细水雾灭火系统的制作方法
【专利摘要】细水雾灭火系统，包括第一拉瓦尔喷管、引射器、第二拉瓦尔喷管和喷头。本发明的细水雾灭火系统采用两个拉瓦尔喷管，首先压缩空气流经第一拉瓦尔喷管，使其提高流动速度；高速运动的气体和水在通过引射器时，产生水雾混合喷入第二拉瓦尔喷管中，在第二拉瓦尔喷管的作用下，水雾降压增速，以高速喷射出的细水雾到达喷头完成喷射作业。本发明的结构使得水雾初速度增加，水雾粒径稳定，平均粒径为140μm，既能有效覆盖火源，又可以减少浪费，同时保证对特别怕水对象的保护，结构简单成本低；此外由于拉瓦尔喷管的增速作用，使得灭火系统在达到同等细水雾粒径时的工作压力下降，保障生命安全。
【专利说明】细水雾灭火系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种细水雾灭火系统，具体涉及一种具有两个拉瓦尔喷管组合的细水雾灭火系统，属于消防领域。
【背景技术】
[0002]传统的灭火系统包括:哈龙气体系统、二氧化碳系统、自动喷水灭火系统等。其中哈龙气体灭火效果好，但产生毒性，污染环境，而且对于一些高精密仪器或机舱等贵重场所的使用受到限制。二氧化碳灭火系统的效果也较好，但液态CO2的储存条件要求较高，操作不当会造成伤害，而且由于CO2的浓度过高会对人造成窒息，因此经常有人停留或工作的场所发生的火灾不可使用二氧化碳灭火。另外，大量的CO2会造成温室效应，危害环境。自动喷水灭火系统用水量大，且由于水压和水滴较大对灭火对象造成损坏，不适合一些高精密仪器或机舱等贵重场所。
[0003]细水雾是一种新型的灭火方式，近20世纪90年代初由美国科学工作者和工商界在40年代应用水雾灭火的基础上发展起来的环保型灭火系统，并发布了 NFPA750《细水雾灭火系统标准》。国内也进行了相应的研究，其中南京消防器材股份有限公司于2000年率先进行了细水雾灭火技术的研究和产品开发，填补了国内消防领域的空白。随后于2013年颁布实施的国家标准GB50898-2013《细水雾灭火系统技术规范》，进一步推广和规范细水雾灭火系统。
[0004]细水雾灭火使用特殊喷头、通过高压喷水产生水微粒，达到高效率的冷却与缺氧窒息作用。其中细水雾的产生是灭火系统的心脏，水雾粒径以及水雾的初速度直接影响细水雾灭火系统的灭火能力。应用火灾模拟软件FDS对庚烷液体可燃物燃烧进行模拟，讨论细水雾粒径对火灾的灭火效果，得出粒径为150 μ m为较好的灭火粒径。
[0005]目前的细水雾灭火系统存在以下缺点:细水雾粒径不够小、不稳定，不能保证对特别怕水对象的保护；细水雾动力不足，水雾射程短；高压细水雾的工作压力大，不适宜扑灭近距离的易沸溢的B类火灾，而且成本高。
【发明内容】
[0006]本发明提供了具有两个拉瓦尔喷管的细水雾灭火系统，增加水雾初速度，并使水雾粒径稳定；同时在保证同样的细水雾粒径下，降低工作压力。
[0007]一种细水雾灭火系统，其特征在于:包括第一拉瓦尔喷管、引射器、第二拉瓦尔喷管和喷头，其中高压气体被输送进入所述第一拉瓦尔喷管的入口，所述第一拉瓦尔喷管的出口连通引射器，水通过高压气体也输送到所述引射器内，所述引射器的出口与第二拉瓦尔喷管的入口连接，所述第二拉瓦尔喷管的出口连通喷头。
[0008]所述第一拉瓦尔喷管的入口直径为7.8-8.2mm,喉管直径1.1-1.5mm,出口直径为
4.8-5.2mm，扩张段长度为21_22mm ;所述第二拉瓦尔喷管的入口直径与第一拉瓦尔喷管出口直径相同，喉管直径2.3-2.7mm,出口直径为9.8-10.2_，扩张段长度为41_44_ ;第一和第二拉瓦尔喷管的收缩管的长度是10.0-10.2mm，所述引射器直径为5.0-5.4_。
[0009]本发明的灭火系统进一步优选为所述第一拉瓦尔喷管的入口直径8.0mm，喉管直径1.3mm,出口直径为5.0mm，扩张段长度为21.6mm ;所述第二拉瓦尔喷管的入口直径为5.0mm,喉管直径2.5mm,出口直径为10.0mm，扩张段长度为42.9mm ;所述收缩管长度为10.1mm，所述引射器直径为5.2mm。
[0010]所述引射器优选为直径为5.2mm的高压水管，长度为45mm。
[0011]所述第二拉瓦尔喷管出口到喷头距离为35_45mm。
