用都十分廣泛。干粉設(shè)備中既有手動和自動滅火器具，也有適用于大型工業(yè)或民用建筑的管路干粉滅火系統(tǒng)。但從干粉滅火的機理上講，由于常用干粉滅火劑的粒度在40-50μm之間，使這種粒子的彌散性差，比表面積也相對較低，滅火能力也就很有限，進(jìn)而限制了干粉滅火劑的使用范圍。
實際上，干粉滅火劑的粉體粒度直接影響其滅火效能，它們之間剛好是一種反比例的關(guān)系。因此，制備在著火空間能夠均勻分散，漂浮其間的超細(xì)粉體是提高干粉滅火效能的一種很有效的方法，是干粉滅火劑的一個發(fā)展方向。
如何獲得這種超細(xì)粉體，國內(nèi)外都有人在進(jìn)行研究，高溫技術(shù)氣溶膠滅火劑和非高溫技術(shù)氣溶膠滅火劑的出現(xiàn)便是一個很好的例證。據(jù)報道，英國已研制出粒度在5μm以下的碳酸氫鉀為基料的超細(xì)粉體滅火劑，并做了全淹沒滅火試驗，其滅火效能是普通干粉滅火劑的6-10倍。實驗結(jié)果表明，當(dāng)干粉滅火劑的粉體粒度達(dá)到一定其滅火效能可以大大提高。
制備超細(xì)粉體的方法多種多樣，有機械粉碎的方法，化學(xué)方法以及物理化學(xué)方法等。效果較好的方法是非高溫技術(shù)氣溶膠采用的噴霧干燥法，這種方法使小批量生產(chǎn)顆粒尺寸在0.2-0.3μm的碳酸氫鉀滅火氣溶膠成為可能。其工藝流程是將滅火劑的溶液放到溶液槽內(nèi)。用液泵把溶液從溶液槽送到噴霧干燥室。由噴霧干燥室內(nèi)的霧化器把溶液霧化；另一方面，鼓風(fēng)機從大氣中吸入空氣，并把空氣送進(jìn)空氣加熱器?？諝馐軣岷?，經(jīng)空氣分布器進(jìn)入噴霧干燥室；均勻分布的熱氣流與滅火劑的霧滴相遇，混合。霧滴中的溶劑吸收熱空氣的熱，化為蒸氣。這時，淅出的滅火劑的微粒也隨同蒸氣一起，進(jìn)入旋風(fēng)分離器和布袋過濾器。滅火劑的微粒在分離器和過濾器中沉積下來，而廢氣則又被排到大氣中去。
噴霧干燥設(shè)備的示意圖詳見附

圖1。
在附圖1中，[1]干粉溶液槽，[2]液泵，[3]霧化器，[4]鼓風(fēng)機，[5]空氣加熱器，[6]空氣分布器，[7]噴霧干燥室，[8]旋風(fēng)分離器，[9]布袋過濾器，[10]廢氣，[11]氣溶膠收集器。
但是，非高溫技術(shù)氣溶膠的制備方法的缺點也是顯而易見的，工藝流程復(fù)雜，設(shè)備投資龐大，而且從構(gòu)成滅火系統(tǒng)的條件看，儲存和輸粉等問題尚未獲得解決。
本發(fā)明的目的就是利用超聲速氣流粉碎原理設(shè)計的一種由容器筒體，進(jìn)氣口，干粉倉，超聲速氣流粉碎室，出粉管，氣溶膠噴咀及報警驅(qū)動部分構(gòu)成的獨立的氣溶膠滅火裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的首先，設(shè)計一個具有園形截面的環(huán)狀容器，在其中間部分開孔并裝有聯(lián)接套管及氣溶膠出口管，通過上下兩端的聯(lián)接法蘭，分別將其固定在環(huán)狀容器上，并且通過聯(lián)接螺母使聯(lián)接套管與其上部的壓縮氣瓶或氣源管道實現(xiàn)密封聯(lián)接；同時通過聯(lián)接螺紋使聯(lián)接套管的下部與超聲波氣溶膠發(fā)生器實現(xiàn)密封聯(lián)接；而在聯(lián)接套管的內(nèi)孔中則裝有一個穿刺鋼針，其下端通過拉力鋼絲與氣溶膠噴咀管端的易熔合金板相聯(lián)接；其上端則由一個壓縮彈簧支撐在聯(lián)接套管中；在上部聯(lián)接法蘭的一側(cè)還裝有一個報警裝置。
