專利名稱：預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法和裝置，是鹵代烷滅火系統(tǒng)的替代產(chǎn)品， 主要應(yīng)用在消防領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水作為滅火劑自人類存在以來，就得到了廣泛的應(yīng)用，從原始的用容器盛水滅火， 到現(xiàn)代的消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等產(chǎn)生了各種各樣的利用水滅火的 裝置，在如何使用水滅火的問題上，人們的主要研究思路集中在利用水的裝置和在水中摻 入其他的物質(zhì)(如發(fā)泡劑)兩個(gè)方面。所使用的水均是常溫狀態(tài)下的水，而對(duì)于高溫狀態(tài) 下(< 100°C )水的滅火效果還未有發(fā)現(xiàn)。下面闡述一下預(yù)熱水滅火方法的產(chǎn)生背景和滅 火機(jī)理。水的滅火機(jī)理主要是窒息和冷卻，降低空間氧濃度和火場(chǎng)溫度。水的蒸發(fā)過程分 為兩個(gè)階段第一階段是水從環(huán)境溫度加熱到100°c，第二階段是100°C的水變成100°C水 蒸氣的過程。無論從吸熱還是窒息角度看，水蒸發(fā)的第二階段起著最關(guān)鍵的作用，因?yàn)檫@一 階段100°C的水迅速變成100°c水蒸氣，體積增大1680倍，起到窒息作用。水的吸熱能力也 主要集中在第二階段，第一階段Ikg水由0°C加熱到100°C需要熱量4WkJ;而Ikg 100°C的 水變成100°c的水蒸氣需要的熱量為2259kJ (氣化潛熱)，第二階段的吸熱量是第一階段的 5. 4倍。因此水的滅火效果和滅火時(shí)間取決于第二階段，盡管在第一階段吸收一小部分熱 量，但需要很長時(shí)間，因?yàn)闊崃總鹘o水的過程需要很長時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)很多水沒來得及 蒸發(fā)吸熱，都白白流掉了，使滅火效果大大減弱。而熱水或開水已經(jīng)被加熱到接近100°C，出 來后直接蒸發(fā)，使大部分水都能被全部利用來滅火，大大地提高了滅火效果。水因?yàn)椤熬G色”的滅火性質(zhì)，被認(rèn)為是哈龍(HALON)滅火劑理想的替代物之一，采 用的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)也被認(rèn)為最有希望替代哈龍的滅火系統(tǒng)。因此國內(nèi)、外對(duì)細(xì)水霧滅火 系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究工作，出現(xiàn)了很多細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的產(chǎn)品，但這些細(xì)水霧滅火系統(tǒng) 主要存在以下幾個(gè)方面不足1.撲滅小火困難。出現(xiàn)這種情況是由于細(xì)水霧滅火機(jī)理所造成的，細(xì)水霧滅火系 統(tǒng)是全淹沒滅火系統(tǒng)，其主要機(jī)理是窒息，小火的發(fā)熱量很小，耗氧量也小，因此小火使細(xì) 水霧蒸發(fā)量很小，大的空間靠少量的水蒸氣是無法窒息的，因此造成細(xì)水霧滅小火困難。而 火災(zāi)發(fā)生的初期主要是火勢(shì)均較小，細(xì)水霧作為自動(dòng)消防系統(tǒng)主要是針對(duì)初期火災(zāi)的，既 然滅不掉小火，必須等火勢(shì)變大才能滅掉，因此安裝細(xì)水霧系統(tǒng)已失去了自動(dòng)消防系統(tǒng)的 意義，更談不上替代哈龍。2.滅B(液體)類火容易，滅A(固體)類火困難，特別是陰燃火。這主要是由于 B類火燃燒速度很快，發(fā)熱量較大，在封閉的空間里，細(xì)水霧的吸熱和窒息效果非常明顯，因 此撲滅較易。而A類火災(zāi)在火災(zāi)發(fā)生初期，燃燒速度較慢，發(fā)熱量較小，耗氧量也很小，不會(huì) 使大量的細(xì)水霧蒸發(fā)，因此細(xì)水霧的窒息效果很差，造成滅A(固體)類火困難。對(duì)于陰燃 火來說，這個(gè)情況就更加嚴(yán)重。
