一种压缩空气泡沫喷淋施放方法及喷头的制作方法
一种压缩空气泡沫喷淋施放方法及喷头的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种压缩空气泡沫喷淋施放方法及喷头，施放喷头包括施放管和支撑臂，支撑臂的下口还固定有一个分散盘，压缩空气泡沫自施放管输出后喷射到直径为 D2 的弧形分散盘表面，一部分压缩空气泡沫通过分散盘的间隙均匀喷射到火灾区，另一部分通过分散盘反溅后自由下落到火灾区，通过控制压缩空气泡沫在施放管内的流速，从而严格控制泡沫的性能，并可通过调节分散盘直径 D2 的大小、分散盘上表面至施放管下口之间的距离H控制压缩空气泡沫的覆盖范围，优点是喷头对泡沫破坏较小，冲击力大，压缩空气泡沫施放喷头的覆盖范围大、分布均匀，并且具体覆盖范围根据实际需求进行调节。
【专利说明】一种压缩空气泡沬喷淋施放方法及喷头
【技术领域】
[0001] 本发明涉及消防设备【技术领域】，尤其涉及一种压缩空气泡沫喷淋施放方法及喷 头，适用于固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统。
【背景技术】
[0002] 与传统的吸气式泡沫灭火技术相比，压缩空气泡沫灭火技术具有泡沫结构更细 腻、均匀，泡沫稳定性更高的特点，可长时间覆盖在保护对象的表面，从而大大提高了泡沫 系统的灭火效能，节约了泡沫灭火剂和水的用量。此外，压缩空气泡沫灭火技术是通过向泡 沫溶液中正压注入空气（或氮气、氩气等气体）的方式产生泡沫，管网中输送的是泡沫而非 液态的泡沫溶液，故此具有发泡倍数可调、摩擦阻力低的特点，能够根据不同的保护对象调 整适宜的泡沫参数和输送距离。因此，压缩空气泡沫灭火技术所具备的这些独特技术优势， 为其喷淋灭火系统在石油、化工、飞机库、车库等领域和场所的推广应用提供了广阔的发展 空间。
[0003] 压缩空气泡沫的灭火原理主要包括：（一）在燃料表面形成覆盖层，窒息灭火；（2) 泡沫吸热、降温，冷却灭火。由此可见，采用适宜的泡沫喷洒及分散方式，将压缩空气泡沫快 速、均匀的释放到保护对象表面是有效实施灭火的关键。这其中还必须要求压缩空气泡沫 释放装置或喷头应安全可靠，不宜发生故障影响泡沫喷洒，而且应尽可能降低对压缩空气 泡沫结构、性能及冲击力的破坏。但是，目前国内外尚未有一种适用于固定式压缩空气泡沫 喷淋灭火系统的有效的压缩空气泡沫喷淋施放方法。特别是通过对固定式压缩空气泡沫喷 淋灭火系统中的喷头结构进行设计，并应用相应的压缩空气泡沫喷淋施放方法，从而获得 理想灭火效果，这样的技术方案在文献中尚未有相关报道。
[0004] 现有泡沫喷淋灭火系统通常采用以下两种生方式：（一）采用吸气式泡沫喷头，管 路中输送的是泡沫溶液，在泡沫喷头出口位置靠泡沫溶液射流而产生负压，从而吸入空气 形成泡沫。采用这种方式产生的泡沫稳定性不高、泡沫状态不可调、灭火效果有限，并且在 实际火场中的气体温度一般较高，这种依靠混入火场中高温气体而产生泡沫的方式会严重 影响泡沫的灭火效果；（二）采用非吸气式泡沫喷头（如普通水喷淋喷头），无空气吸入口， 采用这种方式产生的泡沫发泡倍数极低，泡沫稳定性很差，无法发挥泡沫灭火技术的优势。 上述两种方式使用的吸气式泡沫喷头和普通水喷淋喷头均不适宜用于压缩空气泡沫的分 散和施放。
[0005] 美国专利US6328225公布了一种压缩空气泡沫旋转施放喷头，该喷头由泡沫输送 管和可旋转施放筒组成，其中施放筒通过固定件和旋转件与输送管连通，在施放筒相对的 侧面上开有两个非对称孔，利用压缩空气泡沫自身的冲击力使施放筒旋转，通过施放筒上 的两个孔施放压缩空气泡沫。该喷头结构复杂、可靠性差，实际使用过程中经常会因为长 期处于静止状态而造成内部旋转部件故障（如堵塞、腐蚀），导致喷头无法旋转或泡沫冲击 力不够，进而导致不能及时有效的将泡沫喷洒到火灾区域。此外，由于该喷头是利用泡沫自 身的冲击力进行旋转和喷洒泡沫，从而损耗了部分泡沫能量，导致喷洒出的泡沫冲击力较 小，不利于泡沫快速进入火羽区，喷头的高速旋转会在一定程度上破坏泡沫的性能，从而影 响泡沫灭火能力。