其次，為了實現(xiàn)利用超聲速氣流粉碎粉體的目的，前述超聲波氣溶膠發(fā)生器須由氣溶膠出口管，及其下端的氣溶膠噴咀以及狀如盒式的粉碎室等組成，在粉碎室上還周向均布6個擴(kuò)壓管，其軸線與粉碎室半徑成30°夾角，其喉徑為3mm，噴咀直徑為5mm，擴(kuò)壓角為40.5°。
本發(fā)明技術(shù)方案的實現(xiàn)還包括以下各項操作步驟首先，以上述環(huán)狀容器為干粉倉，填充碳酸氫鉀，氯化鉀，碳酸氫鈉中的任何一種粉體作滅火劑；待火情發(fā)生后，易熔合金板首先熔斷，于是穿刺鋼針在壓縮彈簧的作用下刺破壓縮氣瓶的密封膜片，壓縮氣體便即刻進(jìn)入料倉；或者當(dāng)火險發(fā)生后，報警信號驅(qū)動氣源管道閥門打開時，不小于0.6MPa的壓縮氣體將通過聯(lián)接套管中間的氣孔進(jìn)入干粉倉，并且在干粉倉內(nèi)形成兩相流，使粉體活化，進(jìn)入擴(kuò)壓管并獲得加速度；隨后，兩相流由擴(kuò)壓管噴入粉碎室內(nèi)并形成強力高速旋流，使懸浮在旋流中的粉體被卷吸，混合，磨擦和碰撞而粉碎并形成超細(xì)粉體，在出粉管處匯集，隨之由氣溶膠噴咀噴出，便形成本發(fā)明所稱的超聲波氣溶膠滅火劑。
其次，本發(fā)明技術(shù)方案的實現(xiàn)還必須有適用的壓縮氣源，可以使用壓縮氮氣瓶，二氧化碳壓縮氣瓶或氣源管路提供的壓縮空氣。
本發(fā)明公開的超聲波氣溶膠滅火裝置的優(yōu)點是明顯的，與干粉滅火裝置相比較，它能夠克服化學(xué)干粉不能有效防止復(fù)燃，以及不能在無人置守場所安裝干粉自動滅火設(shè)備的缺點；與高溫技術(shù)氣溶膠滅火裝置相比較，它不存在火焰外噴，滅火器表面溫度過高，有毒及腐蝕性等缺陷；與非高溫技術(shù)氣溶膠滅火裝置相比較，則克服了設(shè)備投資大，粉體儲存輸送難度大的缺點。換言之，本發(fā)明的積極效果表現(xiàn)在1、超聲波氣溶膠滅火裝置把普通干粉加工成顆粒尺寸為2-5μm的超細(xì)粉體，滅火效果將比干粉滅火系統(tǒng)大幾倍，可以部分取代鹵代烷滅火系統(tǒng)，無毒且無大的污染。
2、超聲波氣溶膠滅火裝置可根據(jù)實際需要分散安裝，用小型環(huán)狀容器做干粉倉取代大容積的干粉儲罐，用小通徑輸氣管取代大通徑輸粉管，集儲存，加工與噴射于一身，增加了可靠程度，提高了效率，減少了投資，使滅火裝置取材方便，制造簡單，成本低廉。
3、超聲波氣溶膠滅火裝置，可用于淹沒保護(hù)系統(tǒng)，也可用于局部保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)其與管網(wǎng)聯(lián)接時，還可利用干粉倉內(nèi)的干粉邊生產(chǎn)邊噴灑，要多少給多少，完全實現(xiàn)自給。無需儲存和輸粉過程，根本不用擔(dān)心超微干粉的再團(tuán)聚。使用該裝置不必?fù)?dān)心火場內(nèi)出現(xiàn)復(fù)燃的危險，當(dāng)出現(xiàn)復(fù)燃時，溫度傳感器使控制器重新接通，打開氣源管路閥門，把超微干粉再次噴向火點，在空中形成滅火的氣溶膠。超聲波氣溶膠滅火系統(tǒng)，是由火災(zāi)自動探測控制系統(tǒng)和動力氣體容器，輸氣管網(wǎng)和分布在幾個防火分區(qū)內(nèi)安裝的自給式超聲波氣溶膠滅火器組成的新型自動滅火系統(tǒng)。
超聲波氣溶膠自動滅火系統(tǒng)的示意圖詳見附圖2。