3.在冬天或較冷的保護(hù)空間內(nèi)滅火困難。較冷的空間環(huán)境溫度較低，水蒸汽的飽 和蒸汽壓低。環(huán)境溫度與飽和蒸汽壓關(guān)系曲線如圖1所示。雖然細(xì)水霧噴射到火焰上方大 部分蒸發(fā)，但是水蒸氣由于火焰浮力運(yùn)動(dòng)到空間其他區(qū)域后由于溫度較低，飽和蒸汽壓低， 水蒸氣將再次凝結(jié)成水降落到地面，無法有效稀釋氧濃度，窒息效果差。如圖1所示，若環(huán) 境溫度為30°C時(shí)，飽和蒸汽壓僅為0. 042，氧濃度僅僅被稀釋到20. 15%，氧濃度依然維持 在較高水平，火焰燃燒將依然劇烈難以被撲滅，此時(shí)無法體現(xiàn)細(xì)水霧的窒息作用。若將滅火 區(qū)域(或著火源周圍區(qū)域)溫度提高到80°C，此時(shí)飽和蒸汽壓可達(dá)到0. 467，氧濃度可被稀 釋到14. 3%，根據(jù)有關(guān)資料顯示，若氧濃度低于14%，火焰將無法維持燃燒而熄滅。因此， 環(huán)境溫度為80°C時(shí)，火焰可在短時(shí)間內(nèi)被熄滅，滅火效率高，滅火效果好。為解決這些問題，美國發(fā)明專利號(hào)為5678637的發(fā)明專利，名稱為“滅火裝置和 方法”的專利中提出了一種在儲(chǔ)水容器中利用P. T. C恒溫器對(duì)水進(jìn)行加熱的預(yù)熱水滅火方 法和裝置。此發(fā)明是將儲(chǔ)水容器中的常溫水加熱變成熱水，并利用水的蒸發(fā)在儲(chǔ)水罐內(nèi)和 噴頭處形成蒸汽，將預(yù)熱水和蒸汽通過兩套管路輸送到噴頭處，預(yù)熱水從噴頭噴出后由于 氣泡爆炸從而破裂成直徑很小的霧滴，到達(dá)火焰區(qū)域進(jìn)行滅火。此發(fā)明存在一個(gè)明顯的缺陷。此專利中所給出的霧滴直徑為25 μ m，粒徑如此細(xì)小 的細(xì)水霧一旦從細(xì)水霧噴頭噴出由于其與周圍空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈對(duì)流其溫度立即下降到環(huán)境 溫度，無法保持預(yù)熱水的溫度優(yōu)勢(shì)。尤其是冬天或是滅火空間溫度較低時(shí)，此方法并不能有 效的撲滅火災(zāi)。同時(shí)此專利中提到霧滴沉降速度約為0. 02m/s，霧滴運(yùn)動(dòng)到火焰處需要很長 的時(shí)間，甚至沒有到達(dá)火焰就已蒸發(fā)完畢，因此不能有效的形成水蒸氣覆蓋火焰從而稀釋 氧氣濃度，因此其滅火效果甚微。此發(fā)明專利中存在的另一個(gè)問題是細(xì)水霧是由儲(chǔ)水罐中的水蒸發(fā)形成的水蒸氣 驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)水罐內(nèi)的水到達(dá)細(xì)水霧噴頭處，并且水蒸氣同時(shí)由另一套管路輸送到噴頭處，帶動(dòng) 細(xì)水霧噴出同時(shí)形成氣泡所需要的核來輔助霧化。利用水蒸氣來驅(qū)動(dòng)水并將水蒸氣作為兩 相流中的氣相，一是在加熱過程中不可能產(chǎn)生足夠高壓力的水蒸氣來驅(qū)動(dòng)水快速噴出，提 高細(xì)水霧流量和細(xì)水霧速度來提高霧化質(zhì)量；二是水蒸氣的產(chǎn)生不易控制，或者說其產(chǎn)生 過程有延遲性，必須將大量水加熱到足夠高的溫度才能產(chǎn)生所需壓力的水蒸氣，這需要相 當(dāng)長的時(shí)間，這對(duì)滅火相當(dāng)不利。針對(duì)上面專利的不足，本專利提出了一種新的預(yù)熱水滅火方法和裝置。此方法和 裝置使用高壓惰性氣體驅(qū)動(dòng)預(yù)熱水并且惰性氣體參與霧化，既能精確控制預(yù)熱水的溫度、 流量、開啟時(shí)間等；又能使預(yù)熱細(xì)水霧噴出后溫度保持在較高的溫度，保持預(yù)熱水的優(yōu)勢(shì)從 而能夠快速滅火。根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，冬天人們?cè)诹茉r(shí)，總是先將淋浴噴頭調(diào)到最熱最大，讓其噴淋一 段時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱后，然后調(diào)節(jié)熱水至適當(dāng)溫度適當(dāng)流量進(jìn)行淋浴，此時(shí)才不會(huì)感覺寒冷。