储能式高压水雾灭火器的制作方法与工艺

本实用新型涉及高压水雾灭火技术领域，具体涉及一种储能式高压水雾灭火器。技术背景中国专利CN101574564A公布了一种手提细水雾灭火器，利用高压将二氧化碳溶于水中，并达到过饱和状态；同时利用未溶的二氧化碳高压气体作为喷射细水雾的驱动压力，实现单瓶细水雾灭火。该灭火器虽然为单瓶结构设计，手提、中等压力和单管输送方法实现气泡雾化细水雾，具有结构简单、使用方便等特点，但是，由于在较低压力2.5MPa至4MPa条件下灌注过饱和二氧化碳的水，其水的雾化效果受到了很大的限制，以至于灭火效果大大降低。而常规双流体雾化技术一般需要两个储压钢瓶，分别储存水和高压气体；两根输送管路，分别输送水和辅助雾化气体；以及两个控制阀门分别进行控制；虽然雾化效果好，但系统复杂，便携困难，使用不便。

技术实现要素：
本实用新型解决的技术问题：提供一种储能式高压水雾灭火器，依靠释放自身所储存的压缩能量，压缩封闭腔室中储存的高压水自输出接头连续不断的喷出，满足高压水雾灭火所需要的最低压力，通过连接雾化喷头实现高压水雾灭火。本实用新型的技术解决方案：一种储能式高压水雾灭火器，包括钢瓶，所述钢瓶的一端装有控制阀总成，所述控制阀总成上装有安全阀、调压阀、输出接头、注水接头及测压接头；所述钢瓶的另一端装有充气接头，所述钢瓶的内腔中通过充气接头充入可压缩气体实现第一次储存压缩能量，通过注水接头注入高压水，压缩已充入的可压缩气体使其体积缩小实现第二次储存压缩能量；通过充入的可压缩气体释放其所储存的压缩能量使其体积迅速膨胀挤压钢瓶内腔中储存的高压水，经调压阀、输出接头及管路输送至雾化喷头喷出。所述钢瓶的内腔中装有气囊，且气囊固定在钢瓶的一端；所述充气接头的内端与气囊的内腔贯通；所述气囊中通过充气接头充入可压缩气体实现第一次储存压缩能量，所述钢瓶的内腔中通过注水接头注入高压水，压缩气囊使其体积缩小实现第二次储存压缩能量；通过气囊释放其所储存的压缩能量使其体积迅速膨胀挤压钢瓶内腔中储存的高压水，经调压阀、输出接头及管路输送至雾化喷头喷出。所述安全阀、调压阀、输出接头设置在控制阀总成的端面上，所述注水接头及测压接头设置在控制阀总成的两侧面上。本实用新型具有的优点和效果：1、本实用新型采用单瓶便携结构设计，使结构大为简化，同时，根据设计需要可选择性地配置控制阀元件。2、本实用新型依靠释放自身所储存的压缩能量，压缩封闭腔室中储存的高压水自输出接头连续不断的喷出，通过调压阀控制，满足高压水雾灭火所需要的工作压力，通过连接雾化喷头实现高压水雾灭火。3、与现有技术相比，本实用新型采用一个独立的供水系统，移动使用方便。附图说明图1为本实用新型第一种实施例的结构剖视图，图2为图1的仰视图，图3为本实用新型第二种实施例的结构剖视图，图4为图3的左视图。具体实施方式结合附图1、2描述本实用新型的一种实施例。一种储能式高压水雾灭火器，包括钢瓶9，所述钢瓶9的一端装有控制阀总成4，所述控制阀总成4上装有安全阀1、调压阀6、输出接头8、注水接头5及测压接头7；所述钢瓶9的另一端装有充气接头2，所述钢瓶9的内腔中通过充气接头2充入可压缩气体实现第一次储存压缩能量，通过注水接头5注入高压水，压缩已充入的可压缩气体使其体积缩小实现第二次储存压缩能量；通过充入的可压缩气体释放其所储存的压缩能量使其体积迅速膨胀挤压钢瓶9内腔中储存的高压水，经调压阀8、输出接头6及管路输送至雾化喷头喷出。