[0012]所述高压气体优选为压缩空气，压力为26_28Mpa。
[0013]本发明的灭火系统可包括高压进气系统和水箱，所述高压进气系统的高压气体输出为两路，一路与第一拉瓦尔喷管连接，另一路与水箱连接，水通过进气系统输送的高压气体由水箱进一步输送到引射器内。
[0014]所述高压进气系统可设有两个阀，分别通过管路与第一拉瓦尔喷管和水箱连接。
[0015]所述水箱可设有进气阀和出水阀，所述进气阀通过管路与进气系统连接，所述出水阀通过管路与所述弓I射器连接。
[0016]技术效果:
[0017]本发明的细水雾灭火系统采用两个拉瓦尔喷管，首先压缩空气流经第一拉瓦尔喷管，使其提高流动速度；高速流动的气体使引射器产生低压(负压)，水在压缩空气推动力与引射器低压吸入的双重作用下，流入引射器中。根据伯努利雾化器原理:在同一流质里，流速大，压强小；流速小，压强大，流体会自动从高压流向低压。在通过引射器时，低速流动的水流向高速的流动的空气，水被高速空气撕成小滴，产生水雾，并将其与空气混合喷入第二拉瓦尔喷管中，在第二拉瓦尔喷管的作用下，水雾降压增速，以高速喷射出的细水雾通过水枪枪管，在不同的喷头作用下，形成不同的喷射效果(直射与散射)，完成喷射作业。
[0018]本发明的结构使得水雾初速度增加，水雾粒径稳定，平均粒径为140 μ m,既能有效覆盖火源，冷却火场温度，冲淡可燃气体浓度，又可以减少水源的浪费，同时保证对特别怕水对象的保护，且节能环保，结构简单成本低；除此之外由于拉瓦尔喷管的增速作用，使得依赖高压气体作为动力直接雾化水滴的灭火装置，在达到同等细水雾粒径时的工作压力下降，保障生命安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为细水雾灭火系统示意图。
[0020]图中各标号列示如下:
[0021]1-第一拉瓦尔喷管，2-第二拉瓦尔喷管，3-水箱，4-引射器，5-阀门，6-喷头，11、21-收缩段，12,22-喉管，13,23-扩张段。
【具体实施方式】
[0022]实施例1
[0023]一种细水雾灭火系统的具体实施例，其组成如图1所示，包括进气系统、第一拉瓦尔喷管1、水箱3、引射器4、第二拉瓦尔喷管2和喷头6,其中进气系统的压缩空气输出为两路，一路通过管路与第一拉瓦尔喷管I连接，另一路通过管路与水箱3连接，每一路分别由阀门5控制；所述第一拉瓦尔喷管I和水箱3通过管路与引射器4连接，且水箱的进气口和出水口由阀门控制；引射器4再依次与第二拉瓦尔喷管2和喷头6连接。
[0024]所述第一拉瓦尔喷管I的入口直径8.0mm,喉管12直径1.3mm,出口直径为5.0mm,扩张段13长度为21.6mm ;所述第二拉瓦尔喷管2的入口直径为5.0mm,喉管22直径2.5mm,出口直径为10.0mm,扩张段23长度为42.9mm ;两拉瓦尔喷管的收缩管11，21长度均为10.1mm ;两拉瓦尔喷管用直径为5.2mm高压水管作为引射器4首尾连接,直径为5.2mm,长度为45mm ;第二拉瓦尔喷管的出口到喷嘴之间的距离为40mm。
[0025]灭火系统进行工作时，首先打开各阀门，压缩空气以27MPa左右的压力从进气系统中输出进入第一拉瓦尔喷管1，使其提高流动速度，水箱3中的水也在压缩空气的作用下流入引射器4。这样高速流动的气体使引射器4产生低压(负压)，于是水在原有压缩空气推动力与引射器4低压吸入的双重作用下，流入引射器4中。根据伯努利雾化原理，高速流动的空气将引入的水撕成细滴，产生水雾，并将其与空气混合喷入第二拉瓦尔喷管2中。在第二拉瓦尔喷管2的作用下，水雾降压增速，以高速喷射出的细水雾通过喷头6，完成喷射作业。
[0026]本实施例在油槽中扑灭了由2/3柴油和1/3水组成混合物燃烧后的直径为5.8m的油槽火焰，总耗水量小于9L，用时24s左右。用时短，操作快捷，且对周围环境影响小。
[0027]实施例2
[0028]本实施例的结构和操作过程同实施例1，所述第一拉瓦尔喷管的入口直径8.2mm,喉管直径1.5mm,出口直径为5.2mm，扩张段长度为22mm ;所述第二拉瓦尔喷管的入口直径为5.2mm，喉管直径2.7mm，出口直径为10.2mm，扩张段长度为44mm，两拉瓦尔喷管用直径为