借 鑒此經(jīng)驗(yàn)，本發(fā)明采取預(yù)熱水分段式滅火方式第一階段在系統(tǒng)開啟時(shí)只開啟水路進(jìn)行單 相流滅火，此時(shí)預(yù)熱細(xì)水霧流量較大，霧滴直徑較大，可有效的對(duì)受保護(hù)區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱，時(shí) 間設(shè)定為30s，可根據(jù)受保護(hù)區(qū)域和火災(zāi)大小調(diào)節(jié)；第二階段開啟氣路，進(jìn)行兩相流滅火， 此時(shí)惰性氣體從噴嘴高速噴出，帶動(dòng)液體霧化，細(xì)水霧霧滴直徑非常小，小于10 μ m，從噴頭 噴出后能維持在較高的溫度且速度較高，因此能快速蒸發(fā)吸熱并能在火焰周圍形成水蒸氣 覆蓋火焰，由于此時(shí)飽和蒸汽壓較高因此可以稀釋氧濃度至較低水平從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速有效的滅火。該滅火方法適用于現(xiàn)有的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)中，可以完全取代鹵代烷滅火系統(tǒng)，并 且能有效的撲滅各類火災(zāi)。同時(shí)，為了保持預(yù)熱水的有效性，本發(fā)明在系統(tǒng)開啟后三十秒內(nèi) 進(jìn)行單相流滅火，此時(shí)細(xì)水霧霧滴直徑較大因此細(xì)水霧噴出后不至于因冷卻太快從而失去 預(yù)熱水的滅火優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，霧滴直徑較大從而可以利用細(xì)水霧對(duì)地面和受保護(hù)區(qū)域進(jìn)行加 溫，提高受保護(hù)區(qū)域的溫度從而提高飽和蒸汽壓。三十秒后，開啟氣路，利用兩相流細(xì)水霧 進(jìn)行滅火。此時(shí)，霧滴直徑更小的超細(xì)水霧從噴頭噴出后溫度下降幅度有限，從而可以保持 較高溫度，縮短蒸發(fā)時(shí)間，同時(shí)經(jīng)過單相流細(xì)水霧預(yù)熱后受保護(hù)區(qū)域溫度較高從而飽和蒸 汽壓較高，氧濃度能在很短時(shí)間內(nèi)被稀釋到較低水平從而實(shí)現(xiàn)快速滅火，使滅火效率大大 提尚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法和裝置，就是將細(xì)水霧中常溫 水變成熱水，使得滅火速度快，滅火效果好。并且系統(tǒng)開啟時(shí)采用分段開啟方式，前30s只 開啟水路對(duì)地面和受保護(hù)區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱；30s后開啟氣路進(jìn)行兩相流滅火。此裝置可以完 全取代現(xiàn)有的鹵代烷滅火系統(tǒng)，能夠有效的撲滅小火，A(固體)類火，陰燃火，還可以在較 冷的空間里實(shí)施滅火。本發(fā)明一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法，其特征在于該方法是在滅火之前先將水 預(yù)熱，然后將預(yù)熱后的水，通過旋流式霧化混合器導(dǎo)入到兩相流超細(xì)氣水霧噴嘴中，噴出氣 水霧，進(jìn)行滅火；系統(tǒng)啟動(dòng)后首先打開水路進(jìn)行單相流滅火，30秒后開啟氣路進(jìn)行兩相流 滅火。實(shí)現(xiàn)將水預(yù)熱有如下幾種方式其中，方式(1)是在預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置中增設(shè)加熱器，進(jìn)行水的電加熱， 即在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，氣路電磁閥啟動(dòng)后5秒鐘之內(nèi)，使壓力水瓶里的水流入電加熱器，使水達(dá) 到預(yù)設(shè)溫度。其中，方式( 是在預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置中的壓力水瓶內(nèi)裝設(shè)加熱器，直接 進(jìn)行水的電加熱，即在壓力水瓶內(nèi)安裝一電加熱器，在溫控系統(tǒng)的控制下，使水達(dá)到預(yù)設(shè)溫度。其中，方式C3)是在預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置中的噴頭部分裝設(shè)加熱元件，進(jìn)行 水的電加熱，即在常規(guī)細(xì)水霧噴頭和接近噴頭的供水管上安裝電加熱元件，按照噴頭流量 和預(yù)熱溫度選取電加熱元件功率。其中，所述的噴頭是由若干個(gè)拉瓦爾噴嘴組成的。