所述装有安全阀1、调压阀6、输出接头8设置在控制阀总成4的端面上，所述注水接头5及测压接头7设置在控制阀总成4的两侧面上。装配及使用方法如下：首先，通过充气接头2给钢瓶9的内腔室中充入可压缩气体，一般为氮气，氮气的体积不断被压缩并第一次储存压缩能量，当充气压力达到灭火器使水雾化效果最佳所需要的水的最低工作压力Pmin时，封闭充气接头2(通过充气接头2检测充气压力)，被压缩后的氮气体积为钢瓶9的内腔体积V1；充气完成后，从控制阀总成4上的注水接头5向钢瓶9内腔中注入高压水，当水的压力大于Pmin后，氮气开始被压缩变形，当水的压力达到灭火器所需要的最高设计工作压力Pmax时，注水过程结束，充入钢瓶9内腔的水的体积为ΔV，氮气的体积被压缩后的体积V2,通过测压接头7检测水压。在注水过程中，钢瓶中氮气体积随着注水压力的升高不断缩小，氮气压力从Pmin升高至Pmax，氮气体积被再次压缩变形并第二次储存压缩能量，钢瓶9内腔中水的体积为ΔV即为灭火器所需要的水的体积。根据气体的等量方程P1·V1＝P2·V2，在已知灭火器所需最低工作压力Pmin(＝P1)、最高设计工作压力Pmax(＝P2)和灭火器所需要的水的最小体积V(＝ΔV＝V1-V2)条件下，即可计算出氮气压缩前后的体积V1和V2，从而确定钢瓶9的规格和型号。钢瓶内腔中氮气体积第一次被压缩变形，并储存压缩能量是在氮气的充气过程中完成的；第二次被压缩变形，并第二次储存压缩能量是在用高压水泵向钢瓶内腔注水过程中完成的。由于氮气重量比水轻，因此，经过两次被压缩变形，储存压缩能量的氮气被封存在钢瓶内腔的上半部，灭火器所需要的最高工作压力为Pmax的高压水被封存在钢瓶内腔的下半部。灭火时，把控制阀总成4一端置于下方，如图3所示，在输出接头6上连接雾化喷头，打开喷头，经过两次压缩变形的氮气释放其在两次压缩变形过程中的压缩能量，使其体积迅速膨胀，挤压钢瓶9内腔中储存的高压水，通过调压阀(减压阀)6、输出接头8及高压胶管输送至喷头，经过喷头雾化后连续喷出，实现高压水雾灭火。直至钢瓶9内腔中水的压力降至调压阀6所设置的灭火器所需要的最低工作压力Pmin。其中，安全阀1调节并限制充入钢瓶的高压水的最高压力，常闭，当钢瓶中水的压力等于或大于设定值时，阀打开，泄水；当钢瓶中水的压力小于设定值时，阀关闭。调压阀6设定输出接头8至雾化喷头之间的工作压力，按照喷头使水雾化效果最佳确定，通常比钢瓶中水的最高工作压力低。随着喷头不断把水喷出，钢瓶中水的最高工作压力逐渐降低，但是，调压阀始终保持输出接头至喷头之间的工作压力为其所设定的压力，直至钢瓶中水的最高工作压力降低至其设定值。结合附图3、4描述本实用新型的二种实施例。一种储压式高压水雾灭火器，包括钢瓶9，所述钢瓶9的瓶口上装有控制阀总成4，所述钢瓶9的内腔中装有气囊3，且气囊3固定在将钢瓶9的底部；所述钢瓶9的底部装有充气接头2，且充气接头2的内端与气囊3的内腔贯通；所述控制阀总成4上装有安全阀1、调压阀6、输出接头8、注水接头5及测压接头7；所述气囊3中通过充气接头2充入可压缩气体实现第一次储存压缩能量，所述钢瓶9的内腔中通过注水接头5注入高压水，压缩气囊3使其体积缩小实现第二次储存压缩能量；通过气囊3释放其所储存的压缩能量使其体积迅速膨胀挤压钢瓶9内腔中储存的高压水，经调压阀6、输出接头8及管路输送至雾化喷头喷出，直至气囊3完全释放。