非贮压悬挂式压缩空气泡沫灭火装置的制作方法

本发明涉及消防设备，具体涉及一种非贮压悬挂式压缩空气泡沫灭火装置。

背景技术：

1、压缩空气泡沫灭火系统(compressed air foam system)是一种新型的消防防火技术，英文缩写为“cafs”，是当今世界最先进的消防技术之一。压缩空气泡沫灭火系统是一种“高能量”的系统，它的压力来源除了水泵的压力外，还有空气压缩泵的压力，其所推动的物质是含有水分的气泡，所以在相同的条件下，它所喷射出的泡沫要比传统的水，或者是传统混合泡沫都要高、要远。cafs目前已经在欧美等发达国家有了广泛的应用，并且日趋成熟。同用纯水灭火比较，cafs的灭火效率提高了二十倍，灭火用水利用率提高了八倍，并且大大减少了复燃的可能性。由于混合液中含有大量的压缩空气，因此灭火剂的重量降低了30％，从而显著地提高了灭火机动性，同时增加了射程。如中国专利，公开号为cn110559578a，其公开了一种移动式可调气液比压缩气体泡沫的发泡装置，但cafs也有它的缺点：如系统庞大、设备数量多、结构复杂，控制要求高；生产、安装、操作相对复杂，维护保养难度大；操作人员需专门培训等。

2、那么如何进一步简化cafs的消防泵、泡沫泵、空压机以及控制阀门、流量计等一大堆附属设备，功能还要实现，是目前需要解决的问题。如何进一步优化装置，减少装置数量，使之小型化、集成化，降低成本，做到简单实用，使之能够在小型场所应用，再通过组合使用，从而扩大其应用范围，降低成本更加贴合消防的实际需要，是当前需要解决的课题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种非贮压悬挂式压缩空气泡沫灭火装置，简化cafs的消防泵、泡沫泵、空压机以及控制阀门、流量计等一大堆附属设备，功能还可以继续得以实现；其通过小的装置，且不需要外加辅助设备提供动力的情况下，实现了大型、多台精密设备才能实现的有效产生均匀稳定的压缩空气泡沫，进行灭火。

2、本发明的技术方案为：

3、一种非贮压悬挂式压缩空气泡沫灭火装置，包括如下部件：

4、上口部件，包括固定连接件和罐口压板，其中：

5、固定连接件，用于将灭火装置固定到待保护物附近；

6、罐口压板，用于封闭上罐口，并固定产气药盒；其上部与固定连接件相连，其下部与罐体部件相连，其中部设置有与引发线束相配合的小孔；

7、罐体部件，用于产生压缩气体和盛装泡沫预混液，其包括罐体，以及横向设置于罐体的内部分隔板，罐体经由内部分隔板划分为如下部分：

8、压缩气体产气舱，包括产气药盒和气体输出控制盒，用于产生可用于灭火的惰性气体，并持续输出，直到将罐内的泡沫预混液完全变成压缩空气泡沫并吹出罐体；气体输出控制盒位于罐体中间的分隔板上面，气体输出控制盒的下部通过隔板后与连接管相连接，用于将压缩气体产气舱的压力达到设计要求的压力时，及时打开，使产气药盒产生的气体通过连接管导入到混流器中；

9、泡沫预混液存储舱，包括连接管和混流器，用于盛装泡沫预混液；连接管下部连接混流器，混流器的上部连接管四周设有通气及输液孔，混流器的下部设有细筛网；产气药盒产出的惰性气体经过连接管后，经混流器内的圆形内喷嘴高速喷出，再通过混流器的混流腔体持续加压，高速高压冲进入泡沫预混液中，压缩气体和泡沫预混液充分混合，高速通过细筛网后膨胀形成初步的压缩空气泡沫液；

10、下口部件，包括控制启动器和专用喷射器，其中：

11、控制启动器，用于作为泡沫预混液灌装口、罐体下口密封罐对外的通道；装置需要动作时，接收控制信号后打开内部的通道；控制启动器的上端口与罐体的下口连通，控制启动器的下端口接专用喷射器；

12、专用喷射器，用于从外界吸取空气，将罐体产生的初步压缩空气泡沫进一步混入空气再次混合膨胀，产生最终的压缩空气泡沫，并向外喷射压缩空气泡沫用于灭火。

13、本发明的工作原理是：从cafs的工作原理上可以看出，泡沫液与消防水能否充分、均匀的混合、气液比能否达到3～12倍，是压缩空气泡沫灭火性能的关键。本发明通过设置与泡沫预混液存储舱相隔离的、密封的压缩气体产气舱；一级的动态混合的混流器和二级的静态混合的专用喷射器双混合的模式来实现这一技术关键的效果。压缩气体产气舱的设置，能保证产生足够压力的压缩气体，并保持持续输出，为压缩气体和泡沫预混液提供持续的动力来源；一级动态混合由压缩气体舱、气体输出控制盒、连接管和混流器来实现，压缩气体舱中的高压压缩气体通过连接管，特别混合器前端的圆形内喷嘴收缩后高速喷出，形成高速射流，在喷嘴引导口周围形成低压区域，按照文丘里喷嘴原理，区域压力差以及液动量作用于吸引泡沫预混液，使高速工作射流与被吸引液体共同以流体输量进入混合扩散段喷射出来，再高速通过筛网喷出，实现了气液的高效混合；二级静态混合是通过控制启动器和专用喷射器的设置，再次利用了文丘里管原理，实现了从外界吸入空气，二次气液再混合，进一步提高了气液比、增大了压缩气体泡沫液的均匀细腻程度。