本發(fā)明一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置，該裝置包括柜體1，壓力水瓶2，水瓶壓力 指示表3，瓶頭接口 4，緊急手動(dòng)水閥5，水路電磁閥6，水路壓力指示表7，高壓滅火氣體滅火 劑瓶組壓力指示表8，緊急手動(dòng)氣閥9，氣路壓力指示表10，氣路電磁閥11，高壓氣路減壓閥 12，高壓氣體匯流排13，高壓氣體管路14，旋流式霧化混合器15，高壓氣體滅火劑瓶組16， 水路過濾器17，拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18，火災(zāi)探測(cè)器19，火災(zāi)控制報(bào)警器20，電纜 21，氣體滅火劑管路22，水管路；連接關(guān)系是高壓氣體滅火劑瓶組16通過高壓氣體管路14連接到高壓氣體匯流排13，高壓氣 體匯流排13上裝有高壓滅火氣體滅火劑瓶組壓力指示表8，高壓氣體匯流排13 —端連接旋流式霧化混合器15，一端連接高壓氣路減壓閥12，通過高壓氣路減壓閥12后，管路分為兩路，一路連接緊急手動(dòng)氣閥9、氣路壓力指示表lo、氣路電磁閥11，并通過氣體滅火劑管路22連接到拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18；另一路通過瓶頭接口4與壓力水瓶2相連，壓力水瓶2上裝有水瓶壓力指示表3，水瓶通過管路緊急手動(dòng)水閥5、水路電磁閥6、水路壓力指示表7、水路過濾器17，并通過水管路23連接到拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18，火災(zāi)探測(cè)器19通過電纜2 l連接到火災(zāi)控制報(bào)警器20，火災(zāi)報(bào)警控制器20通過控制電纜連接氣路電磁閥11、水路電磁閥6；其特征在于在該裝置中進(jìn)一步加設(shè)有加熱裝置。
其中，該加熱裝置是由電加熱器24和壓力開關(guān)25組成，水路過濾器17和水管路23分別連接到電加熱器24上，壓力開關(guān)25連接在水管路23上。
其中，該加熱裝置是在壓力水瓶2內(nèi)裝設(shè)電加熱器，直接進(jìn)行水的電加熱，在溫控系統(tǒng)的控制下，使水達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；該直接進(jìn)行水的電加熱的壓力水瓶2是由瓶頭閥20l、保溫層202、溫控系統(tǒng)203、壓力瓶體204和電加熱器205組成；電加熱器205位于壓力瓶體204的內(nèi)部，溫控系統(tǒng)203位于壓力瓶體204的頭部，溫控系統(tǒng)203連接瓶頭閥20l和電加熱器205，保溫層2緊貼壓力瓶體204內(nèi)部。
其中，該加熱裝置是在拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18處裝設(shè)電熱元件，進(jìn)行水的電加熱，即在常規(guī)細(xì)水霧噴頭和接近噴頭的供水管上安裝電加熱元件，按照噴頭流量和預(yù)熱溫度選取電加熱元件功率；其中，所述的噴頭是由若干個(gè)拉瓦爾噴嘴組成的。因?yàn)樵趯?shí)際實(shí)施的時(shí)候，噴嘴體積太小，無法加裝電熱絲進(jìn)行加熱，而大噴頭體積比較大，在大噴頭外圍很容易加裝電阻絲進(jìn)行電加熱。該直接進(jìn)行水的電加熱的兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18是由供水管30l、電熱元件302和拉瓦爾噴嘴303三部分組成，此種裝置的具體結(jié)構(gòu)有多種多樣，一般是電熱元件安裝在噴頭18上或者是安裝在供水管30 l上。
本發(fā)明一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法和裝置，其優(yōu)點(diǎn)和功效是滅火速度快，滅火效果好，滅火過程中可使細(xì)水霧保持較高溫度，可以完全取代現(xiàn)有的鹵代烷滅火系統(tǒng)，而且相對(duì)于現(xiàn)有的細(xì)水霧的滅火系統(tǒng)，能夠有效的撲滅小火，A(固體)類火，隱燃火，還可以在較冷的空間里實(shí)施滅火。


圖l溫度跟飽和蒸汽壓關(guān)系曲線
圖2A預(yù)熱水細(xì)水霧滅火裝置主視示意圖。
圖2B預(yù)熱水細(xì)水霧滅火裝置側(cè)視示意圖。
圖3壓力水瓶內(nèi)裝設(shè)加熱裝置示意圖。
圖4噴嘴內(nèi)裝設(shè)加熱裝置示意圖。
圖5旋流式霧化混合器示意圖。
圖6拉瓦爾兩相流噴嘴。
圖中標(biāo)號(hào)說明如下
l柜體，2壓力水瓶3水瓶壓力指示表
4瓶頭接口5緊急手動(dòng)水閥6水路電磁閥