在附圖2中，[1]火災(zāi)探測器，[2]控制盤，[3]動力氣體容器，[4]容器閥，[5]輸氣管和輸氣管網(wǎng)，[6]減壓器，[7]壓力表，[8]自給式超聲波氣溶膠滅火器。
實施例1民用超聲波氣溶膠滅火裝置該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖示于附圖3。
在附圖3中，[1]帶園形截面的環(huán)狀容器，[2]報警器，[3]壓縮氣瓶，[4]聯(lián)接螺母，[5]密封膜片，[6]聯(lián)接法蘭，[7]聯(lián)接套管，[8]干粉倉，[9]穿刺鋼針，[10]壓縮彈簧，[11]粉碎室，[12]擴(kuò)壓管，[13]拉力鋼絲，[14]出粉管，[15]氣溶膠噴咀，[16]易熔合金板，[17]裝飾線角，[18]天花板。
該裝置選用以碳酸氫鈉為基料的普通干粉或共它滅火劑，取滅火的最小濃度為50克/米3，每個噴頭的保護(hù)面積為10米2，懸掛高度2.5米，全淹沒保護(hù)的容積為25米3。同時設(shè)定噴粉效率為60％，壓縮氣體與干粉質(zhì)量流率之比為1，則可計算單個噴頭的噴粉量為噴粉量=0.05Kg/m3×25m3/0.6=2Kg若擴(kuò)壓管數(shù)n=6，且噴射時間為6秒，則每只擴(kuò)壓管的質(zhì)量流率為質(zhì)量流率=2000g/6×6=55.56g/s
當(dāng)選用擴(kuò)壓管的喉徑為3mm，噴咀直徑為5mm，擴(kuò)壓角為40.5°時，經(jīng)計算，馬赫數(shù)為2.56，超聲速為874米/秒，所需氣源工作壓力及壓縮氣體與質(zhì)量流率的計算結(jié)果，示于表中。
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>實施例2工業(yè)用超聲波氣溶膠滅火裝置該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖示于附圖4中。
在附圖4中，[1]容器，[3]壓縮氣瓶，[4]聯(lián)接螺母，[5]密封膜片，[6]聯(lián)接法蘭，[7]聯(lián)接套管，[8]干粉倉，[9]穿刺鋼針，[10]壓縮彈簧，[11]粉碎室，[12]擴(kuò)壓管，[13]拉力鋼絲，[14]出粉管，[15]氣溶膠噴咀，[16]易熔合金板，[19]支架。
本實施例的設(shè)計條件與實施例1基本相同；但在結(jié)構(gòu)上本例中的筒形容器取代了例1中的環(huán)狀容器，旨在將壓縮氣瓶埋在料倉之中，以利氣瓶的隔熱。
實施例3超聲波氣溶膠滅火系統(tǒng)用自給式氣溶膠滅火噴頭。
本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖示于例圖5。在附圖5中，[1]帶園形截面的環(huán)狀容器，[2]報警器，[4]聯(lián)接螺母，[6]聯(lián)接法蘭，[7]聯(lián)接套管，[8]料倉，[11]粉碎室，[12]擴(kuò)壓管，[14]出粉管，[15]氣溶膠噴咀，[17]裝飾線角，[18]天花板，[19]驅(qū)動控制裝置，[20]氣源管道閥門。
本實施例的裝置可用作超聲波氣溶膠滅火系統(tǒng)中的自給式氣溶膠滅火噴頭。超聲波氣溶膠發(fā)生器的工作原理及其結(jié)構(gòu)，與實施例1基本相同，其特點在于火點復(fù)燃時，警報器重復(fù)報警，管道閥門打開，利用管道氣源重新噴灑氣溶膠。
選附圖3作說明書摘要附圖。
權(quán)利要求