[0006] 为此，本发明的目的之一在于提供一种适用于固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统 的有效的压缩空气泡沫喷淋施放方法，以确保压缩空气泡沫的大面积、均匀、高质量施放， 从而获得理想灭火效果。
[0007] 发明的目的之二在于提供一种结构简单、安全可靠、喷洒范围可调的压缩空气泡 沫施放喷头，以填补空白。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种带压缩空气泡沫喷淋施放方 法及喷头的设计方案，在固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统中，使用有分散盘结构的压缩 空气泡沫喷头，利用压缩空气泡沫施放喷头结构简单、安全可靠、和可调整功能特征，结合 合理、有效的施放方法，来实现压缩空气泡沫的大面积、均匀、高质量施放，从而获得理想灭 火效果。
[0009] 本发明为实现上述目的采取以下技术方案：一种压缩空气泡沫喷淋施放方法，其 特征在于，通过在固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统中使用一种带有分散盘的压缩空气泡 沫喷头，结合具体施放步骤实现；
[0010] 所述压缩空气泡沫喷淋施放喷头包括施放管和支撑臂，支撑臂的下口还固定有一 个分散盘，将源自管网的压缩空气泡沫连接管与带有分散盘的压缩空气泡沫喷头的施放管 连接，压缩空气泡沫输入直径为施放管，压缩空气泡沫自施放管输出后喷射到直径为 D2的弧形分散盘表面，一部分压缩空气泡沫通过分散盘的间隙均匀喷射到火灾区，另一部 分通过分散盘反溅后自由下落到火灾区，通过控制压缩空气泡沫在施放管内的流速，从而 严格控制泡沫的性能，并通过调节分散盘直径D 2的大小、分散盘上表面至施放管下口之间 的距离H控制压缩空气泡沫的覆盖范围，所述方法包括如下次序步骤：
[0011] (a)根据灭火防护对象特点，确定泡沫施加强度C和防护区域面积A，则泡沫溶液 流量Q为：
[0012] Q = CXA......[1]
[0013] (b)当压缩空气泡沫的气液比介于8:1?25:1之间时，为了确保施放出高质量的 压缩空气泡沫，施放管内的泡沫溶液表观流速V取0?2. 5m/s，最好为0. 6?I. 6m/s，则泡 沫施放管的直径D1为：
[0014]
【权利要求】
1. 一种压缩空气泡沫喷淋施放方法，其特征在于，通过在固定式压缩空气泡沫喷淋灭 火系统中使用一种带有分散盘的压缩空气泡沫喷淋施放喷头，结合具体施放步骤实现； 所述压缩空气泡沫喷淋施放喷头包括施放管和支撑臂，支撑臂的下口还固定有一个分 散盘，将源自管网的压缩空气泡沫连接管与带有分散盘的压缩空气泡沫喷淋施放喷头的施 放管连接，压缩空气泡沫输入直径为D(1)的施放管（1)，压缩空气泡沫自施放管（1)输出后 喷射到直径为D (2)的弧形分散盘（3)表面，一部分压缩空气泡沫通过分散盘（3)的间隙均 匀喷射到火灾区，另一部分通过分散盘反溅后自由下落到火灾区，通过控制压缩空气泡沫 在施放管内的流速，从而严格控制泡沫的性能，并通过调节分散盘（3)直径D (2)的大小、分 散盘（3)上表面至施放管（1)下口之间的距离H控制压缩空气泡沫的覆盖范围，所述方法 包括如下次序步骤： a) 根据灭火防护对象特点，确定泡沫施加强度C和防护区域面积A，则泡沫溶液流量Q 为： Q = CXA......[1] b) 当压缩空气泡沫的气液比介于8:1?25:1之间时，为了确保施放出高质量的压缩空 气泡沫，施放管内的泡沫溶液流速V取O?2. 5m/s，最好为0. 6?I. 6m/s，则泡沫施放管的 直径D(1)为：