7水路壓力指示表8高壓滅火氣體滅火劑瓶組壓力指示表
9緊急手動(dòng)氣閥lo氣路電磁閥11氣路壓力指示表
12高壓氣路減壓閥13高壓氣體匯流排14高壓氣體管路
15旋流式霧化混合器16高壓氣體滅火劑瓶組17水路過濾器
18拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭19火災(zāi)探測(cè)器
20火災(zāi)控制報(bào)警器21電纜22氣體滅火劑管路
23水管路24電加熱器25壓力開關(guān)
201瓶頭閥202保溫層203溫控系統(tǒng)
204壓力瓶體205電加熱器
301供水管302電熱元件303拉瓦爾噴嘴
401氣接頭402氣限量件403霧化混合器殼體
404水限量件405水接頭406旋流噴嘴
407旋流塞子
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法和裝置，是在兩相流超細(xì)氣水霧的滅火方法 和裝置的基礎(chǔ)上，再增加電熱方式將水預(yù)熱，并采用分段開啟方式進(jìn)行熱水滅火，從而達(dá)到 滅火效果好、滅火速度快的目的。實(shí)施例1.在細(xì)水霧滅火裝置中加設(shè)一加熱裝置；系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)如圖2A、2B所示，系統(tǒng)由柜體1，壓力水瓶2，水瓶壓力指示表3， 瓶頭接口 4，緊急手動(dòng)水閥5，水路電磁閥6，水路壓力指示表7，高壓滅火氣體滅火劑瓶組壓 力指示表8，緊急手動(dòng)氣閥9，氣路壓力指示表10，氣路電磁閥11，高壓氣路減壓器12，高壓 氣體匯流排13，高壓氣體管路14，旋流式霧化混合器15，高壓氣體滅火劑瓶組16，水路過濾 器17，拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18，火災(zāi)探測(cè)器19，火災(zāi)控制報(bào)警器20，電纜21，氣體 滅火劑管路22，水管路23，電加熱器M，壓力開關(guān)25組成。其中，旋流式霧化混合器15的結(jié)構(gòu)如圖5所示，該裝置主體部分為一方形的霧化 混合器殼體403，殼體內(nèi)部為一圓柱形混合腔；一圓柱形的氣接頭401通過密封螺紋與霧化 混合器殼體同軸心安裝；一圓柱形的水接頭405通過密封螺紋方式與霧化混合器殼體的水 入口端垂直安裝；氣接頭進(jìn)氣端與高壓氣瓶連接，此氣瓶內(nèi)氣體可以是空氣或者是其它惰 性氣體，氣接頭與殼體連接的一端安裝有氣限量件402 ；水接頭進(jìn)水端與貯水罐連接，其中 貯水罐前半部分與高壓氣瓶連接，通過高壓氣瓶提供驅(qū)動(dòng)力；水接頭出口處連接一水限量 件404，水限量件外部通過螺紋與水接頭連接，內(nèi)部則通過螺紋與旋流噴嘴406連接；一旋 流塞子407置于旋流噴嘴406內(nèi)并與其壓緊過盈配合。本實(shí)施例自動(dòng)工作過程如下在系統(tǒng)為待機(jī)狀態(tài)時(shí)，高壓氣體滅火劑瓶組16內(nèi)的 高壓氣體滅火劑，通過高壓氣路減壓閥12，減至工作狀態(tài)壓力，通過氣體擠壓管路，通至壓 力水瓶2，使壓力水瓶2處于工作壓力狀態(tài)，緊急手動(dòng)水閥5，水路電磁閥6，緊急手動(dòng)氣閥 9，氣路電磁閥11均處于關(guān)閉狀態(tài)，電加熱器M處于斷電狀態(tài)。水瓶壓力指示表3和高壓 滅火氣體滅火劑瓶組壓力指示表8指示待機(jī)狀態(tài)時(shí)高壓氣瓶組和壓力水瓶是否正常。若低 于設(shè)置壓力70%時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制器20發(fā)出非正常工作狀態(tài)警報(bào)，通知工作人員調(diào)整高壓 氣體滅火劑瓶組16或氣路減壓閥11。當(dāng)所保護(hù)的空間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)探測(cè)器19通過感煙、感光或感溫等方式發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，電纜21將報(bào)警信號(hào)傳到火災(zāi)報(bào)警控制器20，火災(zāi)報(bào)警控制器20發(fā)出聲音警報(bào)，并發(fā)出 控制信號(hào)打開水路電磁閥6，壓力水通過水路過濾器17流入到旋流式霧化混合器15中后流 入到電加熱器對(duì)，水流作用于電加熱器M后的壓力開關(guān)25，壓力開關(guān)25產(chǎn)生水流電信號(hào) 