1.一種超聲波氣溶膠滅火裝置，其特征在于它包括1.1一個具有園形截面的環(huán)狀容器，其中間部分開孔，并裝有聯(lián)接套管及氣溶膠出口管，通過上下兩端的聯(lián)接法蘭，分別將其固定在環(huán)狀容器上，且1.1.1通過聯(lián)接螺母使聯(lián)接套管與其上部的壓縮氣瓶或氣源管道實現(xiàn)密封聯(lián)接；1.1.2通過聯(lián)接螺紋使聯(lián)接套管的下部與超聲波氣溶膠發(fā)生器實現(xiàn)密封聯(lián)接；1.1.3在聯(lián)接套管的內(nèi)孔中裝有一個穿刺鋼針，其下端通過拉力鋼絲與氣溶膠噴咀管端的易熔合金板相聯(lián)接；其上端由一個壓縮彈簧支撐在聯(lián)接套管中；1.1.4在上部聯(lián)接法蘭的一側(cè)還裝有一個報警裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波氣溶膠滅火裝置，其特征在于所說的超聲波氣溶膠發(fā)生器由氣溶膠出口管及其下端的氣溶膠噴咀以及粉碎室周向均布的6個擴(kuò)壓管組成，擴(kuò)壓管的軸線與粉碎室的半徑形成30°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波氣溶膠滅火裝置，其特征在于所說的擴(kuò)壓管的喉徑為3mm，噴咀直徑為5mm，擴(kuò)壓角為40.5°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置的超聲波氣溶膠的發(fā)生方法，其特征在于包括以下步驟4.1以上述環(huán)狀容器為干粉倉，填充碳酸氫鉀、氯化鉀、碳酸氫鈉中的任何一種粉體做滅火劑；4.2火險發(fā)生后，易熔合金板首先熔斷，于是穿刺鋼針在壓縮彈簧的作用下刺破壓縮氣瓶的密封膜片，壓縮氣體立刻進(jìn)入料倉；或者當(dāng)火險發(fā)生后，報警信號驅(qū)動氣源管道閥門打開時，不小于0.6MPa的壓縮氣體將通過聯(lián)接套管中間的氣孔進(jìn)入干粉倉，且4.2.1在干粉倉內(nèi)形成兩相流，使粉體活化，進(jìn)入擴(kuò)壓管并獲得加速度；4.2.2兩相流由擴(kuò)壓管噴入粉碎室內(nèi)并形成強力高速旋流，使懸浮在旋流中的粉體被卷吸，混合，加速，磨擦和碰撞而粉碎；4.2.3經(jīng)上述過程形成的超細(xì)干粉在出粉管匯集，隨后由氣溶膠噴咀噴出，便形成本發(fā)明所稱的超聲波氣溶膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波氣溶膠滅火裝置，其特征在于所說的壓縮氣瓶，可在壓縮二氧化碳?xì)馄?，壓縮氮氣鋼瓶中任選其一。
全文摘要
本發(fā)明公開的是一種超聲波氣溶膠滅火裝置。該裝置集干粉的儲存，加工，定溫傳感，限時啟閉及噴射氣溶膠滅火劑等于一身?；痣U發(fā)生后，壓縮氣體自動進(jìn)入干粉倉與干粉形成兩相流，在超聲波氣溶膠發(fā)生器中使普通干粉被進(jìn)一步粉碎成2—5μm的超細(xì)粉體，旋即由氣溶膠噴嘴噴向火點。其滅火效能比普通干粉高數(shù)倍。將其安裝在大型滅火系統(tǒng)上，可對復(fù)燃火點重復(fù)噴灑，實現(xiàn)了滅火劑的自給。該裝置可實現(xiàn)全淹沒或局部保護(hù)，其使用范圍不受限制。
文檔編號A62C13/00GK1237463SQ99102410
公開日1999年12月8日 申請日期1999年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月9日
發(fā)明者吳建勛, 吳越 申請人:吳建勛