所述安全阀1、调压阀6、输出接头8设置在控制阀总成4的上端面上，所述注水接头5及测压接头7设置在控制阀总成4的两侧面上。装配及使用方法如下：首先，通过钢瓶9的充气接头2给气囊3的内腔室中充入可压缩气体，一般为氮气，氮气的体积不断被压缩并第一次储存压缩能量，当充气压力达到灭火器使水雾化效果最佳所需要的水的最低工作压力Pmin相对应的压力PO时，封闭充气接头2(通过充气接头2检测充气压力)；充气完成后，从控制阀总成4上的注水接头5向钢瓶9内腔中注入高压水，当水的压力大于Pmin后，气囊3开始被压缩变形，气囊体积随着气囊被压缩而缩小，当水的压力达到灭火器所需要的最高设计工作压力Pmax时，注水过程结束，通过测压接头7检测水压。在注水过程中，气囊体积随着注水压力的升高不断缩小，压缩封闭在其内的氮气，使氮气体积不断缩小，钢瓶中气囊内腔室中氮气压力从PO升高至P，氮气体积被再次压缩变形并第二次储存压缩能量。根据满足灭火器所需要的水的工作容积V、工作压力(＝Pmin)、系统压力(＝Pmax)，选定合适的充气压力PO、即可依据囊式蓄能器热平衡实验相关数据和表格，确定钢瓶9的规格和型号。钢瓶中气囊内腔室中的氮气体积第一次被压缩变形，并储存压缩能量是在氮气的充气过程中完成的；第二次被压缩变形，并第二次储存压缩能量是在用高压水泵向钢瓶注水过程中完成的。经过两次被压缩变形，储存能量的氮气被封存在气囊中，灭火器所需要的最高工作压力为Pmax的高压水被封存在钢瓶内腔中。灭火时，只需要在输出接头8上连接雾化喷头后，打开喷头，经过两次压缩变形的氮气释放其在两次压缩变形过程中的压缩能量，使其体积迅速膨胀，挤压钢瓶9内腔中储存的高压水，通过调压阀(减压阀)6、输出接头8及高压胶管输送至喷头，经过喷头雾化后连续喷出，实现高压水雾灭火。直至钢瓶9内腔中水的压力降至调压阀6所设置的灭火器所需要的最低工作压力Pmin。其中，安全阀1、调压阀6所起作用与第一种实施例相同。基于本实用新型的工作原理和灭火过程，本实用新型具有无环境污染、耗水量低、对防护对象破坏和损坏小、便携、使用方便、安全可靠、灭火快、效果好、能量损耗小等等诸多优点。毋庸置疑，本实用新型必将成为需要使用卤代烷系列灭火剂的手提析出式灭火器、二氧化碳灭火器、干粉灭火器等产品的替代品，可广泛应用在公交车辆、图书和档案馆、银行、计算机、火车和地铁站、隧道、公共建筑等很多重要场所，扑救A、B、C和E类火灾。本实用新型实施例相关术语定义：高压水雾灭火用水：涵盖自来水和各类含有添加灭火剂和药剂的各类水溶液。钢瓶最低工作压力Pmin：确保水从喷枪喷出并充分雾化所需要的钢瓶中水的压力，等于灭火器上设置的调压阀调节的压力值，其大小因灭火器使用的喷头不同而不同，一般为分为中压(1.21MPa至3.45MPa)、高压(3.45MPa至8.0MPa)和超高压(大于8.0MPa)三个压力区段。钢瓶最高工作压力Pmax：确保灭火器单个喷头灭火所需要的工作流量Q和工作时间T，以及压缩气囊(或可压缩气体)至相对应的压缩体积的水的压力，一般为12.0MPa至16.0MPa。单个喷头灭火所需要的喷水量V：根据实际使用场合，综合考虑灭火器的尺寸大小和重量及其成本，按照所使用喷头的设计流量Q及其工作时间T计算的水的体积。上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。