傳給火災(zāi)報(bào)警控制器20 (為防止電熱器干燒)，火災(zāi)報(bào)警控制器20發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)電加 熱器對(duì)，水流經(jīng)過電加熱器M達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度后流入拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18，水 路壓力指示表7指示水路系統(tǒng)壓力，表明系統(tǒng)正常工作狀態(tài)，水霧由拉瓦爾兩相流噴頭18 噴出首先進(jìn)行單相流滅火。此時(shí)，拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18噴出的是單相流細(xì)水 霧，霧滴直徑較大，因此其可對(duì)地面和受保護(hù)區(qū)域進(jìn)行加熱從而使其保持在較高的溫度。單相流細(xì)水霧噴射30秒后，火災(zāi)報(bào)警控制器20發(fā)出控制信號(hào)到氣路電磁閥11，氣 路電磁閥11打開，高壓氣體滅火劑由氣體滅火劑瓶組16，通過氣體匯流排13，減壓器12，減 至工作狀態(tài)壓力通過氣路22，氣路壓力指示表10指示氣路工作壓力狀態(tài)，到達(dá)旋流式霧化 混合器氣路接口，之后氣體滅火劑連同水由拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18噴出，進(jìn)行兩 相流滅火。超細(xì)氣水霧由拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭18噴出后，霧滴直徑很小，大約在 10 μ m左右。由于前30s單相細(xì)水霧以對(duì)受保護(hù)區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱使其溫度較高，因此超細(xì)水霧 噴出后霧滴溫度下降幅度有限，高溫霧滴蒸發(fā)所需要的時(shí)間大大縮短。同時(shí)由于受保護(hù)區(qū) 域溫度較高，因此水蒸氣飽和蒸汽壓很高，氧濃度可以在很短的時(shí)間內(nèi)下降到較低的水平， 從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速滅火。系統(tǒng)撲滅火災(zāi)后，或者壓力開關(guān)25復(fù)原后發(fā)出電信號(hào)給火災(zāi)報(bào)警 控制器20，火災(zāi)報(bào)警控制器20發(fā)出控制信號(hào)先關(guān)閉電加熱器M，后關(guān)閉水路電磁閥6，噴嘴 僅噴出氣體滅火劑，以達(dá)到防止火災(zāi)復(fù)燃和吸收煙氣的作用，直至系統(tǒng)氣體滅火劑噴完，系 統(tǒng)自動(dòng)停止工作。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，水路電磁閥6，氣路電磁閥11因故障不能打開，可以打開緊急手動(dòng) 水閥5，緊急手動(dòng)氣閥9，開啟水路，氣路啟動(dòng)系統(tǒng)和電加熱器M的手動(dòng)開關(guān)噴出氣水霧進(jìn) 行滅火。實(shí)施例2.在壓力水瓶內(nèi)裝設(shè)加熱裝置的典型應(yīng)用水的預(yù)熱在壓力水瓶內(nèi)直接進(jìn)行，本發(fā)明給出一個(gè)壓力水瓶內(nèi)水電加熱實(shí)例，壓 力水瓶采用家用電熱水器結(jié)構(gòu)和原理。如圖3所示，本實(shí)施例由瓶頭閥201、保溫層202、溫 控系統(tǒng)203、壓力瓶體204和電加熱器205組成。電加熱器205位于壓力瓶體204的內(nèi)部， 溫控系統(tǒng)203位于壓力瓶體204的頭部，溫控系統(tǒng)203連接瓶頭閥201和電加熱器205，保 溫層2緊貼壓力瓶體204內(nèi)部。此溫控系統(tǒng)控制電加熱器205的功率和加熱時(shí)間，并可通 過溫控系統(tǒng)203預(yù)設(shè)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，使壓力瓶體204內(nèi)的水始終保持在一個(gè)預(yù)設(shè)溫度，這樣 不但也可以保證滅火時(shí)所需水的溫度，也可以保證在寒冷的地方使用細(xì)水霧系統(tǒng)防凍。實(shí)施例3.