一种泡沫灭火系统计量自平衡式混合技术的制作方法

本发明涉及一种泡沫灭火系统计量自平衡式混合技术，特别是一种可实时监控、泡沫混合液长时间高精度混合且适用于各类泡沫灭火系统的计量自平衡式混合技术。

背景技术：

现有的泡沫灭火系统主要以平衡压力式和储罐压力式为主。实际应用中，平衡压力式泡沫灭火系统泡沫混合液管道输送距离越长，其混合精度越是难以得到保证，存在泡沫液供应滞后、随动性不足、泡沫混合比不能满足要求（＜3%）等问题，同时，系统控制中心对泡沫液混合比不能进行适时监控，严重限制了其在特殊场所的应用和发展；储罐压力式泡沫灭火系统只能在较小流量范围内保证泡沫混合液精度，且设备在使用过程中不能实现连续充装，不适用于大型场所的灭火需求。

而近几年提出的基于变频电机控制的计量式泡沫灭火系统，其在泡沫液混合精度、混合效率和响应时间上改善显著，主要由流量计、控制器、变频器、变频电机、柱塞泵等部件组成，系统经变频器控制变频电机转速以修正泡沫液供给量，但是该系统成本相对较高，控制方式也比较复。

本发明涉及的一种泡沫灭火系统计量自平衡式混合技术是通过控制泡沫液管道上的控制球阀的开度来调整泡沫液供给量，在保证系统的混合精度、混合效率和响应时间等技术指标前提下，降低了系统成本，提高了系统可靠性，简化了其控制方式，使系统的维护更为便捷。

技术实现要素：

本发明其目的在于提供一种泡沫灭火系统计量自平衡式混合技术，该计量自平衡式混合技术中的泡沫液与消防水的混合比范围可现场设定，一旦设定，系统将以此比值作为参考，自行平衡现场实际消防水流量与泡沫液流量之间的关系，保证泡沫混合液比值在整个灭火阶段始终处于合理范围内。同时，该技术的应用使泡沫灭火系统流量调节范围更广、压力流量损失小，流量检测、控制精度更高，系统反应时间快，可方便现场手动操作，实现了泡沫液与消防水长时间高精度混合要求，提高了泡沫灭火系统的灭火效能。

实现上述目的而采取的技术方案，包括消防水管道、泡沫液管道，所述消防水管道上设有消防水流量计、比例混合器，所述泡沫液管道上设有隔断阀、控制球阀、泡沫液流量计，隔断阀输出端经泡沫液管道连接比例混合器，比例混合器输出端连接泡沫混合液管道，所述消防水流量计、控制球阀和泡沫液流量计的控制信号输出端连接就地控制器，就地控制器输出端连接消防控制中心。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

本发明以智能化、集中供应式、泡沫液与消防水长时间高精度混合为核心，实现泡沫混合液混合比实时监控为功能特征，提高泡沫液对消防水的随动性和系统的灭火效能，形成集数字化、智能化、高精度、快速响应为一体的新型泡沫灭火技术。

该计量自平衡式混合技术中的泡沫液与消防水的混合比范围可现场设定，一旦设定，系统将以此比值作为参考，自行平衡现场实际消防水流量与泡沫液流量之间的关系，保证泡沫混合液比值在整个灭火阶段始终处于合理范围内。同时，该技术的应用使泡沫灭火系统流量调节范围更广、压力流量损失小，流量检测、控制精度更高，系统反应时间快，可方便现场手动操作，实现了泡沫液与消防水长时间高精度混合要求，提高了泡沫灭火系统的灭火效能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的结构原理示意图。

具体实施方式

一种泡沫灭火系统计量自平衡式混合技术，包括消防水管道3、泡沫液管道7，如图1所示，所述消防水管道3上设有消防水流量计4、比例混合器5，所述泡沫液管道7上设有隔断阀8、控制球阀9、泡沫液流量计10，隔断阀8输出端经泡沫液管道7连接比例混合器5，比例混合器5输出端连接泡沫混合液管道6，所述消防水流量计4、控制球阀9和泡沫液流量计10的控制信号输出端连接就地控制器2，就地控制器2输出端连接消防控制中心1。

所述隔断阀8安装在控制球阀9和泡沫液流量计10的下游，泡沫液流量计10安装在控制球阀9和隔断阀8的上游。

所述比例混合器5位于消防水管道3和泡沫液管道7的末端。

实施例

本发明所述的泡沫灭火系统计量自平衡式混合技术，其技术原理图如图1所示，包括：消防控制中心1、就地控制器2、消防水管道3、消防水流量计4、比例混合器5、泡沫混合液管道6、泡沫液管道7、隔断阀8、控制球阀9、泡沫液流量计10等部件。