，在灭火防护对象确定的情况下，K为常量；防护区域面积A表示压缩 空气泡沫的覆盖范围大小，由分散盘（3)直径D2的大小、分散盘（3)上表面至施放管（1)下 口之间的距离H来确定； d) 通过调节02和H的大小，使A达到实际灭火防护需求，D 2为30mm?150mm，H为 20mm ?200mm，A 为 8m2?40m 2; e) 根据公式[3]计算出施放管（1)的直径D1，由此确定出泡沫喷头的相关关键参数， 向灭火防护区域产生出均匀分布、高质量的压缩空气泡沫，并且泡沫覆盖区域大小通过调 节D⑵和H进行调整。
2. 如权利要求1所述的一种压缩空气泡沫喷淋施放方法中使用的压缩空气泡沫喷淋 施放喷头，包括施放管（1)和支撑臂（2)，施放管（1)的一端设有外螺纹，其作为管件接口， 用于与压缩空气泡沫管网连通，施放管（1)的另一端与支撑臂（2)焊接为整体，其特征在 于，支撑臂（2)的下口还固定有一个分散盘（3)，分散盘（3)为中心微凸或平面的圆形金属 盘，金属盘中心开有螺孔，分散盘周边对称开有长短不一的槽，用于均勾分散泡沫，所述槽 宽度为I. 5mm?5mm，长槽（3-1)和短槽（3-2)长度比例为L 5/1?4/1，相邻槽之间的角 度A为10°?45°，紧固螺钉（4)穿过金属盘中心螺孔，与支撑臂（2)下口内螺纹配合。
3. 如权利要求2所述的一种压缩空气泡沫喷淋施放方法中使用的压缩空气泡沫喷淋 施放喷头，其特征在于，分散盘（3)的长槽（3-1)与短槽（3-2)之间的夹角为15°，长槽 (3-1)的开口尺寸为2 X 12mm，短槽（3-2)的开口尺寸为2 X 6mm〇
【文档编号】A62C5/02GK104492007SQ201410707575
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】傅学成, 陈涛, 包志明, 夏建军, 宋波, 王荣基 申请人:公安部天津消防研究所
【专利摘要】本发明涉及一种压缩空气泡沫喷淋施放方法及喷头，施放喷头包括施放管和支撑臂，支撑臂的下口还固定有一个分散盘，压缩空气泡沫自施放管输出后喷射到直径为 D2 的弧形分散盘表面，一部分压缩空气泡沫通过分散盘的间隙均匀喷射到火灾区，另一部分通过分散盘反溅后自由下落到火灾区，通过控制压缩空气泡沫在施放管内的流速，从而严格控制泡沫的性能，并可通过调节分散盘直径 D2 的大小、分散盘上表面至施放管下口之间的距离H控制压缩空气泡沫的覆盖范围，优点是喷头对泡沫破坏较小，冲击力大，压缩空气泡沫施放喷头的覆盖范围大、分布均匀，并且具体覆盖范围根据实际需求进行调节。
【专利说明】一种压缩空气泡沬喷淋施放方法及喷头
【技术领域】
[0001] 本发明涉及消防设备【技术领域】，尤其涉及一种压缩空气泡沫喷淋施放方法及喷 头，适用于固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统。
【背景技术】
[0002] 与传统的吸气式泡沫灭火技术相比，压缩空气泡沫灭火技术具有泡沫结构更细 腻、均匀，泡沫稳定性更高的特点，可长时间覆盖在保护对象的表面，从而大大提高了泡沫 系统的灭火效能，节约了泡沫灭火剂和水的用量。此外，压缩空气泡沫灭火技术是通过向泡 沫溶液中正压注入空气（或氮气、氩气等气体）的方式产生泡沫，管网中输送的是泡沫而非 液态的泡沫溶液，故此具有发泡倍数可调、摩擦阻力低的特点，能够根据不同的保护对象调 整适宜的泡沫参数和输送距离。因此，压缩空气泡沫灭火技术所具备的这些独特技术优势， 为其喷淋灭火系统在石油、化工、飞机库、车库等领域和场所的推广应用提供了广阔的发展 空间。