在兩相流超細(xì)氣水霧噴嘴內(nèi)裝設(shè)加熱裝置的典型應(yīng)用將常規(guī)細(xì)水霧噴頭和接近噴頭的供水管上安裝上電加熱元件，按照噴嘴流量和預(yù) 熱溫度選取電加熱元件功率。如圖4、6所示，本發(fā)明實(shí)施例的兩相流超細(xì)氣水霧噴頭由供 水管301、電熱元件302和拉瓦爾噴嘴303三部分組成，具體結(jié)構(gòu)可以多種多樣，一般是電熱 元件安裝在噴頭18上或者是安裝在供水管301上。噴嘴的工作過程如下在噴嘴不工作時(shí)，電熱元件302是不通電的，當(dāng)噴嘴有水霧 或細(xì)水霧噴出時(shí)，電熱元件302通電，在噴嘴流量小于設(shè)計(jì)流量50%以下時(shí)，電器元件斷 電。有無細(xì)水霧噴出并且細(xì)水霧流量大小由安裝在水路上的流量傳感器測(cè)得，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制器上，其實(shí)現(xiàn)過程由火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制器控制。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法，其特征在于該方法是在滅火之前先將水預(yù)熱，然 后將預(yù)熱后的水，連同惰性氣體通過旋流式霧化混合器導(dǎo)入到拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴 嘴中，并采用分段開啟的滅火方式噴出氣水霧，進(jìn)行滅火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段開啟細(xì)水霧滅火方法，其特征在于所述的分段開啟的 滅火方式是在系統(tǒng)開啟后首先進(jìn)行單相流滅火，單獨(dú)開啟水路電磁閥將預(yù)熱水通過旋流式 霧化混合器到達(dá)拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴嘴噴出后產(chǎn)生霧滴直徑較大的細(xì)水霧對(duì)保護(hù) 區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱；30秒后氣路電磁閥開啟進(jìn)行兩相流滅火，預(yù)熱水與惰性氣體通過旋流式霧 化混合器產(chǎn)生氣霧管狀流到達(dá)拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴嘴后噴出兩相流超細(xì)氣水霧進(jìn) 行滅火。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法，其特征在于在滅火之前先 將水預(yù)熱，是通過在預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置中裝設(shè)加熱器，進(jìn)行水的電加熱的方式實(shí)現(xiàn)， 即在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，使壓力水瓶里的水流入電加熱器，使水達(dá)到預(yù)設(shè)溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法，其特征在于在滅火之前先 將水預(yù)熱，是通過在預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置中的壓力水瓶內(nèi)裝設(shè)加熱器，直接進(jìn)行水的 電加熱的方式實(shí)現(xiàn)，即在壓力水瓶內(nèi)安裝一電加熱器，在溫控系統(tǒng)的控制下，使水達(dá)到預(yù)設(shè) 溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火方法，其特征在于在滅火之前先 將水預(yù)熱，是通過在預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置中的噴頭處裝設(shè)加熱元件，進(jìn)行水的電加熱 的方式實(shí)現(xiàn)，即在常規(guī)細(xì)水霧噴頭和接近噴頭的供水管上安裝電加熱元件，按照噴頭流量 和預(yù)熱溫度選取電加熱元件功率。