14、气体输出控制盒持续的产出惰性气体，保证了高压力的可控持续输出、混流器的高速射流的一级动态混合和专用喷射器的外界空气吸入的二次静态混合，保证了产出压缩空气泡沫的质量；极大的提升了系统中流体的动量，水的粒度得到了充分的细化，从而保证了产生的压缩气体泡沫的均匀度、细度、持久性和稳定性，且不产生喘流。从而喷出的压缩空气泡沫均匀、细腻、稳定，具有出极佳的灭火、阻火效果。

15、在其中一些实施例中，所述产气药盒包括上盖和圆柱状的筒体，其中：

16、上盖，用于封闭产气药盒的上口，并通过中间的小孔引出启动控制线束；

17、筒体，经由内部分隔板分成上腔和下腔，下腔再经由中分隔板分成左下腔室和右下腔室，上腔、左下腔室和右下腔室内分别装有若干块直径不等的成型产气药柱，其中上腔内的产气药柱直径要大于下腔内的产气药柱。

18、本技术方案中，控制线束可以是电点火头，也可以是热敏线，或者是两者的组合使用。先利用上腔内的产气药柱，快速产生大量猛烈的气体，压力快速升高，达到铝膜设定的打开压力后打开铝膜，提高装置的反应时间。随后再利用直径相对较小的左下腔室和右下腔室的圆形产气药柱，持续产生气体，使得混合器内既持续保持较高的压力，又不至于因为压力过高产生次生灾害。使之能够持续产生均匀的压缩空气泡沫，且产出的压缩空气泡沫具有足够的初始动能。

19、在其中一些实施例中，所述产气药盒筒体的周缘上设有内外贯通的圆形通气小孔，筒体的外面用塑料胶带或带胶锡箔纸包裹严密，药柱的外表面紧密缠绕带胶锡箔纸。

20、本技术方案中，所有成型药柱外表面都要紧密缠绕带胶锡箔纸，这样才能保证产气药柱单向匀速燃烧，而不发生爆燃、多处一起快速燃烧的情况。药盒筒体的四面上设有内外贯通的圆形通气小孔。药盒筒体的外面用塑料胶带或带胶锡箔纸包裹严密，防止产气剂长期保存过程中吸湿吸潮，影响产气效果。

21、在其中一些实施例中，所述气体输出控制盒为圆柱型结构，包括不锈钢压垫、密封铝膜和控制盒下口，其中：

22、不锈钢压垫，锲入气体输出控制盒，用于压紧并固定密封铝膜；

23、密封铝膜，其上面设置有十字或者米字的压花，利于密封铝膜的按照设定要求及时破开；

24、控制盒下口，用于将气体输出控制盒固定到罐体内部分隔板上并且密封，下面与连接管连接。

25、在其中一些实施例中，所述连接管为一段直管，上端连接气体输出控制盒；下端内部逐步缩小形成圆嘴后接入混流器；连接管的上部连接气体输出控制盒、下部连接混流器，连接管的前端逐步缩小，形成细小的圆型喷嘴结构，用于减缓气体流速，增加输出气体的压力。

26、在其中一些实施例中，所述混流器的中间内部有圆形内喷嘴，圆形内喷嘴是从内部逐步缩小，到前端形成圆嘴，用于减缓气体流速，增加输出气体的压力；混流器上部圆形内喷嘴周圈分布有多个通气及输液孔，通过中间的十字固定梁和混流腔体组成一个整体，下部出口设有细筛网；压缩气体和泡沫预混液通过混流器内部的圆形内喷嘴和混流腔体的持续加压混合后，高速高压冲向下部的细筛网后膨胀形成初步的压缩空气泡沫液。

27、在其中一些实施例中，所述泡沫预混液存储舱中，由于设置的启动控制器内的通径较小，来不及喷出的小部分压缩空气泡沫沿罐壁向上返流，从而搅动泡沫预混液，使泡沫预混液进一步均匀；压缩气体经过连接管和混流器的高速喷出的过程中，由于孔径的变化，在十字固定梁处形成负压，在负压的作用下，泡沫预混液通过通气及输液孔被动吸入到混流器中，泡沫预混液和压缩气体形成的混合液，高速通过混合嘴下部的细筛网，从而形成更进一步的压缩空气泡沫；

28、如此反复多次循环，从而使形成的压缩空气泡沫液更加均匀细腻；

29、直至全部液态喷出这样的循环过程才得以结束。

30、在其中一些实施例中，所述控制启动器为自动控制阀门；接到启动信号后打开，从混流器产生的初步压缩空气泡沫经控制启动器内部的通道喷向专用喷射器。

31、在其中一些实施例中，所述专用喷射器包括喷嘴、吸气结构、负压舱、增压喉管段、喷放喇叭口、粗筛网，其中：

32、压缩空气泡沫液通过控制启动器的下端口后，口径急剧缩小后进入喷嘴，再进入增压喉管段，在两者之间形成负压，通过负压舱吸入外界空气，从而形成更大气液比的泡沫后，通过喷放喇叭口、粗筛网后，形成最终的压缩空气泡沫，向外喷放实施灭火。

33、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

34、(1)装置可与自动探测设备配合实现自动启动，无需大占空间，无需经由专业培训的人员才能操作；

35、(2)装置平时不带压力、基本免维护，结构简单，安装、使用、操作方便；

36、(3)压力稳定、喷射出口处泡沫动量大，可以喷射到较远距离，且不易被风吹散；

37、(4)装置可以从外界吸收空气，产生的泡沫细腻、均匀，稳定性好，灭火、阻火有效时间长；

38、(5)可用于高效扑灭变压器火灾、锂电池火灾等。