[0003] 压缩空气泡沫的灭火原理主要包括：（一）在燃料表面形成覆盖层，窒息灭火；（2) 泡沫吸热、降温，冷却灭火。由此可见，采用适宜的泡沫喷洒及分散方式，将压缩空气泡沫快 速、均匀的释放到保护对象表面是有效实施灭火的关键。这其中还必须要求压缩空气泡沫 释放装置或喷头应安全可靠，不宜发生故障影响泡沫喷洒，而且应尽可能降低对压缩空气 泡沫结构、性能及冲击力的破坏。但是，目前国内外尚未有一种适用于固定式压缩空气泡沫 喷淋灭火系统的有效的压缩空气泡沫喷淋施放方法。特别是通过对固定式压缩空气泡沫喷 淋灭火系统中的喷头结构进行设计，并应用相应的压缩空气泡沫喷淋施放方法，从而获得 理想灭火效果，这样的技术方案在文献中尚未有相关报道。
[0004] 现有泡沫喷淋灭火系统通常采用以下两种生方式：（一）采用吸气式泡沫喷头，管 路中输送的是泡沫溶液，在泡沫喷头出口位置靠泡沫溶液射流而产生负压，从而吸入空气 形成泡沫。采用这种方式产生的泡沫稳定性不高、泡沫状态不可调、灭火效果有限，并且在 实际火场中的气体温度一般较高，这种依靠混入火场中高温气体而产生泡沫的方式会严重 影响泡沫的灭火效果；（二）采用非吸气式泡沫喷头（如普通水喷淋喷头），无空气吸入口， 采用这种方式产生的泡沫发泡倍数极低，泡沫稳定性很差，无法发挥泡沫灭火技术的优势。 上述两种方式使用的吸气式泡沫喷头和普通水喷淋喷头均不适宜用于压缩空气泡沫的分 散和施放。
[0005] 美国专利US6328225公布了一种压缩空气泡沫旋转施放喷头，该喷头由泡沫输送 管和可旋转施放筒组成，其中施放筒通过固定件和旋转件与输送管连通，在施放筒相对的 侧面上开有两个非对称孔，利用压缩空气泡沫自身的冲击力使施放筒旋转，通过施放筒上 的两个孔施放压缩空气泡沫。该喷头结构复杂、可靠性差，实际使用过程中经常会因为长 期处于静止状态而造成内部旋转部件故障（如堵塞、腐蚀），导致喷头无法旋转或泡沫冲击 力不够，进而导致不能及时有效的将泡沫喷洒到火灾区域。此外，由于该喷头是利用泡沫自 身的冲击力进行旋转和喷洒泡沫，从而损耗了部分泡沫能量，导致喷洒出的泡沫冲击力较 小，不利于泡沫快速进入火羽区，喷头的高速旋转会在一定程度上破坏泡沫的性能，从而影 响泡沫灭火能力。
[0006] 为此，本发明的目的之一在于提供一种适用于固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统 的有效的压缩空气泡沫喷淋施放方法，以确保压缩空气泡沫的大面积、均匀、高质量施放， 从而获得理想灭火效果。
[0007] 发明的目的之二在于提供一种结构简单、安全可靠、喷洒范围可调的压缩空气泡 沫施放喷头，以填补空白。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种带压缩空气泡沫喷淋施放方 法及喷头的设计方案，在固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统中，使用有分散盘结构的压缩 空气泡沫喷头，利用压缩空气泡沫施放喷头结构简单、安全可靠、和可调整功能特征，结合 合理、有效的施放方法，来实现压缩空气泡沫的大面积、均匀、高质量施放，从而获得理想灭 火效果。
[0009] 本发明为实现上述目的采取以下技术方案：一种压缩空气泡沫喷淋施放方法，其 特征在于，通过在固定式压缩空气泡沫喷淋灭火系统中使用一种带有分散盘的压缩空气泡 沫喷头，结合具体施放步骤实现；
[0010] 所述压缩空气泡沫喷淋施放喷头包括施放管和支撑臂，支撑臂的下口还固定有一 个分散盘，将源自管网的压缩空气泡沫连接管与带有分散盘的压缩空气泡沫喷头的施放管 连接，压缩空气泡沫输入直径为施放管，压缩空气泡沫自施放管输出后喷射到直径为 D2的弧形分散盘表面，一部分压缩空气泡沫通过分散盘的间隙均匀喷射到火灾区，另一部 分通过分散盘反溅后自由下落到火灾区，通过控制压缩空气泡沫在施放管内的流速，从而 严格控制泡沫的性能，并通过调节分散盘直径D 2的大小、分散盘上表面至施放管下口之间 的距离H控制压缩空气泡沫的覆盖范围，所述方法包括如下次序步骤：