具体结构及连接关系如下：消防水流量计4安装于消防水管道3上；隔断阀8、控制球阀9、泡沫液流量计10安装于泡沫液管道7上；隔断阀8安装在控制球阀9和泡沫液流量计10下游；泡沫液流量计10安装在控制球阀9和隔断阀8上游；比例混合器5位于消防水管道3和泡沫液管道7末端；消防水流量计4和泡沫液流量计10检测的数据流量信号以及控制球阀9球体开度信号上传至就地控制器2，就地控制器2受消防控制中心1监控。

本发明的工作原理在于：现场发生火灾时，启动泡沫灭火系统，安装在消防水管道和泡沫液管道上的流量计分别检测出消防水和泡沫液的流量并将两者流量数据即刻上传至就地控制器，就地控制器经差分电路计算出泡沫混合液比值，且与人工预先设定的泡沫混合液比值范围（3.0%～3.9%）进行比较，如实际比例超出预定设定的比值范围，此时就地控制器传递动作信号给控制球阀上部的驱动电机，驱动电机接收控制指令带动球阀球体转动，通过调节控制球阀开度改变泡沫液流量以适应消防水流量的变化；同时，泡沫液流量的变动情况适时反馈给就地控制器，直至显示泡沫液流量与消防水流量的比值恢复至预先设定的比值范围内时，控制球阀维持球体开度位置且停止工作。通过流量调节的消防水与泡沫液在比例混合器中进行混合后经泡沫混合液管道和产生器到达保护对象。整个灭火阶段，泡沫液流量会随着消防水流量的变化实行自动调节，根据就地控制器中人工预先设定的比值范围，平衡泡沫液流量与消防水流量之间的关系，保证混合比始终保持在合理范围内，以满足泡沫混合液长时间高精度混合的要求。

消防控制中心1可对就地控制器2和现场保护对象进行监控。

就地控制器2可显示预先人工设定的比例值、消防水流量、泡沫液流量、现场实际工作时泡沫液与消防水流量比值以及控制球阀开度，就地控制器2根据流量计上传的消防水流量和泡沫液流量经差分电路计算出现场实际泡沫液与消防水流量比值，再由控制逻辑电路调节泡沫液管道上的球阀开度。

消防水管道3和泡沫液管道7均选用铜镍合金无缝钢管。

消防水流量计4和泡沫液流量计10适用于各种流体介质，尤其是含有一定量杂质的流体，具有测量精度高、计算时间快等特点。

比例混合器5采用多孔插入式结构，可有效降低泡沫液和消防水在比例混合器内部的压力流量损失，提高混合效率。

隔断阀8安装于泡沫液管道7的最下游，平时处于常开状态，功能类似于止回阀，防止灭火介质倒入泡沫液管道内。。

控制球阀9安装在泡沫液管道上且位于泡沫液流量计10和隔断阀8之间，具有自动和手动调节功能，控制球阀9上部驱动电机采用两相六线制步进驱动电机，内部流道设有进口收缩角、出口扩大角和节流孔。

泡沫液采用泡沫站供应形式，可实现整个保护区域灭火介质的集中供应。

提高泡沫液随动性，消防水与泡沫液的混合比在整个灭火阶段始终处于合理比值范围内且混合效率高，计量自平衡式混合装置响应时间快，数字化、智能化程度高，泡沫液采用泡沫站供应形式，可实现防护区域的集中保护。

外贴于管道外壁的流量计分别实时检测泡沫液和消防水流量并上传至现场就地控制器，由现场就地控制器根据消防水流量通过调节控制球阀开度自行平衡消防水与泡沫液流量之间的关系。

适合于各种流体介质，尤其适合于含有一定量杂质的流体，计算时间快、测量精度高，被检测的管道通径和流体流速范围大。

可设定泡沫液与消防水流量比值范围，可显示消防水流量、泡沫液流量和球阀开度，可控制球阀开闭和转动幅度。

具有自动和手动调节功能，驱动电机采用两相六线制步进驱动电机，内部流道设有进液收缩角、出液扩张角和节流孔。可实现泡沫液流量大范围、快速、精确调节，驱动力矩和维持力矩小。

采用多孔插入式结构，灭火介质不易堵塞、不易受污染，且压力流量损失小，可显著提升泡沫液与消防水的混合效率。

防止灭火介质倒入泡沫液管道内。