6.一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置，該裝置包括柜體(1)，壓力水瓶O)，水瓶壓力指示 表(3)，瓶頭接口 ，緊急手動(dòng)水閥(5)，水路電磁閥(6)，水路壓力指示表(7)，高壓滅火氣 體滅火劑瓶組壓力指示表(8)，緊急手動(dòng)氣閥(9)，氣路壓力指示表(10)，氣路電磁閥(11)， 高壓氣路減壓閥(12)，高壓氣體匯流排(13)，高壓氣體管路(14)，旋流式霧化混合器(15)， 高壓氣體滅火劑瓶組(16)，水路過濾器(17)，拉瓦爾兩相流噴頭(18)，火災(zāi)探測(cè)器(19)， 火災(zāi)控制報(bào)警器(20)，電纜(21)，氣體滅火劑管路(22)，水管路；連接關(guān)系是高壓氣 體滅火劑瓶組(16)通過高壓氣體管路(14)連接到高壓氣體匯流排(13)，高壓氣體匯流排 (13)上裝有高壓滅火氣體滅火劑瓶組壓力指示表(8)，高壓氣體匯流排(1 一端連接旋流 式霧化混合器(15)，一端連接高壓氣路減壓閥(12)，通過高壓氣路減壓閥(1 后，管路分 為兩路，一路連接緊急手動(dòng)氣閥(9)，氣路電磁閥(11)，氣路壓力指示表(10)，通過氣體滅 火劑管路0 連接到拉瓦爾兩相流噴頭(18)；另一路通過瓶頭接口(4)與壓力水瓶(2) 相連，壓力水瓶( 上裝有水瓶壓力指示表(3)，水瓶通過管路緊急手動(dòng)水閥(5)，水路電磁 閥(6)，水路壓力指示表(7)，水路過濾器(17)，通過水管路連接到拉瓦爾兩相流噴頭 (18)，火災(zāi)探測(cè)器(19)通過電纜(21)連接到火災(zāi)控制報(bào)警器(20)，火災(zāi)報(bào)警控制器(20) 通過控制電纜連接氣路電磁閥(10)、水路電磁閥(6)；其特征在于在該裝置中進(jìn)一步加設(shè) 有加熱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置，其特征在于該加熱裝置是 由電加熱器04)和壓力開關(guān)0 組成，水路過濾器(17)和水管路分別連接到電加 熱器04)上，壓力開關(guān)0 連接在水管路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置，其特征在于該加熱裝置是 在壓力水瓶O)內(nèi)裝設(shè)電加熱器，直接進(jìn)行水的電加熱，在溫控系統(tǒng)的控制下，使水達(dá)到 預(yù)設(shè)溫度；該直接進(jìn)行水的電加熱的壓力水瓶是由瓶頭閥001)、保溫層002)、溫控系統(tǒng) (203)、壓力瓶體(204)和電加熱器(205)組成；電加熱器(205)位于壓力瓶體(204)的內(nèi) 部，溫控系統(tǒng)(20 位于壓力瓶體(204)的頭部，溫控系統(tǒng)連(20 接瓶頭閥(201)和電加 熱器(205)，保溫層(202)緊貼壓力瓶體(204)內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置，其特征在于該加熱裝置是 在拉瓦爾兩相流超細(xì)氣水霧噴頭(18)處裝設(shè)電熱元件，進(jìn)行水的電加熱，該超細(xì)氣水霧噴 頭是由供水管(301)、電熱元件(302)和拉瓦爾噴嘴(303)三部分組成，電熱元件(302)安 裝在噴頭(18)上或者是安裝在供水管(301)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)熱水的兩相流細(xì)水霧滅火方法和裝置，其特征在于該方法是在滅火之前先將水預(yù)熱，然后將預(yù)熱后的水，通過旋流式霧化混合器導(dǎo)入到兩相流超細(xì)氣水霧噴嘴中，并采用分段式滅火方式噴出氣水霧進(jìn)行滅火系統(tǒng)啟動(dòng)三十秒內(nèi)進(jìn)行單相流預(yù)熱水滅火，對(duì)受保護(hù)區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱；三十秒后開啟氣路進(jìn)行兩相流滅火。一種預(yù)熱水的細(xì)水霧滅火裝置，其特征在于，是在該滅火裝置中進(jìn)一步加設(shè)有加熱裝置；系統(tǒng)啟動(dòng)三十秒內(nèi)進(jìn)行單相流預(yù)熱水滅火，對(duì)受保護(hù)區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱，三十秒后開啟氣路進(jìn)行兩相流滅火。
文檔編號(hào)A62C35/02GK102058948SQ201110025398
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者楊立軍, 趙建波 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)