[0011] (a)根据灭火防护对象特点，确定泡沫施加强度C和防护区域面积A，则泡沫溶液 流量Q为：
[0012] Q = CXA......[1]
[0013] (b)当压缩空气泡沫的气液比介于8:1?25:1之间时，为了确保施放出高质量的 压缩空气泡沫，施放管内的泡沫溶液表观流速V取0?2. 5m/s，最好为0. 6?I. 6m/s，则泡 沫施放管的直径D1为：
[0014]
【权利要求】
1. 一种压缩空气泡沫喷淋施放方法，其特征在于，通过在固定式压缩空气泡沫喷淋灭 火系统中使用一种带有分散盘的压缩空气泡沫喷淋施放喷头，结合具体施放步骤实现； 所述压缩空气泡沫喷淋施放喷头包括施放管和支撑臂，支撑臂的下口还固定有一个分 散盘，将源自管网的压缩空气泡沫连接管与带有分散盘的压缩空气泡沫喷淋施放喷头的施 放管连接，压缩空气泡沫输入直径为D(1)的施放管（1)，压缩空气泡沫自施放管（1)输出后 喷射到直径为D (2)的弧形分散盘（3)表面，一部分压缩空气泡沫通过分散盘（3)的间隙均 匀喷射到火灾区，另一部分通过分散盘反溅后自由下落到火灾区，通过控制压缩空气泡沫 在施放管内的流速，从而严格控制泡沫的性能，并通过调节分散盘（3)直径D (2)的大小、分 散盘（3)上表面至施放管（1)下口之间的距离H控制压缩空气泡沫的覆盖范围，所述方法 包括如下次序步骤： a) 根据灭火防护对象特点，确定泡沫施加强度C和防护区域面积A，则泡沫溶液流量Q 为： Q = CXA......[1] b) 当压缩空气泡沫的气液比介于8:1?25:1之间时，为了确保施放出高质量的压缩空 气泡沫，施放管内的泡沫溶液流速V取O?2. 5m/s，最好为0. 6?I. 6m/s，则泡沫施放管的 直径D(1)为：
，在灭火防护对象确定的情况下，K为常量；防护区域面积A表示压缩 空气泡沫的覆盖范围大小，由分散盘（3)直径D2的大小、分散盘（3)上表面至施放管（1)下 口之间的距离H来确定； d) 通过调节02和H的大小，使A达到实际灭火防护需求，D 2为30mm?150mm，H为 20mm ?200mm，A 为 8m2?40m 2; e) 根据公式[3]计算出施放管（1)的直径D1，由此确定出泡沫喷头的相关关键参数， 向灭火防护区域产生出均匀分布、高质量的压缩空气泡沫，并且泡沫覆盖区域大小通过调 节D⑵和H进行调整。
2. 如权利要求1所述的一种压缩空气泡沫喷淋施放方法中使用的压缩空气泡沫喷淋 施放喷头，包括施放管（1)和支撑臂（2)，施放管（1)的一端设有外螺纹，其作为管件接口， 用于与压缩空气泡沫管网连通，施放管（1)的另一端与支撑臂（2)焊接为整体，其特征在 于，支撑臂（2)的下口还固定有一个分散盘（3)，分散盘（3)为中心微凸或平面的圆形金属 盘，金属盘中心开有螺孔，分散盘周边对称开有长短不一的槽，用于均勾分散泡沫，所述槽 宽度为I. 5mm?5mm，长槽（3-1)和短槽（3-2)长度比例为L 5/1?4/1，相邻槽之间的角 度A为10°?45°，紧固螺钉（4)穿过金属盘中心螺孔，与支撑臂（2)下口内螺纹配合。
3. 如权利要求2所述的一种压缩空气泡沫喷淋施放方法中使用的压缩空气泡沫喷淋 施放喷头，其特征在于，分散盘（3)的长槽（3-1)与短槽（3-2)之间的夹角为15°，长槽 (3-1)的开口尺寸为2 X 12mm，短槽（3-2)的开口尺寸为2 X 6mm〇
【文档编号】A62C5/02GK104492007SQ201410707575
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】傅学成, 陈涛, 包志明, 夏建军, 宋波, 王荣基 申请人:公安部天津消防研究所
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