5.4mm高压水管首尾连接组成。
[0029]本实施例在油槽中扑灭了由3/4汽油和1/4水组成混合物燃烧后的直径为5.8m的油槽火焰，总耗水量小于8.5L，用时20s左右。
[0030]实施例3
[0031]本实施例的结构和操作过程同实施例1，所述第一拉瓦尔喷管的入口直径7.8mm,喉管直径1.1mm,出口直径为4.8mm，扩张段长度为21mm ;所述第二拉瓦尔喷管的入口直径为4.8mm,喉管直径2.3mm,出口直径为9.8mm,扩张段长度为41_ ;所述第一拉瓦尔喷管出口直径与所述第二拉瓦尔喷管入口直径均为5.0_，两拉瓦尔喷管用直径为5.2mm高压水管首尾连接组成。
[0032]本实施例在油槽中扑灭了由2/3柴油和1/3水组成混合物燃烧后的直径为5.8m的油槽火焰，总耗水量小于9L，用时28s左右。
[0033]以上所述【具体实施方式】可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明要求保护的范围，一切不脱离本专利的精神和范围的技术方案及其改进，例如各种阀门的采用，压缩空气和水的储存和输送方式等，其均涵盖在本专利的保护范围当中。
【权利要求】
1.一种细水雾灭火系统，其特征在于:包括第一拉瓦尔喷管、引射器、第二拉瓦尔喷管和喷头，其中高压气体被输送进入所述第一拉瓦尔喷管的入口，所述第一拉瓦尔喷管的出口连通引射器，水通过高压气体也输送到所述引射器内，所述引射器的出口与第二拉瓦尔喷管的入口连接，所述第二拉瓦尔喷管的出口连通喷头。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述第一拉瓦尔喷管的入口直径为7.8-8.2mm,喉管直径1.1-1.5mm,出口直径为4.8-5.2mm，扩张段长度为21-22mm;所述第二拉瓦尔喷管的入口直径与第一拉瓦尔喷管出口直径相同，喉管直径2.3-2.7mm,出口直径为9.8-10.2mm，扩张段长度为41_44mm ;第一和第二拉瓦尔喷管的收缩管的长度是10.0-10.2mm，所述引射器直径为5.0-5.4mm。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述第一拉瓦尔喷管的入口直径8.0mm,喉管直径1.3mm,出口直径为5.0mm，扩张段长度为21.6mm ;所述第二拉瓦尔喷管的入口直径为5.0mm,喉管直径2.5mm,出口直径为10.0mm，扩张段长度为42.9mm ;所述收缩管直径为10.1mm，所述引射器直径为5.2mm。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述引射器为直径为5.2mm的高压水管，长度为45_。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述第二拉瓦尔喷管到喷头距离为35-45mm。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述高压气体为压缩空气，压力为26_28Mpa0
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于包括高压进气系统和水箱，所述高压进气系统的高压气体输出为两路，一路与第一拉瓦尔喷管连接，另一路与水箱连接，水通过进气系统输送的高压气体由水箱进一步输送到引射器内。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于所述高压进气系统设有两个阀，分别通过管路与第一拉瓦尔喷管和水箱连接。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于所述水箱设有进气阀和出水阀，所述进气阀通过管路与进气系统连接，所述出水阀通过管路与所述引射器连接。
【文档编号】A62C31/00GK103949026SQ201410123180
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】白云飞, 张京红, 佟晓楠, 张铁英, 李潮 申请人:北京喜安妮科技发展有限公司